广东中科天元新能源科技有限公司 潘锦锋 姜新春
在糖蜜酒精的生产过程中，糖蜜发酵后要进行粗馏，粗镏后排出的废液中除含有大量固体悬浮物外，还含有较高浓度的糖类、果胶和蛋白质等有机污染物。这类废水若排到江河．将会大量消耗水体的溶解氧，使水体腐败、水质恶化。如何解决糖蜜酒精废水处理问题，一直以来是酒精工程技术人员和环保专家探讨研究的热点课题。目前，采用农灌法因各地的地质情况不一，大部分的甘蔗地无法实施，且长时间使用会造成土地板结；采用生化法进行治理，因糖蜜废水组分复杂不能彻底解决酒精废水的污染环境问题；只有采用浓缩法处理才能彻底解决糖蜜酒精废水污染问题。以下就糖蜜废水浓缩处理技术近二十年发展过程作一简述。
上世纪八十年代末期，国家环保总局将糖蜜酒精废水处理研究课题下达给华南环境科学研究所，并由该所组织有关专家和技术人员进行技术开发研究。于1993年由该所下属一环保公司在广东湛江遂溪洋青一糖厂建设日处理75m3糖蜜废水浓缩处理中试装置，并于当年试验成功。该试验工艺流程为：废水—中和—自循环分体蒸发—浓缩液拌甘蔗渣—干燥—有机肥。1994年以广西金光糖厂为试点建设日处理600m3糖蜜废水浓缩处理工程，1995年调试成功并由国家环保总局在南宁召开工程验收和全国推广会，肯定了糖蜜酒精废水浓缩处理技术的可行性，并推广建设广西武鸣东江糖厂、广东调丰糖厂、广西武鸣香山糖厂糖蜜废水处理工程，这是浓缩处理糖蜜酒精废水第一代技术，1996年在云南推广建设了云南景谷钟山糖厂、云南保山柯街糖厂糖蜜酒精废水浓缩处理工程。以上工程经过一年多的运转，均出现蒸发器加热管的严重结垢甚至堵塞和浓缩液与蔗渣混合干燥后易返潮难包装等问题，造成运行费用过高，使糖厂停止了废水处理项目的运行。
为了解决该技术的存在问题，有关的专家和技术人员进行了多方研究和探索，并结合糖厂生产经验和糖厂现有的复合肥生产线。于1996年开始采用新工艺：废水---中和—制糖标准蒸发器浓缩---浓缩液高速离心喷雾干燥---复合肥，建设广西柳州凤山糖厂糖蜜酒精废水处理工程和技改广西金光糖厂糖蜜酒精废水处理项目。项目建设运行后，产品--复合肥广受蔗农欢迎，甘蔗产量和糖分均有所提高，更确定糖蜜酒精废水浓缩处理技术的方向性。这是浓缩处理糖蜜酒精废水第二代技术，在各工程的运行过程中又出现了新的问题：蒸发器加热管的结垢和浓缩液喷雾干燥温度控制问题，因加热管结垢的成分与制糖蒸发器结垢的成分不同，且所产生的结垢硬度更硬，按糖厂的处理方法无法清除，使蒸发器的运行维护费用大大提高；浓缩液在高速离心喷雾干燥时热风温度难以控制，温度偏高干燥的干粉容易在干燥机内着火，温度低浓缩液容易粘在干燥设备上造成堵塞。新问题的出现使该技术在以后的一段时间里发展停顿，甚至有些专家对该工艺处理技术产生怀疑，并出现了糖蜜酒精废水处理技术新方向，如农灌法、厌氧好氧生化法。1998年在广东遂溪特种酒精厂建设了以厌氧好氧生化法处理工程，经过一年的调试运行，最终均以失败。
新处理方法的失败，又使糖蜜酒精废水处理技术回到浓缩法上来，并确定只有采用浓缩法处理才能彻底解决糖蜜酒精废水污染问题。经过有关专家和技术人员研究和探索，对废水浓缩液干燥易着火的特点分析浓缩液热值较高（1750—1850kcal/kg），且可燃性好，并结合国内外对糖蜜酒精废水处理的经验，提出了新的处理方法——浓缩燃烧法。从1999年至今这期间对糖蜜酒精废水处理的企业均采用浓缩燃烧法，如广西金光糖厂、广西龙州霞秀糖厂进行改造；广西峦城糖厂、南糖股份公司蒲庙造纸厂、广西合浦南康糖厂、湛江中能酒精有限公司、云南去新糖业有限责任公司河口糖厂、广西陆寨京龙酒业开发有限公司均按新工艺先后建设了规模不一的处理装置。对以上工程运行情况看，浓缩燃烧法是目前最有效的糖蜜酒精废水处理方法，但仍有需进一步完善的地方。如蒸发器的选型问题，采用制糖标准蒸发器电耗少，但清垢维护费用高（每天清罐一个包括人工、设备电耗、化学品消耗约需750—800元），单位面积蒸发强度较低（10-12kg/m2）造成设备投资较大；还有锅炉的选型和燃烧技术问题，在锅炉选型上，链条炉、循环流化床炉都不适合浓缩液燃烧，只有固定床炉排锅炉较为理想。燃烧技术上，如炉膛设计、燃烧器设计、防结渣设计、浓缩液喷口位置设计、出灰设计、对流冷壁管的设计等，必需一一考虑周全，如有一个问题考虑不周，将影响整台锅炉的运行。广西杨森酒精有限公司、广西峦城糖厂、南糖股份公司蒲庙造纸厂燃烧浓缩液、广西合浦南康糖厂、云南去新糖业有限责任公司河口糖厂、广西陆寨京龙酒业公司的锅炉均出现处理量小需配煤混烧、受热管结渣、出灰口堵、引风机积灰等问题，使锅炉无法长期连续运行，现均停机或技术整改（广西金光糖厂、峦城糖厂、杨森酒精有限公司、陆寨京龙酒业公司）或停产（广西合浦南康糖厂、云南去新糖业有限责任公司河口糖厂）。纵观采用浓缩燃烧法的企业，唯有湛江中能酒精有限公司的糖蜜酒精废水项目运行时间最长、运行最稳定，锅炉运行效果最好（全烧浓缩液，无需加煤混烧）。
为了有效解决糖蜜酒精废水处理——浓缩燃烧法出现的问题，广东中科天元新能源科技有限公司投入大量的人力物力和宝贵的时间，结合国内外糖蜜酒精废水处理经验和酒精生产实际情况，并依据糖蜜酒精废水的特性，设计出新一代处理工艺技术：废水浓缩采用分体强制循环蒸发工艺，即按废水的不同浓度分二套强制循环错流工艺。根据糖蜜酒精废水浓缩的特性：温度在100℃以下和浓度350BX以下难以结垢。所以第一套采用三效免清垢低温强制循环蒸发工艺，将废水浓缩至250BX，并利用酒精生产的工艺酒汽作为加热源。第二套采用低温强制循环错流蒸发工艺，将废水浓缩至650BX。
其工艺特点：
1、物料流速快第一套设备免清洗，第二套延长设备清洗周期，一般二个月清洗一次（四个罐）；
2、因分套工艺，减少需清垢设备的面积和时间，大大减少运行维护成本；
3、因按物料浓度不同分套强制循环，其动力电消耗降低；
4、第一套预浓缩装置结合酒精生产工艺，利用酒精生产的塔顶酒汽作为加热源，可提高酒精生产的设备利用率，同时可节约废水浓缩消耗蒸汽量的40%以上。
5、采用糖蜜原料的酒精差压蒸馏和废水浓缩热耦合装置（已申请专利：200810025622.4），做到糖蜜酒精生产及污水处理无需外加能源，自给自足。
锅炉设计：在湛江中能酒精有限公司的基础上对炉膛设计、燃烧器设计、防结渣设计、浓缩液喷口位置设计、出灰设计、对流冷壁管的设计等更进一步完善，使之能长期有效稳定运行，不加其它燃料成为真正糖蜜酒精废水"浓缩液燃烧炉"。该技术在广东中能酒精有限公司年产10万吨特级食用酒精项目和泰国Thai agro年产5万吨普级食用酒精项目的成功实施，彻底解决了糖蜜酒精废水污染问题。《中国新能源》杂志
