一种纤维乙醇废水的处理方法转让专利
申请号 : CN201110217410.8
文献号 : CN102910777B
文献日 : 2014-04-16
发明人 : 郭宏山 , 刘淑鹤 , 朱卫
申请人 : 中国石油化工股份有限公司 , 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院
摘要 :
本发明涉及一种纤维乙醇废水的处理方法，用于以玉米秸秆等植物纤维为原料生产乙醇的废水、特别是含盐有机废水的处理和回用。对纤维乙醇废水采用压滤-多效蒸发-冷却-厌氧发酵-好氧生化-过滤组合流程，处理后出水可直接回用作纤维乙醇生产的酸液配制、水解及发酵等过程用水，达到纤维乙醇生产的节水和污水零排放的目的。本发明提出的方法具有高浓度含盐污水可实现全部回用、废水中的废物料得到了有效回收和综合利用、高浓度有机污染物被转化成甲烷等得到资源利用，符合循环经济和清洁生产等的要求。
权利要求 :
1.一种纤维乙醇废水的处理方法，其特征在于包括如下过程：
（1）压滤，压滤后废水进行多效蒸发处理，压滤进料为纤维乙醇废水与多效蒸发后浓缩液的混合物料；
（2）多效蒸发处理，压滤后的废水压滤液经换热后进入多效蒸发器，多效蒸发得到的气态物料冷凝为液相，多效蒸发后的浓缩液循环进行压滤；
（3）冷却处理，多效蒸发得到的气态物料的冷凝液相冷却到40℃以下；
（4）厌氧发酵处理，步骤（3）得到的冷却后的物料由上流式厌氧污泥床反应器的下部进入反应器，在厌氧污泥床上的厌氧发酵菌作用下发生甲烷化反应，甲烷气体由反应器顶部的气体出口排出装置外予以回收利用；厌氧发酵处理中，废水在厌氧反应器内的停留时间3
为20～50h，进水容积负荷为5～10kgCOD/m.d，反应器内废水的操作温度为30～40℃；
（5）好氧生化处理，将厌氧发酵处理后的出水进行好氧生化处理；
（6）过滤处理，过滤出水部分或全部用于纤维乙醇生产过程。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）的压滤过程为：纤维乙醇废水与多效蒸发后的冷却浓缩液混合送至压滤机进行压滤处理，压滤机出水经换热后送入多效蒸发器蒸发；压滤机滤渣作为固体废物进行综合利用处置。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：压滤机采用板框式压滤机、真空带式压滤机或转鼓压滤机。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）的多效蒸发处理，来自压滤机的压滤液经换热后进入多效蒸发器，将废水及其中的可挥发性有机物由液态转变成气态，并经过与原料换热后重新转化成液态，送入冷却系统处理。
5.按照权利要求1或4所述的方法，其特征在于：步骤（2）多效蒸发处理得到的浓缩液，经换热降温后送回压滤机与纤维乙醇废水混合处理。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）的多效蒸发器选择二～六效，多效蒸发器选用膜式蒸发、滴流式蒸发。
7.按照权利要求1或6所述的方法，其特征在于：多效蒸发器的一效采用外供蒸汽作热源，二效以后依次采用前一效生成的二次蒸汽作热源，各效蒸发产生的二次蒸汽经与原料换热后得到冷凝冷却。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（5）好氧生化处理为活性污泥法或膜法好氧处理工艺。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（6）的过滤处理采用砂滤器、多介质过滤器、纤维束或纤维球过滤器，或者采用流动床形式的流砂过滤器。
说明书 :
一种纤维乙醇废水的处理方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种纤维乙醇废水的处理方法，用于以玉米秸秆等植物纤维为原料生产乙醇的废水、特别是含盐有机废水的处理和回用。
背景技术
[0002] 随着全球化石能源的日益短缺、环境污染的加剧、循环经济和减少碳排放的总体要求，可再生能源的开发已成为这个时代的主题，而以玉米秸秆、高粱秸杆等植物纤维为原
料生产纤维乙醇是可再生能源开发的重要途径之一。
料生产纤维乙醇是可再生能源开发的重要途径之一。
[0003] 纤维乙醇通常是以玉米秸秆、高粱秸杆等植物纤维为原料，通过蒸爆预处理、纤维酶水解、糖化酶发酵、乙醇精馏和脱水等工艺获取高纯度乙醇，并掺入汽油组分中生产燃料
乙醇产品，作为车用清洁燃料。在此生产过程中，由于蒸爆预处理对原料中的纤维素组分的
结构组织破坏起着至关重要的作用，对后续水解酶的水解效率、发酵醪液的乙醇浓度、乙醇
产品的收率以及整个生产过程的能耗都将产生巨大的影响。因此，在具体纤维乙醇生产工
艺优化中，蒸爆预处理条件往往得到格外重视，酸性蒸爆路线是其中之一，即预先用1%以
上的硫酸对纤维原料进行浸渍处理，再送入蒸爆机蒸爆预处理。采用该路线后，借助酸性条
件较好地破坏了原料中的纤维素组织结构，大大提高了纤维素的水解效率、乙醇产率，并降
低了能耗和酶制剂的用量。然而在获得以上效果的同时，随着酸的加入，水解、发酵过程要
不断地用碱来进行pH调节，致使最终排水中含有大量的硫酸盐和其它无机盐，如硫酸根可
以达到1万mg/L左右、无机盐含量可以达到4%以上，对原本就已很难处理的高浓度有机废
水造成更大的困难。
乙醇产品，作为车用清洁燃料。在此生产过程中，由于蒸爆预处理对原料中的纤维素组分的
结构组织破坏起着至关重要的作用，对后续水解酶的水解效率、发酵醪液的乙醇浓度、乙醇
产品的收率以及整个生产过程的能耗都将产生巨大的影响。因此，在具体纤维乙醇生产工
艺优化中，蒸爆预处理条件往往得到格外重视，酸性蒸爆路线是其中之一，即预先用1%以
上的硫酸对纤维原料进行浸渍处理，再送入蒸爆机蒸爆预处理。采用该路线后，借助酸性条
件较好地破坏了原料中的纤维素组织结构，大大提高了纤维素的水解效率、乙醇产率，并降
低了能耗和酶制剂的用量。然而在获得以上效果的同时，随着酸的加入，水解、发酵过程要
不断地用碱来进行pH调节，致使最终排水中含有大量的硫酸盐和其它无机盐，如硫酸根可
以达到1万mg/L左右、无机盐含量可以达到4%以上，对原本就已很难处理的高浓度有机废
水造成更大的困难。
[0004] 由于纤维乙醇生产过程较为复杂，生产用水和排水量都相当高，根据目前的工艺水平分析，生产一吨乙醇产品新鲜水消耗量约为25～30吨，同时将排出近25吨的高浓度
污水，这不仅会显著增加纤维乙醇的生产成本，而且将带来大量的高浓度污水处理问题。基
于此，纤维乙醇废水的处理和回用已成为纤维乙醇大规模生产的一个关键性制约因素。为
解决纤维乙醇生产过程产生的高浓度污水问题，目前主要采用的处理方法是对高浓度污
水进行厌氧处理，去除污水中的某些对纤维素或半纤维素水解和糖液发酵酶具有严重抑
制性的物质，如羧酸、糠醛、呋喃、酚等，使处理后出水尽可能地回用。如CN01808115.0和
US6555350均提出采用上流式厌氧污泥床（UASB）工艺处理污水，使污水中的抑制性物质羧
酸、糠醛、呋喃、酚等去除80%以上，处理后至少5%以上的污水得到循环使用，同时通过厌
氧发酵产生甲烷，甲烷回收提高能量的利用率。然而，该发明方法只适用于处理中性（不加
酸碱）蒸爆预处理生产工艺产生的废水，对酸性蒸爆预处理路线下的生产废水因以下三个
原因使之不适合采用。首先，采用酸性蒸爆后的废水中含有高浓度的全盐量，如硫酸钠、乙
酸钠、乳酸钠等，其中无机盐含量高达4%以上，已大大超出厌氧发酵处理工艺2%以下的适
用范围，在此状况下，厌氧发酵微生物菌的生长和活性得到严重抑制，甚至导致厌氧处理过
程的失败；其次，废水中的硫酸根含量高达1万mg/L以上，已大大超出厌氧发酵处理工艺
5000mg/L以下的要求值，在此状况下，废水中的硫酸根将被厌氧菌还原为高浓度的硫化氢，
从而严重抑制高浓度有机物的甲烷化发酵过程，导致沼气产生率急速下降、甚至根本不能
产生沼气；废水中盐含量高，处理后的出水无法回用，致使纤维乙醇生产过程的高水耗、高
排放的问题不能得到改变。
污水，这不仅会显著增加纤维乙醇的生产成本，而且将带来大量的高浓度污水处理问题。基
于此，纤维乙醇废水的处理和回用已成为纤维乙醇大规模生产的一个关键性制约因素。为
解决纤维乙醇生产过程产生的高浓度污水问题，目前主要采用的处理方法是对高浓度污
水进行厌氧处理，去除污水中的某些对纤维素或半纤维素水解和糖液发酵酶具有严重抑
制性的物质，如羧酸、糠醛、呋喃、酚等，使处理后出水尽可能地回用。如CN01808115.0和
US6555350均提出采用上流式厌氧污泥床（UASB）工艺处理污水，使污水中的抑制性物质羧
酸、糠醛、呋喃、酚等去除80%以上，处理后至少5%以上的污水得到循环使用，同时通过厌
氧发酵产生甲烷，甲烷回收提高能量的利用率。然而，该发明方法只适用于处理中性（不加
酸碱）蒸爆预处理生产工艺产生的废水，对酸性蒸爆预处理路线下的生产废水因以下三个
原因使之不适合采用。首先，采用酸性蒸爆后的废水中含有高浓度的全盐量，如硫酸钠、乙
酸钠、乳酸钠等，其中无机盐含量高达4%以上，已大大超出厌氧发酵处理工艺2%以下的适
用范围，在此状况下，厌氧发酵微生物菌的生长和活性得到严重抑制，甚至导致厌氧处理过
程的失败；其次，废水中的硫酸根含量高达1万mg/L以上，已大大超出厌氧发酵处理工艺
5000mg/L以下的要求值，在此状况下，废水中的硫酸根将被厌氧菌还原为高浓度的硫化氢，
从而严重抑制高浓度有机物的甲烷化发酵过程，导致沼气产生率急速下降、甚至根本不能
产生沼气；废水中盐含量高，处理后的出水无法回用，致使纤维乙醇生产过程的高水耗、高
排放的问题不能得到改变。
[0005] 综合以上分析，采用酸性蒸爆预处理路线的纤维乙醇生产工艺在技术、经济上具有较大的优势，但也相应带来了较大的废水处理问题。由于目前尚没有适合的相关废水处
理技术，对酸性蒸爆预处理路线的纤维乙醇生产工艺的广泛应用无疑将造成巨大的环保制
约。
理技术，对酸性蒸爆预处理路线的纤维乙醇生产工艺的广泛应用无疑将造成巨大的环保制
约。
发明内容
[0006] 本发明针对酸性蒸爆预处理路线的纤维乙醇生产废水的水质特点，提出一种纤维乙醇废水的处理方法，主要采用压滤、多效蒸发、冷却、厌氧发酵、好氧生化、过滤等组合处
理工艺，经上述过程处理的出水全部作纤维乙醇生产用水循环使用，从而实现纤维乙醇生
产的节水减排目的。
理工艺，经上述过程处理的出水全部作纤维乙醇生产用水循环使用，从而实现纤维乙醇生
产的节水减排目的。
[0007] 本发明一种纤维乙醇废水的处理方法主要分为六个处理单元：
[0008] （1）压滤，压滤后废水进行多效蒸发处理，压滤进料为纤维乙醇废水与多效蒸发后浓缩液的混合物料。具体过程为纤维乙醇废水与多效蒸发后的冷却浓缩液混合送至压滤机
进行压滤处理，压滤机出水经换热后送入多效蒸发器蒸发；压滤机滤渣作为一般固体废物
进行综合利用处置。压滤机可采用常规的板框式压滤机、真空带式压滤机、转鼓压滤机等。
纤维乙醇废水为酸性蒸爆预处理方法的纤维乙醇生产废水。
进行压滤处理，压滤机出水经换热后送入多效蒸发器蒸发；压滤机滤渣作为一般固体废物
进行综合利用处置。压滤机可采用常规的板框式压滤机、真空带式压滤机、转鼓压滤机等。
纤维乙醇废水为酸性蒸爆预处理方法的纤维乙醇生产废水。
[0009] （2）多效蒸发处理，压滤后废水经换热后进入多效蒸发器，多效蒸发得到的气态物料冷凝为液相，多效蒸发后的浓缩液循环进行压滤。多效蒸发将废水及其中的可挥发性有
机物如乙醇、乙醛、乙酸、乳酸、糠醛、多环芳烃等由液态转变成气态，并经过与原料换热后
重新转化成液态，送入冷却系统处理；蒸发浓缩液，即含有各种无机盐、有机盐、木糖、木质
素等的浓缩废水经换热降温后送回压滤机与纤维乙醇废水混合处理。多效蒸发器可以选择
二～六效，但综合考虑到节能和装置投资，最好选择五效；蒸发器可以选用膜式蒸发、滴流
式蒸发或其它各种常规蒸发型式，但基于腐蚀因素考虑，最好选择降膜式；多效蒸发器的一
效采用外供蒸汽作热源，二效以后依次采用前一效生成的二次蒸汽作热源，各效蒸发产生
的二次蒸汽经与原料换热后得到冷凝冷却。
机物如乙醇、乙醛、乙酸、乳酸、糠醛、多环芳烃等由液态转变成气态，并经过与原料换热后
重新转化成液态，送入冷却系统处理；蒸发浓缩液，即含有各种无机盐、有机盐、木糖、木质
素等的浓缩废水经换热降温后送回压滤机与纤维乙醇废水混合处理。多效蒸发器可以选择
二～六效，但综合考虑到节能和装置投资，最好选择五效；蒸发器可以选用膜式蒸发、滴流
式蒸发或其它各种常规蒸发型式，但基于腐蚀因素考虑，最好选择降膜式；多效蒸发器的一
效采用外供蒸汽作热源，二效以后依次采用前一效生成的二次蒸汽作热源，各效蒸发产生
的二次蒸汽经与原料换热后得到冷凝冷却。
[0010] （3）冷却处理，多效蒸发得到的气态物料的冷凝液相冷却到40℃以下，冷却后出水进入厌氧发酵处理。冷却塔采用常规自然通风式风冷塔。
[0011] （4）厌氧发酵处理，步骤（3）得到的冷却后的物料由上流式厌氧污泥床反应器的下部进入反应器，在厌氧污泥床上的厌氧发酵菌作用下发生甲烷化反应，甲烷气体由反应器
顶部的气体出口排出装置外予以回收利用；处理出水则由反应器顶部出液口排入好氧生化
处理单元进行后续处理。该单元所获取甲烷气体的体积浓度为40%～60%；废水在厌氧反
3
应器内的停留时间为20～50h；进水容积负荷为5～10kgCOD/m.d；反应器内废水的操作
温度为30～40℃。
顶部的气体出口排出装置外予以回收利用；处理出水则由反应器顶部出液口排入好氧生化
处理单元进行后续处理。该单元所获取甲烷气体的体积浓度为40%～60%；废水在厌氧反
3
应器内的停留时间为20～50h；进水容积负荷为5～10kgCOD/m.d；反应器内废水的操作
温度为30～40℃。
[0012] （5）好氧生物处理，将厌氧发酵处理后的出水进行好氧生化处理，好氧生化处理采用常规活性污泥法或膜法等好氧处理工艺进行处理。
[0013] （6）过滤处理，过滤出水用于纤维乙醇生产过程。过滤处理采用传统砂滤器、多介质过滤器、纤维束或纤维球过滤器，也可以采用流动床形式的流砂过滤器等对好氧生物单
元出水进行处理，处理后出水部分或全部回用做纤维乙醇生产工艺用水，如配酸用水、水解
和发酵工序用水等。
元出水进行处理，处理后出水部分或全部回用做纤维乙醇生产工艺用水，如配酸用水、水解
和发酵工序用水等。
[0014] 本发明方法对纤维乙醇废水分别采用压滤、多效蒸发、冷却、厌氧发酵制取甲烷、好氧生物、过滤组合处理流程，处理后出水可直接回用作纤维乙醇生产的配酸、水解及发酵
等过程用水，由于回用水基本不含无机盐，长期循环使用不会造成盐的积累影响，达到纤维
乙醇生产的节水和减少污水排放的目的。
等过程用水，由于回用水基本不含无机盐，长期循环使用不会造成盐的积累影响，达到纤维
乙醇生产的节水和减少污水排放的目的。
[0015] 本发明提出的方法具有高浓度含盐污水可实现全部回用、废水中的废物料得到了有效回收和综合利用、高浓度有机污染物被转化成甲烷等得到资源利用，符合循环经济和
清洁生产等的要求。
清洁生产等的要求。
附图说明
[0016] 图1是本发明一种具体纤维乙醇废水处理工艺流程示意图。
具体实施方式
[0017] 以下结合附图对本发明方法的具体工艺过程进行说明。
[0018] 纤维乙醇废水被连续排入压滤机1中，废水中的固体废物，如木质素、发酵残渣等被截留在压滤机的滤布上，随后从滤布上脱离进行回收后综合利用；压滤机1的压滤液通
过换热器与来自多效蒸发器2的末效蒸汽换热后进入多效蒸发器2中进行连续蒸发处理。
在多效蒸发器2中，预热后压滤液首先进入一效蒸发单元，以一次蒸汽（外供蒸汽）为间接
加热介质，将一部分废水及其废水中所含的乙醇、乙醛、乙酸、乳酸、糠醛、多环芳烃等挥发
性有机物由液态转变成汽态，作为二效蒸发单元的二次间接加热蒸汽，在此过程中，一效蒸
发汽体被转换成冷凝水；一效蒸发后的浓缩液直接进入二效蒸发单元继续进行蒸发处理，
蒸出的蒸汽作为三效蒸发单元的二次加热蒸汽，在此过程中，二效蒸发汽体被转换成冷凝
水；以此类推处理；末效蒸发单元蒸发处理后的蒸汽经前面所述的换热方法换热后被变成
冷凝水，而浓缩液经冷却后返回到压滤机1入口与纤维乙醇废水混合压滤处理。各效及末
效蒸发处理后的蒸发冷凝水直接送入冷却塔3进一步冷却降温处理，出水温度控制在40℃
以下。冷却塔3的出水由上流式厌氧污泥床（UASB）反应器4的下部排入反应器中，在厌氧
甲烷发酵菌的作用下，废水中的高浓度有机物被转化成有机酸和甲烷，并由UASB产气口获
取甲烷。UASB处理后的出水送至好氧生化单元5进行生化降解反应，出水再经过滤器6过
滤处理后回用做硫酸液配制、水解和发酵工序等生产用水。
过换热器与来自多效蒸发器2的末效蒸汽换热后进入多效蒸发器2中进行连续蒸发处理。
在多效蒸发器2中，预热后压滤液首先进入一效蒸发单元，以一次蒸汽（外供蒸汽）为间接
加热介质，将一部分废水及其废水中所含的乙醇、乙醛、乙酸、乳酸、糠醛、多环芳烃等挥发
性有机物由液态转变成汽态，作为二效蒸发单元的二次间接加热蒸汽，在此过程中，一效蒸
发汽体被转换成冷凝水；一效蒸发后的浓缩液直接进入二效蒸发单元继续进行蒸发处理，
蒸出的蒸汽作为三效蒸发单元的二次加热蒸汽，在此过程中，二效蒸发汽体被转换成冷凝
水；以此类推处理；末效蒸发单元蒸发处理后的蒸汽经前面所述的换热方法换热后被变成
冷凝水，而浓缩液经冷却后返回到压滤机1入口与纤维乙醇废水混合压滤处理。各效及末
效蒸发处理后的蒸发冷凝水直接送入冷却塔3进一步冷却降温处理，出水温度控制在40℃
以下。冷却塔3的出水由上流式厌氧污泥床（UASB）反应器4的下部排入反应器中，在厌氧
甲烷发酵菌的作用下，废水中的高浓度有机物被转化成有机酸和甲烷，并由UASB产气口获
取甲烷。UASB处理后的出水送至好氧生化单元5进行生化降解反应，出水再经过滤器6过
滤处理后回用做硫酸液配制、水解和发酵工序等生产用水。
[0019] 本发明压滤机1可采用常规的板框式压滤机、真空带式压滤机、转鼓压滤机等，其主要目的是脱除和回收纤维乙醇废水中的高浓度悬浮物，如木质素、发酵残渣以及高浓缩
后的木糖、有机盐等，处理后固体废物的含水率控制在80%以下。为获得良好的处理效果，
废水在处理前可向废水中投加一定量的絮凝剂，如常规聚合氯化铝、聚合硫酸铝、或聚铁等
无机絮凝剂，投加量为20～80mg/L，混合时间3～5分钟。
后的木糖、有机盐等，处理后固体废物的含水率控制在80%以下。为获得良好的处理效果，
废水在处理前可向废水中投加一定量的絮凝剂，如常规聚合氯化铝、聚合硫酸铝、或聚铁等
无机絮凝剂，投加量为20～80mg/L，混合时间3～5分钟。
[0020] 本发明多效蒸发器2可以选择二～六效，但综合考虑到蒸汽消耗和装置投资影响，最好选择五效蒸发单元，控制吨处理废水一次蒸汽消耗量在0.28吨以下；蒸发器可以
选用膜式蒸发、滴流式蒸发或其它各种常规蒸发型式，但最好选择降膜式蒸发；基于能量最
优利用考虑，每效蒸发单元均要设置蒸发预热器和换热器；在末效蒸发浓缩液冷却中要设
置盐析器，将浓缩液中处于饱和状态的无机盐和有机盐结晶出来。经多效蒸发处理后的出
水盐含量很低，一般为100mg/L以下。
选用膜式蒸发、滴流式蒸发或其它各种常规蒸发型式，但最好选择降膜式蒸发；基于能量最
优利用考虑，每效蒸发单元均要设置蒸发预热器和换热器；在末效蒸发浓缩液冷却中要设
置盐析器，将浓缩液中处于饱和状态的无机盐和有机盐结晶出来。经多效蒸发处理后的出
水盐含量很低，一般为100mg/L以下。
[0021] 本发明冷却塔3采用常规自然通风式风冷塔，控制出水温度在40℃以下。
[0022] 本发明所采用的上流式厌氧污泥床反应器4为一种通常的厌氧反应器结构，主要由分配板、颗粒污泥处理区、膨胀污泥再生区、气固液分离器等四部分组成。来自冷却塔3
的处理出水由UASB的下部进入反应器，在厌氧污泥床上通过厌氧发酵菌完成反应后，甲烷
气体由反应器顶部的气体出口排出装置外予以回收利用；处理出水则由反应器顶部出液口
排出循环回用，或进一步排入好氧生化处理单元进行后续处理。该单元所获取甲烷气体的
体积浓度为40%～60%；废水在厌氧反应器内的停留时间为20～50h，最好为26～28h；厌
3 3
氧反应器的进水容积负荷为5～10kgCOD/m.d，最好为6～9gCOD/m.d；反应器内废水的操
作温度为30～40℃。
的处理出水由UASB的下部进入反应器，在厌氧污泥床上通过厌氧发酵菌完成反应后，甲烷
气体由反应器顶部的气体出口排出装置外予以回收利用；处理出水则由反应器顶部出液口
排出循环回用，或进一步排入好氧生化处理单元进行后续处理。该单元所获取甲烷气体的
体积浓度为40%～60%；废水在厌氧反应器内的停留时间为20～50h，最好为26～28h；厌
3 3
氧反应器的进水容积负荷为5～10kgCOD/m.d，最好为6～9gCOD/m.d；反应器内废水的操
作温度为30～40℃。
[0023] 本发明所采用的好氧生化处理单元5可以为传统的活性污泥法、间歇式活性污泥法（SBR）、接触氧化法、生物膜法以及任何改进型的好氧生物方法中的一种或多种组合。
[0024] 本发明所采用的过滤器6可选择传统的砂滤器、多介质过滤器、纤维束或纤维球过滤器，也可以选择流动床形式的流砂过滤器等。
[0025] 采用本发明方法对酸爆预处理生产路线的纤维乙醇废水进行压滤-多效蒸发-冷却-厌氧发酵-好氧生物-过滤组合处理，可使高浓度含盐有机废水中主要的污染物COD
由13万mg/L降低到60 mg/L以下、全盐量由10万mg/L降低到100 mg/L以下、硫酸根由
1万mg/L降低到5 mg/L以下、其它发酵抑制物全部脱除到10 mg/L以下，处理后出水可全
部回用作纤维乙醇生产的硫酸液配制、水解及发酵过程用水，以达到纤维乙醇生产的节水
和污水零排放的目的。
由13万mg/L降低到60 mg/L以下、全盐量由10万mg/L降低到100 mg/L以下、硫酸根由
1万mg/L降低到5 mg/L以下、其它发酵抑制物全部脱除到10 mg/L以下，处理后出水可全
部回用作纤维乙醇生产的硫酸液配制、水解及发酵过程用水，以达到纤维乙醇生产的节水
和污水零排放的目的。
[0026] 下面通过实施例进一步说明本发明方法和效果。
[0027] 实施例1
[0028] 采用本发明的处理方法对国内某中型试验规模的纤维乙醇生产装置废水进行处理。该装置以玉米秸秆为原料，主要采用水蒸汽酸爆预处理、酶法水解、糖液发酵、乙醇提
浓和精馏提纯等工艺生产纤维乙醇，废水中的主要污染物COD 129050 mg/L（铬法，下同）、
BOD5 68600 mg/L、硫酸根9290 mg/L、全盐量9.69%、氨氮38.8 mg/L、羧基酸4600 mg/L、呋
喃 230 mg/L、酚 600 mg/L。
浓和精馏提纯等工艺生产纤维乙醇，废水中的主要污染物COD 129050 mg/L（铬法，下同）、
BOD5 68600 mg/L、硫酸根9290 mg/L、全盐量9.69%、氨氮38.8 mg/L、羧基酸4600 mg/L、呋
喃 230 mg/L、酚 600 mg/L。
[0029] 采用本发明的压滤-多效蒸发-冷却-厌氧发酵-好氧生物-过滤组合处理对上述废水进行实验室处理试验，废水处理规模为200 mL/h，各处理单元的主要实验装置构成、
运行条件及处理效果见表1。通过本发明的方法处理后，纤维乙醇废水中的COD可降低到
60mg/L、全盐量可降低到100mg/L以下、硫酸根可降低到5 mg/L以下，抑制酶水解和发酵菌
的有毒有害物质羧基酸、呋喃、酚类均被脱除到5mg/L以下，可以满足污水回用作纤维乙醇
生产的硫酸液配制、水解及发酵过程用水的要求，全部回用。
运行条件及处理效果见表1。通过本发明的方法处理后，纤维乙醇废水中的COD可降低到
60mg/L、全盐量可降低到100mg/L以下、硫酸根可降低到5 mg/L以下，抑制酶水解和发酵菌
的有毒有害物质羧基酸、呋喃、酚类均被脱除到5mg/L以下，可以满足污水回用作纤维乙醇
生产的硫酸液配制、水解及发酵过程用水的要求，全部回用。
[0030] 表1 实施例1的主要处理单元构成及处理效果。
[0031]处理单处理装置规模及主要组成 主要运行条件与控制参数 处理出水或效果
元名称
1压滤 过滤机，处理量10L/h 间歇操作，抽真空、滤膜过滤 出水COD11.7万mg/L；滤渣含水
率80%
2多 效降膜式五效蒸发试验装置，玻璃材质。装置连续操作，外供蒸汽采用0.6MPa饱和蒸汽，消出水COD6.5万mg/L、全盐量蒸发 废水处理规模为5L/h，主要包括蒸发柱、预热耗量1.3kg/h；各效蒸发水量依次为1.2、1.0、38mg/L；
器、冷凝器和搪瓷结晶槽。 0.85、0.70、0.65L/h；浓缩液0.6L/h采用循环
水冷却结晶。
3冷却 玻璃冷却器，内填不锈钢填料 出水温度40℃ -
4厌 氧采用UASB，材质有机玻璃，反应器容积40L。底部连续进水；进水流速200mL／h；废水停留出 水COD3000mg/L、有 机酸发酵 主要包括下部布水板、颗粒污泥床层、污泥缓时间40h；进水容积负荷7.8kgCOD/m3.d；操作1000mg/L、呋 喃<1mg/L、酚冲层、气固液三相分离器、排气管、排水管、筛温度39℃；收集的甲烷气体平均体积浓度55%。<5mg/L
网等构成。
5好 氧采用传统SBR，材质有机玻璃，反应器容积间断进出水；日运行两周期；周期运行时间出水COD68mg/L、氨氮<5mg/L、生化 20L。主要包括下部微孔曝气器充氧曝气、机12h，进水4h、曝气10h、沉降0.5h、排水1h、闲置全盐量42mg/L、有机酸<5mg/L、械搅拌机，以电磁阀、可编程控制器（PLC）程0.5h；周期处理水量2.4L、进水流速0.6L/h；鼓呋喃<0.5mg/L、酚<0.5mg/L序控制系统控制废水和空气的进入。 风量100mL／min。
6过滤 石英砂过滤柱，直径20mm、高50mm 出水COD58mg/L、氨氮<5mg/L、
全盐量42mg/L、有机酸<5mg/L、
呋喃<0.5mg/L、酚<0.5mg/L、
SS<20mg/L
元名称
1压滤 过滤机，处理量10L/h 间歇操作，抽真空、滤膜过滤 出水COD11.7万mg/L；滤渣含水
率80%
2多 效降膜式五效蒸发试验装置，玻璃材质。装置连续操作，外供蒸汽采用0.6MPa饱和蒸汽，消出水COD6.5万mg/L、全盐量蒸发 废水处理规模为5L/h，主要包括蒸发柱、预热耗量1.3kg/h；各效蒸发水量依次为1.2、1.0、38mg/L；
器、冷凝器和搪瓷结晶槽。 0.85、0.70、0.65L/h；浓缩液0.6L/h采用循环
水冷却结晶。
3冷却 玻璃冷却器，内填不锈钢填料 出水温度40℃ -
4厌 氧采用UASB，材质有机玻璃，反应器容积40L。底部连续进水；进水流速200mL／h；废水停留出 水COD3000mg/L、有 机酸发酵 主要包括下部布水板、颗粒污泥床层、污泥缓时间40h；进水容积负荷7.8kgCOD/m3.d；操作1000mg/L、呋 喃<1mg/L、酚冲层、气固液三相分离器、排气管、排水管、筛温度39℃；收集的甲烷气体平均体积浓度55%。<5mg/L
网等构成。
5好 氧采用传统SBR，材质有机玻璃，反应器容积间断进出水；日运行两周期；周期运行时间出水COD68mg/L、氨氮<5mg/L、生化 20L。主要包括下部微孔曝气器充氧曝气、机12h，进水4h、曝气10h、沉降0.5h、排水1h、闲置全盐量42mg/L、有机酸<5mg/L、械搅拌机，以电磁阀、可编程控制器（PLC）程0.5h；周期处理水量2.4L、进水流速0.6L/h；鼓呋喃<0.5mg/L、酚<0.5mg/L序控制系统控制废水和空气的进入。 风量100mL／min。
6过滤 石英砂过滤柱，直径20mm、高50mm 出水COD58mg/L、氨氮<5mg/L、
全盐量42mg/L、有机酸<5mg/L、
呋喃<0.5mg/L、酚<0.5mg/L、
SS<20mg/L
[0032] 实施例2
[0033] 采用实施例1的处理装置，处理与实施例1相同的污水，改变各处理单元的运行条件所获得的废水处理效果见表2。
[0034] 表2 实施例2的主要处理单元构成及处理效果
[0035]处理单处理装置规模及主要组成 主要运行条件与控制参数 处理出水或效果
元名称
1压滤 过滤机，处理量10L/h 间歇操作，抽真空、滤膜过滤；压滤前向废水中出水COD10.5万mg/L；滤渣含水加入50mg/L的聚合硫酸铁絮凝剂并进行3分钟率75%
搅拌混凝处理
2多效蒸降膜式五效蒸发试验装置，玻璃材质。装置连续操作，外供蒸汽采用0.6MPa饱和蒸汽，出水COD5.8万mg/L、全盐量发 废水处理规模为5L/h，主要包括蒸发柱、消耗量1.3kg/h；各效蒸发水量依次为1.22、35mg/L；
预热器、冷凝器和搪瓷结晶槽。 1.03、0.87、0.76、0.62L/h；浓缩液0.5L/h采用
循环水冷却结晶。
3冷却 玻璃冷却器，内填不锈钢填料 出水温度40℃ -
4厌氧发采用UASB，材质有机玻璃，反应器容积底部连续进水；进水流速200mL／h；废水停留出 水COD2650mg/L、有 机 酸酵 40L。主要包括下部布水板、颗粒污泥床层、时间40h；进水容积负荷7.0kgCOD/m3.d；操作950mg/L、呋喃<1mg/L、酚<5mg/污泥缓冲层、气固液三相分离器、排气管、温度39℃；收集的甲烷气体平均体积浓度55%。L
排水管、筛网等构成。
5好氧生采用传统SBR，材质有机玻璃，反应器容间断进出水；日运行两周期；周期运行时间出水COD62mg/L、氨氮<5mg/L、化 积10L。主要包括下部微孔曝气器充氧曝12h，进水4h、曝气10h、沉降0.5h、排水1h、闲置全盐量40mg/L、有机酸<5mg/L、气、机械搅拌机，以电磁阀、可编程控制器0.5h；周期处理水量2.4L、进水流速0.6L/h；鼓呋喃<0.5mg/L、酚<0.5mg/L（PLC）程序控制系统控制废水和空气的进风量100mL／min。
入。
6过滤 石英砂过滤柱，直径20mm、高50mm 出水COD56mg/L、氨氮<5mg/L、
全盐量40mg/L、有机酸<5mg/L、
呋喃<0.5mg/L、酚<0.5mg/L、
SS<20mg/L
元名称
1压滤 过滤机，处理量10L/h 间歇操作，抽真空、滤膜过滤；压滤前向废水中出水COD10.5万mg/L；滤渣含水加入50mg/L的聚合硫酸铁絮凝剂并进行3分钟率75%
搅拌混凝处理
2多效蒸降膜式五效蒸发试验装置，玻璃材质。装置连续操作，外供蒸汽采用0.6MPa饱和蒸汽，出水COD5.8万mg/L、全盐量发 废水处理规模为5L/h，主要包括蒸发柱、消耗量1.3kg/h；各效蒸发水量依次为1.22、35mg/L；
预热器、冷凝器和搪瓷结晶槽。 1.03、0.87、0.76、0.62L/h；浓缩液0.5L/h采用
循环水冷却结晶。
3冷却 玻璃冷却器，内填不锈钢填料 出水温度40℃ -
4厌氧发采用UASB，材质有机玻璃，反应器容积底部连续进水；进水流速200mL／h；废水停留出 水COD2650mg/L、有 机 酸酵 40L。主要包括下部布水板、颗粒污泥床层、时间40h；进水容积负荷7.0kgCOD/m3.d；操作950mg/L、呋喃<1mg/L、酚<5mg/污泥缓冲层、气固液三相分离器、排气管、温度39℃；收集的甲烷气体平均体积浓度55%。L
排水管、筛网等构成。
5好氧生采用传统SBR，材质有机玻璃，反应器容间断进出水；日运行两周期；周期运行时间出水COD62mg/L、氨氮<5mg/L、化 积10L。主要包括下部微孔曝气器充氧曝12h，进水4h、曝气10h、沉降0.5h、排水1h、闲置全盐量40mg/L、有机酸<5mg/L、气、机械搅拌机，以电磁阀、可编程控制器0.5h；周期处理水量2.4L、进水流速0.6L/h；鼓呋喃<0.5mg/L、酚<0.5mg/L（PLC）程序控制系统控制废水和空气的进风量100mL／min。
入。
6过滤 石英砂过滤柱，直径20mm、高50mm 出水COD56mg/L、氨氮<5mg/L、
全盐量40mg/L、有机酸<5mg/L、
呋喃<0.5mg/L、酚<0.5mg/L、
SS<20mg/L