二、甘蔗糖蜜酒精廢液治理勢在必行

　　綜合目前國內(nèi)外糖廠廢水治理的情況來看，最難處理的是酒精生產(chǎn)廢液，因此，解決酒精生產(chǎn)廢液，是治理糖廠廢水的關鍵。

　　酒精廢液是指以甘蔗糖蜜為原料，經(jīng)發(fā)酵后的醪液在酒精粗餾塔中蒸餾，在蒸出酒精后經(jīng)粗餾塔底部排出的廢液。酒精生產(chǎn)的方式不同，產(chǎn)生的廢液量和濃度也不同，采用常壓塔蒸餾，生產(chǎn)1噸酒精產(chǎn)生13~15 噸（平均按14噸）廢液，濃度為8~12°BX，采用差壓蒸餾（或常壓塔加再沸器）生產(chǎn)一噸酒精產(chǎn)生11~13噸廢液，錘度為15.50~16.80° BX，比用常壓蒸餾的廢水量要減少21%。

　　酒精廢液屬于特高的高濃度有機廢水，COD含量一般都80000~120000mg/l，最高達到170000mg/l，硫酸根為5000-8000mg/l，有的甚至高達12000mg/l；廢液中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)等溶解性有機污染物。這類廢水排入放水中，會大量消耗水體的溶解氧，使水體腐敗，惡化水質(zhì)，由于水體富營養(yǎng)化，使藻類大量繁殖，抑制了魚、蝦、貝類等生長繁殖，甚至大量死亡，從而嚴重地影響水體的利用價值。企業(yè)一不經(jīng)意排入了河海，就會造成污染事故，引起農(nóng)民、漁民不滿，要求賠償?shù)取?/p>

　　糖蜜酒精廢液是一種腐蝕性極強的廢水，具有很強的滲透性。存儲池塘時間過長，會滲入地下水，污染地下水源，致使地下水不能利用，尤其是在缺乏淡水的地區(qū)，會造成嚴重的后果。由此看來，生產(chǎn)酒精的企業(yè)要發(fā)展，徹底治理酒精廢液勢在必行。

三、甘蔗糖蜜酒精廢液的特性及治理技術的選擇

（一） 糖蜜酒精廢液具有如下特性：

　1、 含固溶物高。固溶物含量為10~17°BX，固溶物中70%以上為有機質(zhì)，灰份占18--28%；
　2、 化學需氧量（CODcr）和生化需氧量（BOD5）高。CODcr含量80000~170000mg/l，BOD5含量40000~70000mg/l；
　3、 酒精的廢液COD組成：

　　4、糖蜜酒精廢液灰份組成(干基)

(二)治理技術的比較與選擇

　　酒精廢液由于成分復雜和所含各種物質(zhì)濃度高，處理難度大，為了選擇最佳的處理技術，現(xiàn)就目前主要的幾種處理方法做個比較。

　　1、原液農(nóng)灌

　　原液農(nóng)灌法就是對廢液不做任何處理，利用其含有的水分和養(yǎng)分，在耕耘的土地上進行灌溉，由于廢液有較豐富的有機物質(zhì)，鉀含量高，有一定肥效。該法投資少，運行費用低，缺點是未經(jīng)發(fā)酵的廢液不能直接淋到根部，否則作物會被燒死。由于是酸性廢液，同時鈣鎂離子高，長期使用會使土地酸化和板結(jié)，因而難以推廣應用。

　　2、 厭氧+農(nóng)灌

　　在有足夠的耕地面積和灌溉管網(wǎng)系統(tǒng)，酒精廢液厭氧發(fā)酵后，就變成了富含N、P、K的熟液肥料，用于灌溉耕地有明顯的增產(chǎn)作用。在能夠統(tǒng)一使用土地的單位最為適宜（如農(nóng)場）。但需要輔設灌溉管綱。此法投資較大，但運行費用底。由于糖廠的酒精生產(chǎn)期正好是冬季的農(nóng)閑休整期，不需要灌溉，這樣就需要用大面積的池塘儲存，由于其滲透力強有可能滲透到地下水，造成污染水源。

　　3、 厭氧+好氧+物化法

　　厭氧+好氧+物化法，能較好地降低COD、BOD， 但由于其成分復雜，濃度高，特別是SO4-2和鈣、鎂離子高，要達到國家環(huán)保排放標準，投資大運行費用高，企業(yè)難以承受。

　　4、濃縮燃燒法

　　濃縮燃燒法就是把酒精廢液濃縮到60~70°BX，然后把濃縮液送到鍋爐霧化燃燒，燃燒后產(chǎn)生的蒸汽先用來發(fā)電，背壓汽再用來蒸餾酒精和濃縮廢液。燃燒后的爐灰由于含鉀高可以用做鉀肥。經(jīng)濟效益明顯。

　　濃縮燃燒法是在濃縮法和濃縮固化法基礎發(fā)展起來的，原來的濃縮固化法，就是把糖蜜酒精廢液濃縮到70~75°BX，然后摻入敷料（如蔗髓等），干燥成含水分10%左右的固體，或把濃縮液采用噴霧干燥方式干燥成含水分5%左右的粉末。干燥后的固體可做成肥料等。但由于這些干固物含膠體多、糖分高，吸潮性強，制成的產(chǎn)品難儲存和保管，同時產(chǎn)品銷路又難以拓展，因此濃縮固化法在推廣應用過程中有一定困難。 后來在濃縮固化的噴霧過程中發(fā)現(xiàn)溫度超過3000C時就容易引起著火，說明這種物料易燃性好，經(jīng)與多家鍋爐廠研究和反復試驗，終于在技術上取得了突破性的進展，研究出多種燃燒酒精廢液濃縮液的鍋爐�，F(xiàn)已在生產(chǎn)上應用，效果良好。

濃縮燃燒法具有如下好處：

　1、 處理徹底；
　2、 在企業(yè)內(nèi)部完全自己消化不存在產(chǎn)品向外銷售帶來的煩惱；
　3、 投資相對較低，效益好；
  從上述比較中，可看出濃縮燃燒法是處理甘蔗糖蜜酒精廢液較理想的方法。

四、濃縮燃燒法工藝

濃縮燃燒法分為濃縮部分和燃燒部分。

（一） 蒸發(fā)濃縮工藝

1、采用高速循環(huán)低溫蒸發(fā)緩積垢蒸發(fā)工藝

　　總結(jié)了過去在蒸發(fā)濃縮過程中列管內(nèi)存在積垢快，不易清除的經(jīng)驗教訓，改進了蒸發(fā)工藝，采用高速循環(huán)低溫蒸發(fā)緩積垢蒸發(fā)器，經(jīng)使用效果良好。

　　該蒸發(fā)器主要特點是蒸發(fā)過程積垢緩慢(兩至三周清垢一次)，這樣就解決了以往用列管式蒸發(fā)器積垢快的問題(每天需清垢一次)。

　　高速循環(huán)低溫蒸發(fā)積垢緩慢的機理是：由于蒸發(fā)溫度低，積垢物質(zhì)不易析出，從而抑制了積垢的發(fā)生；蒸發(fā)是在酸性條件下進行，酸性抑制了鈣鎂離子的析出比較緩慢；液體在管內(nèi)流動速度達到每秒2米以上，在管內(nèi)起到?jīng)_刷作用，使積垢物質(zhì)不易在管壁上停留；由于沸騰蒸發(fā)不在管內(nèi)進行，管內(nèi)不形成汽泡就不會造成干煮結(jié)巴現(xiàn)象。這一工藝不需中和和前處理，設備全部用不銹鋼制成，蒸發(fā)效數(shù)最多用到三效，從而大大節(jié)省了投資（比列管式傳統(tǒng)標準蒸發(fā)工藝大概要節(jié)約30%-40%）。這是高速循環(huán)低溫蒸發(fā)的優(yōu)越所在。

2、工藝流程：

3、工藝流程說明：

　�。�1）　 用高壓泵把酒精廢液泵入加熱器，用一部分鮮蒸汽和一部分第一閃蒸器出來的汁汽，通過蒸汽噴射器送入加熱器，把廢液加熱到設定的溫度，然后進入閃蒸器進行汽液分離，分離后的廢液再回到加熱器再加熱，再進入閃蒸器進行汽液分離，如此往復循環(huán)，待廢液達到規(guī)定的濃度放入第二效。

　　　　　第二效以同樣的方式進行蒸發(fā)，不同的是蒸發(fā)的熱原是第一效的汁汽，蒸發(fā)溫度比第 一效低，真空度比第一效大，待廢液達到規(guī)定的濃度放入到第三效，第三效的熱原是利用第二效的汁汽，蒸發(fā)溫度比第二效更低，真空度比第二效更大，蒸發(fā)方式不變，待廢液濃縮到最終規(guī)定的濃度放入濃縮液平衡罐。

　�。�2）　蒸發(fā)濃縮冷凝水排入冷凝水平行罐排放。冷凝水清澈透明，但尚有COD1500~3000mg/l，其中大部為有機酸，無雜菌，是稀釋糖蜜的優(yōu)質(zhì)用水。有機酸作為碳源對酵母菌有利，不影響產(chǎn)酒率。

（二） 燃燒部分

　　現(xiàn)在研究了三種專門用來燃燒濃縮液的鍋爐，一是沸騰爐，二是鏈條爐，三是循環(huán)雙流化床爐，經(jīng)使用證明，結(jié)焦問題基本得到了解決，現(xiàn)就這三種鍋爐的性能介紹如下：

1、 沸騰爐。這種燃燒濃縮液的沸騰爐與一般的沸騰爐構(gòu)造上有所區(qū)別。燃燒方式是把濃縮液噴入爐堂經(jīng)霧化與煤（或蔗渣）一起共燒。其主要特點是：

　�。�1）對高水分、高灰分、低熱值的燃燒物質(zhì)適應性強。酒精廢液濃縮液經(jīng)霧化噴入高溫爐堂后，其預熱、蒸發(fā)、著火、燃燒和燃盡等階段均瞬間完成，運行中需添加少量的細煤�；蛘嵩黾犹苛烤涂梢员３譅t溫的穩(wěn)定。

　　（2）該爐具有強化傳熱特點。沸騰爐在沸騰燃燒階段內(nèi)，燃燒時呈流態(tài)化上下翻騰，這樣就強化了其對流傳熱。沸騰段內(nèi)熾熱的煤粒及大量廢液微粒在著火燃燒產(chǎn)生高溫，其發(fā)熱量比一般爐高，因此極易將濃縮液水分迅速蒸發(fā)燃燒，而不影響爐溫變化，即使尚有部分微粒未能充分燃燒，但在沸騰階段內(nèi)也已 被炭化，不會結(jié)成玻璃狀的硬焦物，同時爐灰不斷被脈沖吹灰器清除，使鍋爐保持良好的傳熱

2、鏈條爐。其性能結(jié)構(gòu)及燃燒特點如下：

　　該爐采用了U型中間分隔的前置爐膛和后置爐膛的設計。鍋爐燃燒以酒精廢液為主，輔以少量的普通煙煤。鏈條爐的爐排前后軸距加大，前墻部位設置了前拱，促進煤的點火，使前置爐膛燃燒時形成一個高溫火床，給前置爐膛的下部造成一個穩(wěn)定的高溫燃燒區(qū)，以保證濃縮液噴入爐膛后瞬間著火燃燒。燃燒濃縮液的燃燒器，采用多個轉(zhuǎn)杯式的噴射器，布置在前置爐膛的頂部，由上向下噴燃。前置爐膛的所有水冷受熱面全部用耐火材料覆蓋，進一步提高溫度水平，使?jié)饪s液經(jīng)霧化后在前置爐膛中瞬間完?quot;蒸發(fā) -- 干燥 --著火--燃燒--燃盡"的過程�？紤]到濃縮液的燃燒特性，前置爐膛與后置爐膛之間設有一隔墻，下部向前彎曲，形成一個導向拱，可以導流煙氣，增加行程，有利將大顆粒的物質(zhì)從煙氣、火焰中甩到爐排口，減少飛灰粘塵，這就相對減少了鍋爐受熱面結(jié)焦機會，大部分的灰渣可以從爐排上排出爐外。由于濃縮液在前置爐膛燃燒，即使有少量結(jié)焦，也不會影響主爐膛的傳熱和燃燒。如果前置爐膛結(jié)焦，只能落到爐排煤渣上，經(jīng)爐排送到出渣口排出，不會造成故障。后部爐膛冷水壁管采用單管加焊扁鋼，形成近似膜式壁�？v使在后部主爐膛產(chǎn)生一些結(jié)焦，也不會在管上形成殼狀，易于脫落，停爐易于清理。同時后爐膛上設有兩組拉稀管，以捕捉煙氣中可能沒有炭化的顆粒，起到凝渣的作用，以保持高溫過熱區(qū)蛇管的"清潔"和良好的傳熱性能。

3、循環(huán)雙流化床鍋爐

　　循環(huán)雙流化床鍋爐構(gòu)造是：爐膛由耐火磚分隔成兩大部分，前面是懸浮室，后面是燃盡室，懸浮室由膜式水冷壁分隔成上升段和下降段兩部分，燃料從正壓區(qū)通過兩臺給煤機進入主床，主床內(nèi)不設埋管，就不會有埋管的磨損，提高運行可靠性，燃料的性質(zhì)不受埋管面積的制約，各種煤都可在爐內(nèi)穩(wěn)定燃燒。負荷調(diào)節(jié)范圍寬。酒精廢液從距主床2.5m左右處噴進爐膛，與主床上方大量爐料充分混合，在懸浮室上升段充分燃燒，為了吸收濃縮液燃燒放出的熱量，在上升段布置了側(cè)水冷壁、中間及膜式水冷壁，通過適當增加過�？諝饬�，可以使酒精廢液燃燒完全，并能保證煤粒在懸浮室有足夠的氧氣燃燒，因此不會出現(xiàn)受熱面上結(jié)焦情況，減少停爐清焦次數(shù)，由于本爐型具有自清灰的能力，故不需要吹灰器。

循環(huán)雙流化床鍋爐，其有如下特點：

�。�1） 適應性廣。對各種低熱值的燃料均能燃燒，由于其是雙爐床設計，燃燒路程長，燃燒徹底，過熱器和對流管很少積灰，使之能保持良好的傳熱。
�。�2） 效率高。由于爐膛是N形設計，燃料在爐膛內(nèi)進行三級燃燒，從而保證了鍋爐的高效率，其效率一般都在80-82%。
�。�3） 負荷調(diào)節(jié)范圍廣。1：0.5可滿足各種負荷變化。
�。�4） 運行穩(wěn)定。操作簡便，點火、壓火、啟動簡便易行。

五、投資估算

　　濃縮燃燒法的投資估算投資估算本應以當?shù)�、當時物價指數(shù)為依據(jù)，同時還應從工廠的實際出發(fā)，才能較準確的作出。但根據(jù)多年的經(jīng)驗，處理一噸酒精廢液約需要9000-15000元的投資（包括鍋爐在內(nèi)），處理規(guī)模越大投資比例會相對降低，如：

說明：鍋爐生產(chǎn)的蒸汽可供生產(chǎn)酒精和濃縮液所需蒸汽

六、運行成本

　　運行成本的計算主要依據(jù)在處理廢液中所消耗的原材料、人工、設備、廠房投資拆舊、貸款利息、大修理費用等項綜合計算出�？偟膩碚f，處理一噸廢液的運行費用大約需要5-6元。

七、效益

　　采用"濃縮燃燒法"處理廢液創(chuàng)造的經(jīng)濟效益主要來自：濃縮液送入鍋爐燃燒產(chǎn)生的蒸氣。蒸汽用來發(fā)電，發(fā)電后的背壓汽再用來蒸餾酒精和濃縮廢液，這樣節(jié)約了外購煤和外購電。從而帶來經(jīng)濟效益。

　　一般標煤的發(fā)熱量為5000-6000大卡/kg，按5000大卡/kg計，甘蔗糖蜜酒精廢液的濃縮液發(fā)熱量為1700-1800大卡/kg，按1700大卡/kg計，是煤發(fā)熱量的34%，即1噸濃縮液等于0.34噸的煤，濃縮液用于燒鍋爐時，需配上30%的煤，以保證鍋爐燃燒運行的穩(wěn)定。煤的價格為300元/T。1噸煤燃燒鍋爐其熱效率為100%的話，可產(chǎn)蒸汽7噸，現(xiàn)按70%計可產(chǎn)蒸汽5T，每噸過熱蒸汽可發(fā)電70KW，5噸蒸汽可發(fā)電350kwh，電價格為0.54元/kwh。

　　一噸濃縮液相當于0.34噸煤，其價值為：102元，5.89T的廢液濃縮1噸（70。BX）濃縮液，即一噸廢液價值為17.32元，扣除6元的運行成本尚有11.3元的利潤。

　　1噸煤可產(chǎn)生5噸蒸汽，1噸濃縮液相當0.34噸煤，又可產(chǎn)生蒸汽為1.7t，1噸蒸汽可發(fā)電70kw，所以1.7噸濃縮液的發(fā)電量為119kw，1.7噸濃縮液發(fā)電的產(chǎn)值為64.26元，折合1噸廢液的產(chǎn)值為10.91元。 按上述計算，濃縮液燃燒法處理一噸廢液可創(chuàng)造28.23元的價值，若不發(fā)電也可創(chuàng)造出17.32元�？鄢\行費用尚有可觀的利潤。一般3-4年可回收投資

八、 風險評估

本項目主要風險來自以下幾方面：

蒸發(fā)器用于處理（濃縮）糖蜜酒精廢液的成敗，關鍵要解決好如下幾個問題：

　　一是加熱器和蒸發(fā)器列管內(nèi)積垢問題。列管內(nèi)的積垢形成主要是由酒精廢液存在較多的雜質(zhì)，特別是含有較多的溶解性鈣、鎂離子。在加熱蒸發(fā)過程中不適當?shù)膲毫蜏囟燃罢舭l(fā)過程中流動的速度會使溶解性的積垢物質(zhì)析出和粘附在管壁上。積垢對傳熱效能有著重要的影響。從下表可看出積垢的影響程度。

　　在解決傳統(tǒng)的加熱器和蒸發(fā)器的積垢,我們經(jīng)過多年探索已找到了一套較好的解決辦法，從而保證了蒸發(fā)傳熱的穩(wěn)定。如果采用高速循環(huán)低溫蒸發(fā)工藝，積垢問題就得到了較好的解決。

　　二是汁、汽分離問題，即所謂的"跑料"問題。由于該廢液是一種易發(fā)泡的物質(zhì)，在蒸發(fā)過程，很容易跑料。因此蒸發(fā)器汁汽分離室設計必須適合這種發(fā)泡物料。

　　三是排水系統(tǒng)好壞，熱力方案的選擇（如壓差、溫差）等對是影響蒸發(fā)濃縮成敗也有重要影響，所有這些問題都得到較好的解決，因此，技術上是成熟的不存在大的風險。

　　鍋爐的結(jié)焦問題。如前所述，鍋爐的結(jié)焦得到了較好的解決，不存在風險問題。

　　運行費用企業(yè)是否能承受，也是關系到項目的成敗問題。如果項目建成后，雖然處理效果很好，但運行成本很高，而又沒有其他收入可以補償。當運行費用超過企業(yè)的承受力時，企業(yè)必須受到拖累，以致企業(yè)失去已有的優(yōu)勢和競爭力，導致企業(yè)陷入困境。但本工程運行成本不高（蒸汽、電都是利用廢液生產(chǎn)的，不用花錢）而且還有相當?shù)挠�，可帶來�?jīng)濟效益，因此，在經(jīng)濟上的風險也是不大的。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”