酒精生产无废水排放工艺的研究_张世军

文章编号:1002-8110(2001)01-0076-02收稿日期:2001-11-14作者简介:张世军(1962-),副教授,从事有机化学、生物化学教学工作,主要进行酒精厂三废综合利用和金属有机合成研究。发表论文30余篇,主持科研课题近十项。酒精生产无废水排放工艺的研究张世军,李思健(山东枣庄师范高等专科学校生物系,山东枣庄277160)摘要:利用芋艿淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物作絮凝剂,在酒精工业生产对糟水絮凝处理,上清液回用拌料,探讨回用水对大小酒母生产、酒精发酵、酒精质量的影响,发现经处理后的糟水可连续处理回用二十次以上,而不影响酒精的生产,既节约了水资源,又为酒精工业找到一种基本不排放废水的工艺路线。关键词:酒精发酵;絮凝剂;酒精糟液;糟水回用拌料中图分类号:TS262.2;TS261.4文献标识码:B0引言酒精厂废水的排放,一直是制约酒精发酵工业发展的关键因素,许多人为解决此问题做了不少工作[1-4],获得了很好的效果。我们在完成芋艿淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物的合成及其对酒糟废水的处理[5]研究后,参考江鸿[3]方法在工业生产中对废水回收利用,发现用接枝共聚物(YSP-1絮凝剂)处理后的糟水可连续处理回用二十次以上而不影响酒精质量和出酒率,为酒精工业生产找到了一种基本不排放废水的工艺路线。1实验部分1.1设备和药品酒精发酵工业全套设备及化验用品,卧式螺旋卸料沉降离心机,絮凝沉降池,芋艿淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物(絮凝剂)。1.2实验过程1.2.1絮凝剂的溶解参考田原贤二[6]高分子絮凝剂溶解流程,选用简易分散器,使絮凝剂粉末与溶解水接触分散成薄膜状态进入药液溶解罐,然后静止30～60min,以60r/min搅拌20min即可完全溶解。溶解水温度35～40℃,絮凝剂浓度1/4000[5]。1.2.2药液与酒糟离心液的混合蒸馏塔中排出的糟液,经离心机离心,离心液进入暂贮池,冷却到50～60℃,用泵抽取离心液,同时打开与药液罐相通的管道阀门,按离心液∶药液=97∶3的比例控制加入药液的量,使药液与离心液在泵中及后续管道中混合,最后注入沉降池,絮凝沉降6～8hr,取上清液回用拌料。2工艺流程选用地瓜淀粉质原料酒精生产工艺,作稍微改造,加上糟液絮凝沉降处理工艺即为本研究的工艺流程。3结果和讨论为实现酒糟废水零排放的目标,我们将能收集并处理的糟水全部回用拌料(由于糟渣带走一部分水,回用水约占70%)来探讨回用糟水对酒精生产的影响。3.1回用糟水的水质分析表1回用水的水质分析回用次数pHCOD(mg/L)含固率(%)总数(°)回水比例(%)14.346500.465.56354.246800.475.580104.747100.536.567165.248000.618.064204.648900.706.070对每次经絮凝沉降处理的回用糟水作OD、pH、含固率、总酸等指标分析,发现絮凝效果较为理想,其部分回用水指标列表1。表1显示回用水的pH、总酸两种指标变化不大,与回用次数多少没有直接关系,它与发酵状态的控制有关,当发酵状态控制不好(如第十六次回水)生酸较大,酸度较高;回水的COD、含固率随回用次数增加有所增加,但增加幅度不大,这是因为絮凝剂对有机悬浮粒子和可溶性粒子有较强的絮凝作用[5],能良好地降低回用水的COD和含固率。3.2回用水对酒母生产的影响从糖化罐分取一部分糖化醪进入酒母生产车间,分别进行大、小酒母培养,来探讨回用水对酒母生产的影响,现将大酒母的培养结果列于表2。表2说明回用水对大酒母的质量基本没有影响,细胞数虽然多数少于1,但对照也不大,这主要是生产工艺所造成的;出芽率多在15%～30%之间,没有明显偏低现象;所有的酒母死亡率都为零,满足小于1%要求;耗糖率不高也不低,在40%～45%左右;酸度没有明显升高表明,回用水中的酸有“以酸拟酸”的作用,酒母生产没有被细菌污染。另外用回用水对小酒母培养从数据上看,也附合小酒母生长标准。表2回用水对酒母生产的影响回水次数细胞数(亿/ml)出芽率(%)死亡率(%)耗糖率(%)升酸(°)10.5228050050.80160430101.2250380.5160.56200410.5201.05160460对照0.172404103.3回用水对酒精发酵的影响用连续回用处理的糟水进行拌料,探讨回用水对发酵阶第29卷第1期2002年1月酿酒LIQUORMAKINGVol.29,No.1Jan2002段的影响。现将糖化醪入发酵池时及发酵醪出池时的有关数据列于表3。表3表明:①回用水组和对照组升酸幅度相差不大,它们大都在3～4之间,在正常生酸的幅度范围之内,详细比较,回用组升酸幅度(平均3.89)比对照组(平均3.65)稍高一点,说明回用水中的有机酸对生酸菌的抑制作用比对照组中无机酸(一