木糖醇赤藓糖醇厂废气处理方法|糖醇厂废水处理案例

一、糖醇厂废气、废水来源及产生工序

1. 废气来源及工序

• 锅炉 / 导热油炉烟气：
  糖醇生产（如木糖醇、山梨糖醇）需高温氢化、蒸发浓缩，燃烧煤炭、生物质或天然气供热，产生含 SO₂、NOx、烟尘、水蒸气 的废气（来自锅炉房、导热油炉工序）。
• 发酵 / 氢化工序废气：
  • 若采用发酵法生产（如木糖发酵制木糖醇），发酵过程可能产生 有机酸（乙酸、丙酸）、醇类（乙醇）、少量硫化氢（H₂S） 等异味气体；
  • 氢化反应（葡萄糖加氢制山梨糖醇）中，催化剂（如镍基催化剂）可能夹带微量 挥发性有机物（VOCs）、氢气（H₂）（来自氢化反应釜、分离工序）。
• 干燥 / 精制废气：
  糖醇结晶干燥（如离心脱水、流化床干燥）时产生 糖醇粉尘、水蒸气，蒸发浓缩过程可能释放少量 醇类蒸汽（来自干燥、蒸发工序）。

2. 废水来源及工序

• 高浓度有机废水：
  • 发酵残液：发酵结束后的废培养基，含 COD（10000-20000mg/L）、BOD、残糖、氨基酸、无机盐（来自发酵液分离工序）；
  • 氢化洗涤水：氢化反应后催化剂清洗水，含 微量重金属（镍离子）、有机物（来自氢化装置冲洗）；
  • 树脂再生废水：精制工序中离子交换树脂再生时产生的 酸碱废水（pH 波动大）、含盐废水（来自脱盐、脱色工序）。
• 低浓度废水：
  设备冲洗水、地面清洁水，含 SS、少量有机物（来自车间清洁工序）；冷凝水（蒸发过程产生），水质较清洁，可回用。

二、处理案例示例（以国内某木糖醇生产厂为例）

案例一：发酵废气与锅炉烟气处理

• 客户信息：山东某年产 5 万吨木糖醇厂（发酵法生产，配套燃煤锅炉）。
• 产生工序：
  • 发酵车间（木糖发酵罐，产生有机酸异味）；
  • 锅炉房（燃煤供热，烟气含 SO₂、NOx、烟尘）。
• 处理工艺：
  • 发酵废气处理：
    1. 集气系统（密闭发酵罐呼吸口 + 车间负压收集）→ 冷凝回收（去除高浓度醇类蒸汽）；
    2. 生物滴滤塔（填充微生物填料，降解乙酸、H₂S 等异味物质，去除率≥90%）；
    3. 活性炭吸附（深度去除残留 VOCs，效率≥95%）→ 达标排放。
  • 锅炉烟气处理：
    布袋除尘器（除尘）→ 炉内喷钙 + 湿法脱硫（双碱法，脱硫效率≥95%）→ SCR 脱硝（氨法，脱硝效率≥80%）→ 烟囱排放（高度 35 米）。
• 效果与结果：
  • 发酵废气异味强度从初始 2000OU/m³ 降至＜200OU/m³，VOCs 浓度＜10mg/m³；
  • 锅炉烟气指标达《锅炉大气污染物排放标准》（GB 13271-2014）：SO₂≤50mg/m³，NOx≤100mg/m³，烟尘≤10mg/m³，周边居民投诉率下降 80%。

案例二：高浓度废水与树脂再生废水处理

• 客户信息：河北某山梨糖醇厂（氢化法生产，年产 10 万吨）。
• 产生工序：
  • 氢化反应后催化剂洗涤（产生含镍离子废水）；
  • 离子交换树脂再生（产生酸碱废水、含盐废水）；
  • 离心脱水工序冲洗水（含残糖，COD 约 8000mg/L）。
• 处理工艺：
  • 预处理：
    1. 调节池（均质水质，调节 pH 至中性）→ 隔油池（去除少量油类）；
    2. 化学沉淀（投加 NaOH + 硫化钠，去除镍离子，使 Ni²+≤1mg/L）。
  • 生化处理：
    UASB 厌氧反应器（COD 去除率 70%，产生沼气回用锅炉）→ AO 好氧池（去除剩余有机物，COD 去除率 80%）→ MBR 膜分离（截留悬浮物和微生物，出水 COD≤200mg/L）。
  • 深度处理：
    臭氧催化氧化（降解难降解有机物）→ 活性炭吸附（进一步去除色度和微量有机物）→ 达标排放（执行《发酵类制药工业水污染物排放标准》GB 21903-2008：COD≤120mg/L，氨氮≤25mg/L）。
• 效果与结果：
  • 废水总 COD 去除率超 95%，镍离子去除率达 99%，年减排 COD 约 1500 吨；
  • 沼气回收量满足厂区 20% 供热需求，降低燃煤消耗，处理后废水部分回用于循环冷却水系统，回用率达 30%。

三、行业共性处理技术总结

1. 废气处理核心工艺

• 锅炉烟气：与制糖厂类似，采用 “除尘 + 脱硫 + 脱硝” 组合工艺，若使用生物质燃料需强化粉尘和碱金属（K、Na）治理。
• 工艺废气：
  • 发酵异味：优先冷凝回收有价值成分（如乙醇），再通过生物过滤 / 活性炭吸附处理；
  • 干燥粉尘：布袋除尘为主，配套旋风除尘预处理，确保粉尘排放≤10mg/m³。

2. 废水处理核心工艺

• 高浓度有机废水：
  • 含重金属（如镍）废水：先化学沉淀 / 树脂吸附除重金属，再厌氧 - 好氧生化处理（UASB/AO/MBR），COD 总去除率≥90%；
  • 含盐 / 酸碱废水：中和调节 pH 后，通过蒸发结晶（MVR）回收盐分，或进入生化系统前稀释（若盐浓度＞3% 需厌氧耐盐菌种）。
• 回用与资源化：
  冷凝水直接回用于锅炉或工艺用水；厌氧沼气经脱硫后发电或供热，实现能源循环利用。

3. 处理效果

• 废气：颗粒物、SO₂、NOx 达标率 100%，异味气体去除率≥90%，满足《恶臭污染物排放标准》（GB 14554-93）；
• 废水：外排废水 COD≤150mg/L（视地方标准调整），重金属（镍、钴）浓度≤0.5mg/L，回用率可达 20%-40%。

四、行业趋势与挑战

• 清洁生产：推广氢化催化剂循环利用技术，减少洗涤废水产生；采用膜分离精制代替树脂再生，降低酸碱废水排放。
• 零排放探索：针对高盐废水，集成 “蒸发结晶 + 盐资源化” 技术（如回收硫酸钠、氯化钠用于化工原料），实现废水 “零排放”。
• 智能化管控：在废气处理系统安装 VOCs 在线监测仪，废水处理设重金属在线仪表，实时预警异常排放。

以上内容结合糖醇生产工艺特性，提供典型处理方案，具体工程设计需根据企业原料路线（发酵法 / 氢化法）、产能规模及地方环保标准调整。