酒精厂工艺.doc

一、工厂概况
吉林新天龙酒业有限公司厂区坐落在四平市十家堡经济开发区，占地面积18.5 万平方米建筑面积 4.2 万平方米，自备铁路专用线和热电厂。作为一家现代化大型企业，吉林新天龙酒业有限公司主要以玉米为原料，生产无水酒精、优级食用酒精、DDGS 饲料及相关产品。其中无水酒精产量居全国首位，现形成15万吨酒精生产量，广泛应用于精细化工医药、农药、军工等行业。优级食用酒精深受高中档白酒生产企业欢迎。
1、生产的酒精产品（共计7种）
99.95°无水酒精，用于精细化工业、药业等
99.8 °通用酒精，用于纺织、制药业等
99.5 °燃料酒精，它含杂质（甲醇等）
96 °食用酒精，国家特级酒精全国仅有两家生产
95.5°优质酒精用于酒业
95°普通酒精其中含有甲醇、正丙醇等杂质并高于99.5 °中的杂质
95°工业酒精，甲醇含量4000—5000ppm
2、污染物的来源
本污水处理工程主要处理的是生产过程中产生的蒸发冷凝液。该种废水中有机污染物浓度较高、而SS 浓度较低，很适合进行生物处理。该厂为保护环境，适应公司的长期发展需要及进一步提高企业形象，同时投入建设日处理废水量7200m3/d 的废水处理厂。

二、采取的工艺处理技术
本污水处理工程采用厌氧－好氧处理的工艺路线，该工艺的核心部分－厌氧 技术采用了先进的荷兰帕克公司产品－IC(内循环)厌氧反应器技术。
三、该废水处理厂的工艺
废水预处理 厌氧处理 好氧处理

沼气处理 污泥处理 化学品投加

及 废气处理

1、废水预处理
废水经压力管道输送到污水处理厂。废水预处理设施主要为集水井和冷却塔。
（1）集水井
污水由厂内管网重力流入有效容积为72m3 的集水井。集水井装备有机械格栅以栅除大块杂物，保护后续转动设备。在集水井内装有一台液位计以连续监测其液位，控制进水提升泵的启停并可产生高低液位报警。污水自集水井由进水提升泵提升至冷却塔。

（2）冷却塔
中温厌氧适宜的生化反应在 30～38°C，较低的温度会降低污泥的活性，会影响COD 的去除效率，但温度一旦超过40°C 则活性急速下降。由于原水水温在65°C 左右，为获得稳定的生物反应运行效果，需要水温调节装置以保证厌氧反应器内温度位于合适的范围。本方案在调节/预酸化池前设一台冷却塔，如果来水水量不均匀，则需相应地对冷却塔的选型放大。需要降温时，废水经冷却塔冷却后，依靠重力流入调节/预酸化池；不需要降温时，污水直接集水井通过冷却塔超越管路输送至调节/预酸化池。
2、厌氧处理
废水经过两级厌氧处理。在第一级(调节/预酸化池)中，废水水量水质得到调节并适度预酸化；在第二级 (IC 内循环厌氧反应器)中，大部分有机污染物被最终转化为沼气。
（1）调节/预酸化池
废水经冷却塔冷却后重力自流入调节/预酸化池。调节/预酸化池的有效容积为1620m3，为7200m3/d 的废水提供约4 个小时的停留时间。调节/预酸化池的主要功能是调节水质和水量的波动，并使废水发生适度的预酸化，为后续进行的厌氧反应提供良好的条件。调节/预酸化池装有潜水搅拌器以维持废水调节/预酸化池内均匀混和及防止固形物沉淀。潜水搅拌器连续转动。一个液位/温度计连续监测调节/预酸化池的液位和温度。一个 pH 计连续监测调节/预酸化池中废水的pH 值，并通过投加NaOH 调节废水的pH 值。
在调节/预酸化池中加入营养盐为生物处理过程补充适量的营养元素。(CaOH)2 也在此加入。
（2）循环池
酸化后的废水经循环池供料泵泵入有效容积约为 144m3 的循环池。循环池供料泵的流量将根据设定的流量和调节/预酸化池的液位自动调整。循环池可使 IC 反应器获得恒定的进水流量，保持上流速度，从而使得悬浮物质洗出IC 反应器，避免反应器内惰性悬浮物质的积累；另一方面循环池的设置能对IC 反应器内的生物过程起到稳定的作用，不仅可降低pH 调整过程中碱的消耗量，而且可将废水中毒性物质稀释到甲烷菌可耐受的浓度而保持IC 反应器内甲烷菌高活性。循环池内废水的 pH 值和温度将被连续监测并通过投加NaOH 来控制。在循环池中需要加入微量营养盐和营养盐。测量循环泵用于维持循环池pH和温度的测定回路的流量。
（3）IC 反应器
废水自循环池底部通过 IC 供料泵被泵入IC 反应器中，IC 反应器的容积为1191m3（Φ=8m，H=24m)，其设计容积负荷约为24kgCOD/m3.d。在IC 厌氧反应器内高浓度废水中大量的COD被生物降解并转化为沼气。
IC 反应器所产生的沼气在脱气罐中分离引至沼气处理系统。部分IC 出水通过循环立管(Φ=0.9m，H=8m)回流至循环池，其余IC 出水由立管溢流至好氧处理系统。
IC 出水碱度较高，部分IC 出水回流至循环池与循环池进水混合可以减少NaOH用量。
3、沼气处理
IC 反应器中产生沼气，产生的沼气量取决于施加给IC 的COD负荷。COD 负荷越高，产气越多。沼气在IC 反应器顶部的脱气罐收集以进一步处理。IC 反应器和沼气处理设施皆为封闭系统。沼气在沼气处理设施中燃烧而不会散发进入周围环境中。
沼气流量连续监测。沼气流量是 IC 反应器内部生物反应过程的良好的指征。
在设计条件下，IC 装置正常情况沼气产量估计约为11520m3/d。
（1）沼气稳压柜
IC 反应器顶部的气液分离器收集的沼气将流向体积为70m3 的沼气稳压柜。
沼气稳压柜由一个具防腐涂料的钢罐和一个浮顶组成。浮顶顶部的配重将设定气体系统产生一个2.5～3.0KPa 的表压，浮顶和罐体通过一个可伸缩的聚酯织物的膜相连，所以浮顶可上下移动。这样沼气稳压柜的容积可增大或减小而无需改变气体系统的内压。
沼气稳压柜的气位由物位计连续监测。
（2）沼气燃烧器
来自于沼气稳压柜的沼气流向一个最大燃烧能力为 900m3/h的沼气燃烧器。沼气燃烧器的操作由沼气稳压柜的气位自动控制。沼气燃烧器的操作由一个辅助燃烧器（由电磁阀控制）、一个主燃烧器、一套点火器和温度传感器构成。在正常工作状态下主燃烧器管道上的手动阀常开，一旦沼气压力达到某个设定值，辅助燃烧器电磁阀打开，点火器即点火，如果温度探头检测到高温，说明点火火苗在燃烧。如果沼气稳压柜的气位达到某个水平，点火阀自动打开，点火器自动启动。如果检测到高温，说明点火火苗在燃烧。如果沼气稳压柜气位达到主阀开启位水平时，沼气燃烧器主阀自动打开，沼气由点火火苗点燃，然后沼气稳压柜气位缓慢下降到某个水平，沼气燃烧器主阀会自动关闭，而点火火苗始终保持燃烧。沼气的燃烧温度会高于815℃。

（3）冷凝水箱
从 IC 反应器产生的沼气饱和着水气，当沼气温度下降时水会冷凝析出。这些凝结水由冷
凝水箱中分离收集，在冷凝水箱中设有至少700mm 深度的水封来用于防止沼气从排水管泄
漏（排水来自沼气管路）。冷凝水箱中水封液位由一液位开关和厂区供水系统来提供保证。

4、好氧处理
废水经厌氧处理后进入传统活性污泥系统进一步处理以去除剩余的可生物降解COD。
（1 ）曝气池
厌氧出水重力流入容积为4788m3 的曝气池，曝气池有效水深选择为5.7m 。
在曝气池中发生实质性的COD 到CO2和H2O 转化。部分有机污染物转化成污泥（生物生长），因为整个系统的污泥量由于生长而增加，曝气池的污泥量将会上升。为保持持曝气池的污泥量在预设值，必须将剩余污泥从系统中取出。

（2）曝气系统
曝气池的池底均匀分布总共约 1400 个微孔曝气头，每个曝气头供气量2.5m3/h。空气由
鼓风机通过曝气头提供，进行微孔曝气。每台罗茨鼓风机的最大供气量55.7m3/min，共安装两台罗茨鼓风机，其中一台变频控制。在曝气池的末端安装溶氧仪以连续监测曝气池的溶解氧。
（3）二沉池
来自于曝气池的泥水混合物流入一台直径约为28m的二沉池(设计表面负荷0.55m3/m2/h)。在二沉池中活性污泥依靠重力沉降以与处理后的废水分离。二沉池中沉淀的污泥部分用污泥回流泵部分送回到曝气池。回至曝气池中的回流污泥的流量连续监测。
其他剩余污泥送至污泥浓缩池。
5、化学品投加系统
（1 ）碱投加单元
碱液（30%NaOH 溶液）由卸料泵从槽车打入容积为10m3 的碱罐。碱罐配有液位计连续监
测液位。通过加碱泵从碱罐向调节/预酸化池和循环池加碱控制废水的pH，同时也可向废气处理系统补充碱液，碱罐中配有液位计监测碱罐液位并产生高低液位报警。
（2 ）营养盐投加单元
营养盐尿素和磷酸氢二铵以固体形式送至现场。营养盐将在营养盐溶解罐中人工配成营养盐溶液。制备好的溶液将排至营养盐溶液罐中。营养盐溶液罐中配有液位计以连续监测物料的液位。营养盐计量泵连续向调节/预酸化池和循环池投加营养盐。投加量可根据转子流量计的显示通过手动阀手动调节。
（3） CaO 投加单元
生石灰以固体形式送至现场。生石灰将在制备槽中与水充分混合后形成氢氧化钙乳液，搅拌均匀后，乳液将自流到氢氧化钙溶液池中。氢氧化钙溶液池中配有液位计以连续监测物料的液位，并配有搅拌器连续搅拌以保证乳液混合均匀。
氢氧化钙计量泵连续向调节/预酸化池投加。投加量可根据转子流量计的显示通过手动阀手动调节。
（4） 微量元素投加单元
微量元素溶液以桶装形式运至现场，由微量元素供料泵从微量元素溶液罐连续向循环池中
投加微量元素。投加量可根据转子流量计的显示通过手动阀手动调节。
6、废气处理
未经处理的或经厌氧处理的废水均可能散发一些有异常气味的组分诸如 H2S等。因此，废
水处理厂在预处理部分和厌氧处理部分的构筑物和设备都设有废气吸收系统：
- 调节/预酸化池
- 循环池
- IC 反应器
- 污泥浓缩池
废气风机连续运转。涤气塔顶部用碱液连续喷淋，洗涤液循环使用。当pH较低时，NaOH投加泵向其注入碱液。涤气塔内部设有填料床以增加气液二相的接触面积。
7 污泥处理
废水处理厂的二沉池污泥需要收集。由二沉池排出的污泥干固物含量较低。为增加污泥的干固物含量，污泥必须用机械污泥脱水机进一步脱水。
（1） 污泥量
从二沉池底部收集的二沉污泥（或剩余污泥）主要是好氧生物污泥与惰性悬浮物的混合物，估计收集二沉污泥的量为2130kgTSS/day。二沉池污泥的TSS 浓度估计约为1.0%干物质。这意味着剩余污泥的流量估计为约10.7m3/h。
（2 ）污泥浓缩池
二沉池底部的污泥由污泥回流泵部分送回曝气池，另一部分送至污泥浓缩池中，重力浓缩至干固物含量约为2%。浓缩罐上清液溢流到曝气池。经浓缩后的污泥进入后续脱水设备进一步脱水。
（3 ）滤液收集池
污泥浓缩池的上清液和污泥脱水机系统的滤液流至一容积为 15m3 的滤液池。这部分水在此收集后由滤液泵回流至曝气池。
（4） 絮凝剂制备罐
污泥机械脱水时需要投加絮凝剂来提供污泥脱水性能。絮凝剂干粉消耗量估计为每吨干污泥4.0kg。在使用之前聚合物先在絮凝剂制备罐中溶解为0.1%的溶液，然后用计量泵送入脱水机前部的絮凝槽与污泥混合。
（5 ）带式污泥脱水机系统
污泥经浓缩后由污泥供料泵送入一台带式污泥脱水机进行机械脱水处理。来自絮凝剂制备系统的絮凝剂与污泥在絮凝槽中混合并产生絮凝作用，通过脱水机的机械挤压作用，使污泥进一步脱水至干固物含量为20%左右后外运处置。污泥脱水系统排出的废液流入滤液池。