据 2013 年中国酿酒协会资料统计，全国食用酒 精产量达 820 万 kL。以糖蜜为原料生产酒精是广西、 广东、云南等南方片区甘蔗综合利用向甘蔗附加值 要效益的主要途径之一。它与其他薯类、纤维类和 粮食类的酒精相比，既有产品质量和价格的优势， 又有原材料供应的保障。主要表现在糖蜜酒精含甲 醇低并具有甘甜酱香味，市场上糖蜜酒精价格较薯 类、粮食类酒精价格贵 100～150 元/t，糖蜜酒精厂 大部分设在南方糖料蔗主产区，原料运输与仓储成 本低。现阶段糖蜜酒精废液资源化利用的主要工艺 有 2 种，一是微生物发酵农灌法。过程是从粗馏塔 排出的酒精废液(80～90℃，15～18 °Bx)经冷却、中 和、微生物菌种发酵，使酒精废液中的有机质转变 为腐殖酸，得到生物有机液肥（执行 Q/HSYHB11- 2009 企业标准），最后由专用运输罐车运至田间地 头农灌甘蔗。该工艺优点是投资不大、处理成本低、 节约农用化肥，缺点是只能在甘蔗、菠萝等少量适 应作物农灌季节性使用。二是浓缩法，浓缩液可焚 烧或做有机肥。过程是从粗馏塔排出的酒精废液经沉降去除部分碳酸盐和硫酸盐干固物，清液经蒸发 罐浓缩，最后得到 60～70 °Bx 的浓缩液。据测试， 60～70 °Bx 浓缩液的低位发热量约为 7955 kJ/kg， 把浓缩液泵入专用锅炉与原煤焚烧，达到节约能源、 热电联产的目的。该工艺的缺点是酒精废液蒸发过 程加热管易形成碳酸盐-硫酸盐积垢，影响蒸发传热 效果。反复用高压清洗机通洗加热管可清除管垢， 但 高 压 清 洗 过 程 又 产 生 大 量 通 洗 罐 水 (COD 约 105000 mg/L)。因此，糖蜜酒精废液浓缩蒸发罐的 通洗罐水处理问题是制约糖蜜酒精厂通过清洁生产 审核和工厂连续运行的瓶颈。 1 糖蜜酒精废液的特性

糖蜜酒精废液是糖蜜发酵成熟醪经粗馏塔分离 出来的有机废液，色值很高，主要是多酚类褐变产 生黑色素和还原糖碱分解缩合聚合成的高分子焦糖 色素，是一种不易降解的有机废液，它具有 COD 高、 SS（固体悬浮物 Suspend Solid）含量高、酸性大、 有机质含量高等污染特性，酒精厂被列入国家控制 管理重点污染物排放源企业。

糖蜜酒精废液有如下特性 ^[1]：①固溶物含量约 为 15～18 °Bx，固溶物 70%以上为有机质，灰分占 18%～25%；②化学需氧量 CODcr 和 BOD5 高，其 中 CODcr 含量为 100000～150000 mg/L，BOD5 含量 为 40000～70000 mg/L；

糖蜜酒精废液蒸发罐加热管的积垢是由于废液 胶体、碳酸根和硫酸根遇金属离子在高温作用下产 生的盐类物质，蒸发罐冷却后，用高压清洗机清除 管垢时会析出废液通洗水形成通洗罐水。据广西柳 州京龙生化有限公司酒精厂化验室分析报告，通洗 罐水 CODcr 为 105000 mg/L，BOD5 为 50000 mg/L， pH 5.5～6，同时含有大量的泥浆、机油（高压清洗 机带来）、 醋酸菌、 乳酸菌等其他物质，浓度约为 2～ 4 °Bx。 2 通洗罐水的传统处理方法 2.1 生化好氧处理法

把高浓度的通洗罐水泵入专用调节池，根据酒 精厂生化处理池的溶解氧、 pH 值、出水 CODcr 等 指标变化情况，适当添加稀释后的通洗罐水，以生 化池终端排出水 CODcr≤ 100 mg/L 为准。生化好氧 处理法的缺点是生化池建设规模大、投资大、酒精 厂单位成品外排水量增加了 3 倍以上，有稀释达标 排放的嫌疑，被行政部门征收的排污费用高。 2.2 与原酒精废液混合再浓缩法

把高浓度的通洗罐水泵入专用的调节池，按 1： 10 的比例采用连续流加方式添加到酒精废液原液去 蒸发浓缩。与原酒精废液混合再去浓缩法的缺点是 通洗罐水(2～4 °Bx)与酒精废液原液(15～18 °Bx)混 合，稀释了蒸发入汁浓度（进料浓度由 18 °Bx 降至 11 °Bx），增加了物料的蒸发量从而增加了单位成品 耗蒸汽量。据广西柳州京龙生化有限公司技改前的 生产统计，采用通洗罐水与酒精废液原液混合法处 理通洗罐水，单位产品的综合能耗为 0.83 t 标煤/t 酒精，是酒精制造业清洁生产三级标准(HJ581-2010) 综合能耗 0.55 t 标煤/t 酒精的 1.5 倍。 3 通洗罐水回用处理法

通洗罐水含有大量的杂菌（乳酸菌、醋酸菌）、 油类、泥浆、有机物等，直接作为糖蜜发酵稀释工 艺用水，会造成主发酵罐内醪液的挥发酸（微生物 代谢过程产生的有机酸）超过 0.03 g/100mL，酵母 菌株被未处理过的通洗罐水带来的杂菌感染，采样 醪液镜检酵母数低于 0.8 亿个/mL，致使成熟醪含酒 分低于 7%，残糖高于 3%，整个发酵系统“酸败”， 因此，通洗罐水必须经处理合格后才能作为糖蜜发 酵稀释工艺用水。 3.1 通洗罐水回用工艺流程

广西鸿生源环保科技有限公司与广西柳州京龙 生化有限公司进行技术合作，经过大量的实验和总 结，探究出一种处理方法，使通洗罐水经预处理后 能循环回用作为发酵稀释（糖蜜）的工艺用水，达 到连续发酵生产醪液无感染杂菌的效果。该处理方 法已申请专利（申请号 20131029266.4），主要由回 收池、油类分离器、输送设备、沉淀池、灭菌装置、 高位槽等设备组成，处理过程是把通洗罐水收集至 调节池，经油质分离、杂质沉降、化学灭菌等工序 检验合格后，连续添加至发酵稀释（糖蜜）箱，工 艺流程示意图见图 1。

图1(Figure 1)

图1 通洗罐水回用工艺示意图

通洗罐水回用至发酵稀释工艺用水的具体实施 方式：通洗罐水从高压清洗机作业的蒸发罐底与片 状管垢一起落下围堰，通洗罐水溢流入调节池，经 油类分离、沉降、灭菌等物理和化学方法处理，处理后的通洗罐水指标如表 1，通洗罐水挥发酸由 0.08 g/100mL 降至 0.025 g/100mL。处理后的通洗罐水泵 送至高位槽，采用并流方式与糖蜜（ 85 °Bx 左右） 一起添加到稀释箱，调节一次稀释糖蜜指标为 56± 1 °Bx。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 广西柳州京龙生化酒精厂通洗罐水处理后指标

表1 广西柳州京龙生化酒精厂通洗罐水处理后指标

清除蒸发罐管垢采用 TWX80-100 高压清洗机 作业，连续运行的高压清洗机溢流水会带出少量机 械油，糖蜜发酵的酵菌繁殖对石油类杂质敏感，所 以通洗罐水除油是关键。化学灭菌剂的添加量也是 一个重要指标，添加量过多会抑制酵母菌的出芽， 添加量过低灭乳酸菌、醋酸菌不彻底，造成发酵醪 液的酵母被感染 ^[2]。 4 通洗罐水循环回用优点

（ 1） 减少糖蜜酒精厂建设大型生化处理厂或环 保车间的投资规模，节约生化处理厂或环保车间的 运行费用，间接降低单位产品的制造成本。

（ 2） 消除传统生化好氧法潜在的二次污染和原 废液混合再浓缩法单位成品能耗高的弊端。

（ 3） 实施通洗灌水处理回用于发酵工艺用水的 技改投资少、操作简单、连续生产稳定、生产过程 易以控制，广西柳州京龙生化酒精厂实施通洗罐水 回用技改后主要指标变化见表 2。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 实施通洗罐水技改前后主要指标变化

表2 实施通洗罐水技改前后主要指标变化

（ 4）减少单位成品废水生成量，高浓度的通洗 罐水回用于发酵工艺用水，间接提高了粗馏塔排出 酒精废液的浓度，能使糖蜜酒精厂的废水产生量削 减 20%，单位成品废水产生量≤ 10 m3/kL，达到酒 精制造业清洁生产(HJ581-2010)一级水平。