糖蜜酒精廢水濃縮處理的技術(shù)發(fā)展
在糖蜜酒精的生產(chǎn)過(guò)程中，糖蜜發(fā)酵后要進(jìn)行粗餾，粗鎦后排出的廢液中除含有大量固體懸浮物外，還含有較高濃度的糖類、果膠和蛋白質(zhì)等有機(jī)污染物。這類廢水若排到江河.將會(huì)大量消耗水體的溶解氧，使水體腐敗、水質(zhì)惡化。如何解決糖蜜酒精廢水處理問(wèn)題，一直以來(lái)是酒精工程技術(shù)人員和環(huán)保專家探討研究的熱點(diǎn)課題。目前，采用農(nóng)灌法因各地的地質(zhì)情況不一，大部分的甘蔗地?zé)o法實(shí)施，且長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)造成土地板結(jié)；采用生化法進(jìn)行治理，因糖蜜廢水組分復(fù)雜不能徹底解決酒精廢水的污染環(huán)境問(wèn)題；只有采用濃縮法處理才能徹底解決糖蜜酒精廢水污染問(wèn)題。以下就糖蜜廢水濃縮處理技術(shù)近二十年發(fā)展過(guò)程作一簡(jiǎn)述。
上世紀(jì)八十年代末期，國(guó)家環(huán)？偩謱⑻敲劬凭珡U水處理研究課題下達(dá)給華南環(huán)境科學(xué)研究所，并由該所組織有關(guān)專家和技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)開發(fā)研究。于1993年由該所下屬一環(huán)保公司在廣東湛江遂溪洋青一糖廠建設(shè)日處理75m3糖蜜廢水濃縮處理中試裝置，并于當(dāng)年試驗(yàn)成功。該試驗(yàn)工藝流程為：廢水—中和—自循環(huán)分體蒸發(fā)—濃縮液拌甘蔗渣—干燥—有機(jī)肥。1994年以廣西金光糖廠為試點(diǎn)建設(shè)日處理600m3糖蜜廢水濃縮處理工程，1995年調(diào)試成功并由國(guó)家環(huán)？偩衷谀蠈幷匍_工程驗(yàn)收和全國(guó)推廣會(huì)，肯定了糖蜜酒精廢水濃縮處理技術(shù)的可行性，并推廣建設(shè)廣西武鳴東江糖廠、廣東調(diào)豐糖廠、廣西武鳴香山糖廠糖蜜廢水處理工程，這是濃縮處理糖蜜酒精廢水第一代技術(shù)，1996年在云南推廣建設(shè)了云南景谷鐘山糖廠、云南保山柯街糖廠糖蜜酒精廢水濃縮處理工程。以上工程經(jīng)過(guò)一年多的運(yùn)轉(zhuǎn)，均出現(xiàn)蒸發(fā)器加熱管的嚴(yán)重結(jié)垢甚至堵塞和濃縮液與蔗渣混合干燥后易返潮難包裝等問(wèn)題，造成運(yùn)行費(fèi)用過(guò)高，使糖廠停止了廢水處理項(xiàng)目的運(yùn)行。
為了解決該技術(shù)的存在問(wèn)題，有關(guān)的專家和技術(shù)人員進(jìn)行了多方研究和探索，并結(jié)合糖廠生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和糖廠現(xiàn)有的復(fù)合肥生產(chǎn)線。于1996年開始采用新工藝：廢水---中和—制糖標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)器濃縮---濃縮液高速離心噴霧干燥---復(fù)合肥，建設(shè)廣西柳州鳳山糖廠糖蜜酒精廢水處理工程和技改廣西金光糖廠糖蜜酒精廢水處理項(xiàng)目。項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)行后，產(chǎn)品--復(fù)合肥廣受蔗農(nóng)歡迎，甘蔗產(chǎn)量和糖分均有所提高，更確定糖蜜酒精廢水濃縮處理技術(shù)的方向性。這是濃縮處理糖蜜酒精廢水第二代技術(shù)，在各工程的運(yùn)行過(guò)程中又出現(xiàn)了新的問(wèn)題：蒸發(fā)器加熱管的結(jié)垢和濃縮液噴霧干燥溫度控制問(wèn)題，因加熱管結(jié)垢的成分與制糖蒸發(fā)器結(jié)垢的成分不同，且所產(chǎn)生的結(jié)垢硬度更硬，按糖廠的處理方法無(wú)法清除，使蒸發(fā)器的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用大大提高；濃縮液在高速離心噴霧干燥時(shí)熱風(fēng)溫度難以控制，溫度偏高干燥的干粉容易在干燥機(jī)內(nèi)著火，溫度低濃縮液容易粘在干燥設(shè)備上造成堵塞。新問(wèn)題的出現(xiàn)使該技術(shù)在以后的一段時(shí)間里發(fā)展停頓，甚至有些專家對(duì)該工藝處理技術(shù)產(chǎn)生懷疑，并出現(xiàn)了糖蜜酒精廢水處理技術(shù)新方向，如農(nóng)灌法、厭氧好氧生化法。1998年在廣東遂溪特種酒精廠建設(shè)了以厭氧好氧生化法處理工程，經(jīng)過(guò)一年的調(diào)試運(yùn)行，最終均以失敗。
新處理方法的失敗，又使糖蜜酒精廢水處理技術(shù)回到濃縮法上來(lái)，并確定只有采用濃縮法處理才能徹底解決糖蜜酒精廢水污染問(wèn)題。經(jīng)過(guò)有關(guān)專家和技術(shù)人員研究和探索，對(duì)廢水濃縮液干燥易著火的特點(diǎn)分析濃縮液熱值較高(1750—1850kcal/kg)，且可燃性好，并結(jié)合國(guó)內(nèi)外對(duì)糖蜜酒精廢水處理的經(jīng)驗(yàn)，提出了新的處理方法——濃縮燃燒法。從1999年至今這期間對(duì)糖蜜酒精廢水處理的企業(yè)均采用濃縮燃燒法，如廣西金光糖廠、廣西龍州霞秀糖廠進(jìn)行改造；廣西巒城糖廠、南糖股份公司蒲廟造紙廠、廣西合浦南康糖廠、湛江中能酒精有限公司、云南去新糖業(yè)有限責(zé)任公司河口糖廠、廣西陸寨京龍酒業(yè)開發(fā)有限公司均按新工藝先后建設(shè)了規(guī)模不一的處理裝置。對(duì)以上工程運(yùn)行情況看，濃縮燃燒法是目前最有效的糖蜜酒精廢水處理方法，但仍有需進(jìn)一步完善的地方。如蒸發(fā)器的選型問(wèn)題，采用制糖標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)器電耗少，但清垢維護(hù)費(fèi)用高(每天清罐一個(gè)包括人工、設(shè)備電耗、化學(xué)品消耗約需750—800元)，單位面積蒸發(fā)強(qiáng)度較低(10-12kg/m2)造成設(shè)備投資較大；還有鍋爐的選型和燃燒技術(shù)問(wèn)題，在鍋爐選型上，鏈條爐、循環(huán)流化床爐都不適合濃縮液燃燒，只有固定床爐排鍋爐較為理想。燃燒技術(shù)上，如爐膛設(shè)計(jì)、燃燒器設(shè)計(jì)、防結(jié)渣設(shè)計(jì)、濃縮液噴口位置設(shè)計(jì)、出灰設(shè)計(jì)、對(duì)流冷壁管的設(shè)計(jì)等，必需一一考慮周全，如有一個(gè)問(wèn)題考慮不周，將影響整臺(tái)鍋爐的運(yùn)行。廣西楊森酒精有限公司、廣西巒城糖廠、南糖股份公司蒲廟造紙廠燃燒濃縮液、廣西合浦南康糖廠、云南去新糖業(yè)有限責(zé)任公司河口糖廠、廣西陸寨京龍酒業(yè)公司的鍋爐均出現(xiàn)處理量小需配煤混燒、受熱管結(jié)渣、出灰口堵、引風(fēng)機(jī)積灰等問(wèn)題，使鍋爐無(wú)法長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，現(xiàn)均停機(jī)或技術(shù)整改(廣西金光糖廠、巒城糖廠、楊森酒精有限公司、陸寨京龍酒業(yè)公司)或停產(chǎn)(廣西合浦南康糖廠、云南去新糖業(yè)有限責(zé)任公司河口糖廠)？v觀采用濃縮燃燒法的企業(yè)，唯有湛江中能酒精有限公司的糖蜜酒精廢水項(xiàng)目運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)、運(yùn)行最穩(wěn)定，鍋爐運(yùn)行效果最好(全燒濃縮液，無(wú)需加煤混燒)。
為了有效解決糖蜜酒精廢水處理——濃縮燃燒法出現(xiàn)的問(wèn)題，廣東中科天元新能源科技有限公司投入大量的人力物力和寶貴的時(shí)間，結(jié)合國(guó)內(nèi)外糖蜜酒精廢水處理經(jīng)驗(yàn)和酒精生產(chǎn)實(shí)際情況，并依據(jù)糖蜜酒精廢水的特性，設(shè)計(jì)出新一代處理工藝技術(shù)：廢水濃縮采用分體強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)工藝，即按廢水的不同濃度分二套強(qiáng)制循環(huán)錯(cuò)流工藝。根據(jù)糖蜜酒精廢水濃縮的特性：溫度在100℃以下和濃度350BX以下難以結(jié)垢。所以第一套采用三效免清垢低溫強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)工藝，將廢水濃縮至250BX，并利用酒精生產(chǎn)的工藝酒汽作為加熱源。第二套采用低溫強(qiáng)制循環(huán)錯(cuò)流蒸發(fā)工藝，將廢水濃縮至650BX。
其工藝特點(diǎn)：
1、物料流速快第一套設(shè)備免清洗，第二套延長(zhǎng)設(shè)備清洗周期，一般二個(gè)月清洗一次(四個(gè)罐)；
2、因分套工藝，減少需清垢設(shè)備的面積和時(shí)間，大大減少運(yùn)行維護(hù)成本；
3、因按物料濃度不同分套強(qiáng)制循環(huán)，其動(dòng)力電消耗降低；
4、第一套預(yù)濃縮裝置結(jié)合酒精生產(chǎn)工藝，利用酒精生產(chǎn)的塔頂酒汽作為加熱源，可提高酒精生產(chǎn)的設(shè)備利用率，同時(shí)可節(jié)約廢水濃縮消耗蒸汽量的40%以上。
5、采用糖蜜原料的酒精差壓蒸餾和廢水濃縮熱耦合裝置(已申請(qǐng)專利：200810025622.4)，做到糖蜜酒精生產(chǎn)及污水處理無(wú)需外加能源，自給自足。
鍋爐設(shè)計(jì)：在湛江中能酒精有限公司的基礎(chǔ)上對(duì)爐膛設(shè)計(jì)、燃燒器設(shè)計(jì)、防結(jié)渣設(shè)計(jì)、濃縮液噴口位置設(shè)計(jì)、出灰設(shè)計(jì)、對(duì)流冷壁管的設(shè)計(jì)等更進(jìn)一步完善，使之能長(zhǎng)期有效穩(wěn)定運(yùn)行，不加其它燃料成為真正糖蜜酒精廢水“濃縮液燃燒爐”。該技術(shù)在廣東中能酒精有限公司年產(chǎn)10萬(wàn)噸特級(jí)食用酒精項(xiàng)目和泰國(guó)Thaiagro年產(chǎn)5萬(wàn)噸普級(jí)食用酒精項(xiàng)目的成功實(shí)施，徹底解決了糖蜜酒精廢水污染問(wèn)題。
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