某酒精廠以玉米為原料生產(chǎn)酒精和生物蛋白飼料，年產(chǎn)酒精15000t，生物蛋白飼料10000t。其生產(chǎn)工藝為：玉米原料→粉碎(過篩)→配料→預(yù)煮→高壓蒸煮→糖化→發(fā)酵→粗餾→精餾→酒精成品。粗餾下的醪液經(jīng)板框壓濾后產(chǎn)生的固形物經(jīng)烘干、配兌、制成生物蛋白飼料。所排廢水主要是粗餾塔的廢醪液以及其他車間的冷卻水、洗滌水和沖洗水等一些較低濃度的廢水。工程采取了多項節(jié)水措施，如：(1)冷卻水自低溫至高溫多次循環(huán)套用，后用于拌料；(2)鍋爐排水用作水膜除塵器的補充水；(3)醪液經(jīng)固液分離后液體回用于拌料；(4)減少設(shè)備沖洗水等。項目廢水排放量約為418m3/d。酒精廢醪液以有機物為主，廢水CODCr濃度高，本工程采用UASB-CASS處理系統(tǒng)對酒精廢水進行處理，保證了廢水出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達標(biāo)。

1 廢水水質(zhì)

        工程廢水水質(zhì)情況見表1。廢水排放量為418m3/d，設(shè)計水量為500m3/d，處理后出水水質(zhì)要求達到GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的二級排放標(biāo)準(zhǔn)(表1)。

2 處理工藝

2.1 工藝流程(圖1)

        粗餾塔的廢醪液經(jīng)提取生物飼料后，其工藝廢水首*入調(diào)節(jié)沉淀池除去部分顆粒物，經(jīng)調(diào)節(jié)水量、pH值，均化水質(zhì)，然后進入UASB反應(yīng)器，在此降解了大部分難降解有機物，提高廢水的可生化性，出水再與工程所產(chǎn)生的無污染物水混合后進入CASS池，以去除可生物降解的污染物后達標(biāo)排放。
 
2.2 工藝說明

        本廢水處理系統(tǒng)采用厭氧處理制取沼氣，好氧處理達標(biāo)排放的技術(shù)路線。

        (1)調(diào)節(jié)沉淀池：首先采用將廢水中較大的顆粒物去除，調(diào)節(jié)pH值，作為預(yù)處理工序，為后續(xù)生化處理工序創(chuàng)造條件，同時削減部分有機污染物。

        (2)厭氧處理采用兩級UASB反應(yīng)器，UASB反應(yīng)器主體為無填料的容器，廢水由反應(yīng)器底部進入，其中含有大量厭氧污泥。由于廢水以一定的流速自下向上流動以及厭氧過程產(chǎn)生大量沼氣的攪拌作用，廢水與污泥充分混合，有機質(zhì)被吸附分解。又由于反應(yīng)器中可以形成沉淀性能非常好的顆粒污泥，能夠允許較大的上升流速和很高的容積負荷，兩級UASB處理對CODCr的去除率可以高達95%，BOD5去除率高達96%，是CODCr、BOD5的主要去除場所。

        (3)好氧處理采用CASS反應(yīng)池。由于厭氧處理出水可生化性很差，必須對好氧工藝加以強化，方可實現(xiàn)達標(biāo)，根據(jù)我院對可生化性較差的廢水進行好氧處理多年的應(yīng)用與研究經(jīng)驗，采用CASS工藝是一種合適的選擇。CASS工藝的曝氣與非曝氣階段不斷重復(fù)，將生物反應(yīng)過程和泥水分離過程結(jié)合在一個池子中進行。其流程由進水、反應(yīng)、沉淀、閑置等基本過程組成，實行連續(xù)進水、靜態(tài)沉淀和間歇排水，對污染物質(zhì)降解經(jīng)歷著“好氧-缺氧-厭氧”交替運行的過程，加之采用延時曝氣與生物選擇，有效地促進了難降解有機物的好氧生化。

        CASS工藝的優(yōu)點：運行費用省，自動化控制程度高，管理方便；氧的吸收率高；運行靈活，可根據(jù)實際情況改變運行方式。

2.3 主要構(gòu)筑物及工藝參數(shù)

        本廢水處理工程主要構(gòu)筑物為調(diào)節(jié)沉淀池、UASB反應(yīng)器、CASS池、污泥濃縮池等。其設(shè)計參數(shù)見表2。

3 運行效果(表3)

4 經(jīng)濟技術(shù)分析

        該酒精廠污水處理站設(shè)計處理水量500m3/d，工程總造價280萬元，勞動定員6人。廢水處理裝置的運行費用約為2.52元/t，每噸水產(chǎn)生的沼氣利用收益10元左右，因此該工程不僅解決了廢水的污染問題，還帶來了可觀的經(jīng)濟效益。從經(jīng)濟上、技術(shù)上分析，該工程采用UASB-CASS處理系統(tǒng)工藝技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理，能保證廢水穩(wěn)定達標(biāo)排放。

5 結(jié)論及經(jīng)驗

        (1)采用UASB-CASS工藝處理酒精廢水具有工藝簡單，運行可靠，節(jié)省投資，日常維護簡單等特點，工程運行實踐表明，該工藝運行穩(wěn)定，各項污染物指標(biāo)能夠達到GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)的要求。

        (2)UASB反應(yīng)器的啟動是整個工程能夠順利運行的關(guān)鍵，啟動過程分成兩個主要階段進行：首先采用低濃度進水且保持進水濃度不變，逐漸增加進水量以提高有機負荷直至達到設(shè)計進水量；然后保持進水量不變，逐漸增加廢水濃度以提高有機負荷直至達到設(shè)計進水濃度。當(dāng)UASB反應(yīng)器達到了設(shè)計的水質(zhì)水量，反應(yīng)器中形成顆粒污泥則進入穩(wěn)定運行期。

        (3)醪液廢水經(jīng)厭氧處理可產(chǎn)生大量的沼氣，每噸醪液厭氧發(fā)酵約可獲得沼氣22m3。產(chǎn)生的沼氣用于飼料熱風(fēng)爐烘干，剩余沼氣通入鍋爐內(nèi)燃燒。每利用1m3沼氣相當(dāng)于產(chǎn)生0.5元的收益，具有良好的經(jīng)濟效益。