CN106591379B - 一种基于废水综合利用的酒精生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于废水综合利用的酒精生产方法，属废水处理及酒精发酵工业技术领域。本发明将厌氧消化液进行一步脱氨处理，脱氨后再经固液分离获得厌氧清液；厌氧清液和酒糟清液混合作为拌料用水，其中厌氧清液占拌料用水的比例为，60‑99％；其中，一步脱氨处理，是指在设有多层塔板或装有填料的蒸馏塔内，用水蒸汽蒸馏厌氧消化液，依靠水蒸汽的热力作用脱除厌氧消化液中的部分氨氮和碱度。本发明将厌氧消化液经过一步脱氨处理后，消除了厌氧消化液回用时中氨氮累积的问题。本发明方法能耗低、投资少、操作简单，非常适合工业应用。

Description

一种基于废水综合利用的酒精生产方法
技术领域
本发明涉及一种基于废水综合利用的酒精生产方法，属废水处理及酒精发酵工业技术领域。
背景技术
在传统的液态发酵生产酒精的工艺中，淀粉质原料经粉碎、加水拌料、液化和糖化，然后接种酵母菌发酵、蒸馏获得酒精。目前，酒精生产主要以淀粉质作物如木薯、玉米、小麦等作为原料，酒精发酵水平一般为10-20％(v/v)，发酵液蒸馏后会产生大量的蒸馏废液。据统计，每生产1吨酒精会产生10-20吨蒸馏废液，其COD浓度高达40000-50000mg/L。如将这些废水直接排放会造成严重的环境污染，而要处理到达标排放又给企业带来了巨大的经济负担。所以，废水问题一直是制约酒精行业可持续发展的共性难题。
目前酒精工业上主要采用“厌氧消化-好氧消化-深度处理-达标排放”的工艺过程处理蒸馏废液。厌氧消化工艺具有容积负荷高、处理效果稳定、产生剩余污泥量少、能耗低等优点，且可以回收沼气作为燃料回收能量。因此在该工艺中，首先利用厌氧消化处理高浓度的蒸馏废液，将废水中的大部分有机物降解，降低废水COD并产生沼气。沼气可以供给锅炉作为燃料，通过“热电联产”技术获得电力和蒸汽，这些电力和蒸汽又可供酒精生产中使用。这样，既去除了酒糟中的有机物又产生了能量，具有良好的经济效益。然而厌氧消化液中仍含有一定量的有机物以及磷酸盐、氨氮等无机盐类，其COD约2000mg/L左右，不能满足排放要求。因此需要采用好氧消化工艺来进一步降解沼液中大部分的有机物，并实现脱氨除磷的目的。但好氧消化工艺容积负荷低、COD降解速度慢，因此好氧消化具有投资大、占地面积大、运行能耗高、产生大量剩余污泥需要处理等缺点。
对于以玉米和小麦为原料的酒精发酵工艺，有的酒精厂将蒸馏废液分离获得清液和湿酒糟渣，清液进行蒸发浓缩处理，将蒸发得到的冷凝水回用做酒精发酵的拌料水，得到的浓缩液则和湿酒糟渣一起干燥，制成动物蛋白饲料(DDGS)，该工艺可实现废水的零排放。但是该工艺仅适合玉米和小麦原料，且酒糟清液的蒸发和浓缩液的干燥需要消耗大量能量，运行成本非常高。
此外，也有采用将蒸馏废液直接回用于发酵拌料过程的工艺。但是，由于蒸馏废液中乳酸等酵母抑制物质的存在，酒糟回用比例不能超过30％，否则会对酒精发酵产生负面影响。
综上所述，以上方案并不能彻底解决酒精生产过程耗水量大、废水处理成本高的难题。中国专利申请号200610097623.0公开了发明名称为“以薯类为主原料的酒精环形生产工艺”，提出将厌氧消化液经固液分离后全部回用作为工艺拌料用水。但实践表明该工艺存在以下几个问题：
(1)该工艺连续循环过程中，厌氧消化液中的氨氮会累积到较高的浓度，当厌氧消化液中氨氮浓度超过600mg/L时，厌氧消化液100％回用会降低淀粉转化率。
(2)厌氧消化液的pH为8.0左右，且因含有大量碳酸氢根离子而具有较强的缓冲能力。当其回用配料时粉浆的pH值大于7.0，就需要添加硫酸以调节粉浆的pH在5.0-6.0之间，以满足液化酶对pH的要求，在糖化工段还需要进一步添加硫酸调节糖化醪的pH在4.2-4.6之间，以满足糖化酶的要求，这就向酒精发酵培养基及后续的蒸馏废液中引入了大量硫酸根离子。当厌氧消化反应器进水中的硫酸盐浓度超过一定浓度时，硫酸盐还原菌就会对产甲烷菌产生底物竞争性抑制作用，而硫酸盐还原产生的硫化氢也会腐蚀反应器、引起恶臭及毒害产甲烷菌，脱除沼气中的硫化氢又会增加脱硫工程投资和沼气纯化的成本。
专利申请号为200710131856.2的中国专利公开了发明名称为“以薯类为主原料的酒精双环形生产工艺”，提出将部分蒸馏废液回用至糖化工段，利用蒸馏废液中的有机酸替代硫酸。但是该工艺仅仅能一定程度降低糖化工段的硫酸消耗，仍然没有彻底解决专利200610097623.0存在的问题，随着厌氧消化液回用循环批次的增加，氨氮仍然会累积。同时拌料液化工段还需要添加硫酸调节粉浆的pH值。
申请号为201010576411.7的中国专利公开了“一种以厌氧出水为配料水的酒精生产方法”，该方法在蒸馏废液中添加钙盐沉淀蒸馏废液中的硫酸根离子，以便消除沼气中的硫化氢气体含量；其次，该方法在厌氧消化出水中添加碱调节pH至8.5-10.5，然后进行脱氨。该方法有效控制了沼气中硫化氢的含量，同时能够控制拌料水中的氨氮在合理的浓度，但由于脱氨前需要加入大量的碱(约10kg/吨水)调节pH值，引入了大量无机离子。当添加氢氧化钙和氧化钙时，拌料水硬度太高，导致管道及生产设备(尤其是换热器)结垢严重，当添加氢氧化钠时，钠离子随着厌氧消化出水的不断循环而累积，导致拌料水因电导率太高，渗透压太大从而抑制酒精酵母的发酵。
发明内容
申请人在研究中发现，厌氧消化液中含有3000-5000mg CaCO3/L的碱度，主要是碳酸氢根离子，在受热状态下，碳酸氢根离子能分解放出二氧化碳，使厌氧消化液pH上升，进而使得NH4 +转变为NH3并从厌氧消化液中逸出；因此，当采用蒸汽蒸馏方式对厌氧消化液进行脱氨处理时，并不需要添加氢氧化钠、氢氧化钙等碱性化学物质调节厌氧消化液的pH值，并且，在设有多层塔板或装有填料的蒸馏塔内，碳酸氢根离子的分解和NH3的逸出是可以同步进行的，即通过一步脱氨即可达到脱除二氧化碳、脱除氨、降低碱度的目的；而且，逸出的氨气和二氧化碳可用低温水吸收并获得碳酸氢铵。
鉴于适量氨氮是酿酒酵母的营养，厌氧消化液的脱氨不同于传统的废水脱氨处理，并不需要完全脱除消化液中的氨氮，同时也不允许为了脱氨而引入无机离子等外源添加的化学物质，并且要兼顾脱氨的低能源消耗。为此，本发明提供了一种低温一步脱氨的方法。
申请人在研究中还发现，厌氧消化液中夹带大量细菌，即通常所说的活性污泥，而酒糟清液中含有大量化学需氧物质(COD)；当厌氧消化液和酒糟清液混合时，酒糟清液中的COD成为消化液中细菌的营养物质，细菌快速、大量繁殖，导致酒精发酵因杂菌污染难以顺利进行；研究发现，采用截留分子量20-50万的管式超滤膜对厌氧消化液进行固液分离，可有效去除厌氧消化液中的细菌，消除细菌污染，过滤平均通量可达到80L/m2·h以上。
基于上述内容，本发明提供了一种能够实现酒精废水综合利用的酒精生产方法，包括以下步骤：
(1)厌氧清液和酒糟清液混合作为拌料用水，其中厌氧清液占混合水的比例为，60-99％(v/v)，剩余为酒糟清液；当厌氧清液和酒糟清液不足拌料需求时可以补充新鲜水；
(2)拌料后加入液化酶加热液化，液化结束后降温并加入糖化酶糖化，糖化后降温、接入酵母种子液启动发酵，发酵结束后经过蒸馏获得酒精和蒸馏废液；
(3)部分蒸馏废液经过固液分离获得酒糟清液并回到步骤(1)，剩余蒸馏废液及固液分离得到的酒糟渣全部进入厌氧消化处理，获得厌氧消化液；
(4)厌氧消化液进入一步脱氨处理，控制脱氨处理后厌氧消化液的氨氮浓度在100-400mg/L，脱氨后再经截留分子量20-50万的管式超滤膜过滤获得厌氧清液；厌氧清液循环回到步骤(1)，依此不断循环；所述的厌氧消化液的一步脱氨处理，是指在设有多层塔板或装有填料的蒸馏塔内，用蒸汽蒸馏厌氧消化液，即厌氧消化液从塔顶加入，蒸汽从塔底加入，汽、液逆流接触，依靠蒸汽的热力作用脱除厌氧消化液中的部分氨氮；一步脱氨操作时的塔底温度60-70℃，塔顶50-60℃，脱氨时吨厌氧消化液消耗蒸汽35-40kg。
所述的淀粉质原料为木薯、玉米、小麦等中的一种或多种混合原料。
所述的新鲜水为自来水、清洁地表水、精馏塔余馏水、洗罐水等中的一种或多种混合水。
所述的厌氧清液、酒糟清液的占比取决于厌氧清液的氨氮含量及拌料后粉浆的pH值，要求控制厌氧清液、酒糟清液以及需要时的新鲜水混合后，总拌料水中的氨氮浓度在100-400mg/L，拌料后粉浆的pH在5.0-7.0之间，允许添加部分硫酸调节粉浆pH。
所述的蒸馏废液固液分离，是指板框过滤、离心机离心等操作，优选离心机离心操作。
所述的一步脱氨处理采用酒精蒸汽或者水蒸汽。
所述的厌氧消化液的一步脱氨处理，由于脱氨温度低，可利用酒精生产过程中的废热作为热源。
所述的厌氧消化液固液分离，是指采用截留分子量20-50万的管式超滤膜过滤得到厌氧清液，过滤压力0.3-0.5MPa，过滤温度35-55℃。
所述的粉碎、拌料、液化、糖化、发酵、蒸馏等均为酒精生产常规操作，液化酶为普通商品α-淀粉酶，液化酶的添加量为5～20U/g淀粉，液化温度为80～105℃；液化时间为60～120min；糖化酶为普通商品糖化酶，糖化酶加入量为80～200U/g淀粉；糖化时间为0～60min；所述酵母种子液的接种量为糖化液体积的8～30％。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
(1)本发明将酒糟清液和厌氧清液作为拌料用水回用于酒精生产过程，实现了酒精生产无废水排放的清洁生产，节约了大量的水资源，同时免除了厌氧消化液的好氧消化处理，节约了好氧消化工段的占地面积、固定资产投资和运行成本，环保效益和经济效益十分显著；
(2)厌氧消化液经过一步脱氨处理后，消除了厌氧消化液中氨氮的累积问题，在确保酒精发酵、沼气发酵不受影响的前提下，本发明提出的方法可以无限循环；
(3)总拌料水中的氨氮浓度在100-400mg/L，该氨氮浓度为酒精酵母提供了适宜的氮源，不仅不会对酒精发酵产生负面影响，反而能促进酒精发酵，发酵时间缩短至48-52小时；其次，通常酒精发酵过程中需要添加尿素、硫酸铵等为酵母提供氮源，部分厌氧清液回用可节约约30％的氮源；
(4)采用截留分子量20-50万的管式超滤膜对厌氧消化液进行固液分离，可有效去除厌氧消化液中的细菌，消除细菌污染，保证酒精发酵顺利进行。
(5)厌氧消化液经过一步脱氨处理，厌氧清液的碱度小于2500mgCaCO3/L，较处理前厌氧清液的碱度降低了30-60％，回用后显著降低了拌料水中的碱度，为减少拌料工序硫酸用量创造了良好的条件；
(6)由于酒糟清液呈酸性，可替代部分硫酸，部分酒糟清液(1-40％)回用于拌料工序可降低拌料工序硫酸的添加量；另一方面，由于一步脱氨降低了厌氧清液的碱度，也可以减少拌料工序硫酸的添加量；上述两方面的综合作用大幅度降低了拌料工序硫酸的添加量；
(7)由于酒精发酵是边糖化边发酵过程，发酵启动后发酵醪液pH很快降至4.5以下，所以糖化工序也无需添加硫酸，如此不仅降低了生产成本，也免除了硫酸盐对后续沼气发酵的抑制作用；
(8)一步脱氨处理，和现有两步脱氨技术相比较，无需通风鼓气，无热量损失，且设备投资低，操作简单；由于一步脱氨操作温度在50-70℃，和常规的蒸馏脱氨比较，能耗较低，吨厌氧消化液仅消耗蒸汽35-40kg；
(9)一步脱氨处理可回收厌氧消化液中逸出的二氧化碳和氨气，补充部分二氧化碳后可回收碳酸氢铵，其经济效益优于回收硫酸铵和稀氨水，吨水处理成本下降0.8元左右。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
以木薯为原料，80％的厌氧清液和20％酒糟清液混合作为拌料水，料水比为1∶3，混合后氨氮浓度240mg/L，拌料后粉浆的pH在5.6；粉浆中添加10U/g淀粉的商品液化酶，加热升温度为95℃并维持100min；液化结束后降温至60℃，加入150U/g淀粉的普通商品糖化酶，糖化15min，然后降温至30℃；降温后的糖化液中接入15％的酵母种子液启动发酵，发酵时间为48小时；发酵结束后，经过蒸馏获得成品酒精和蒸馏废液；部分蒸馏废液经过离心机离心获得酒糟清液并回到步骤(1)，离心机排出的酒糟渣并入剩余蒸馏废液中，进入厌氧消化处理获得厌氧消化液；厌氧消化液进入一步脱氨处理，一步脱氨采用板式蒸氨塔，热源为精塔残液闪蒸产生的二次蒸汽，蒸氨塔塔底温度60℃，塔顶53℃，控制脱氨处理后厌氧消化液的氨氮浓度在300mg/L，并回收二氧化碳和氨气生产碳酸氢铵；脱氨后厌氧消化液再经20万分子量的超滤膜分离获得厌氧清液，超滤压力0.46MPa，温度55℃，过滤通量155L/m2·h；厌氧清液循环回到步骤(1)；依此不断循环。
本实施例中，第一批厌氧消化液中的氨氮浓度为180mg/L，随着厌氧清液的循环回用，厌氧消化液氨氮浓度累积至420mg/L，回用前通过蒸氨方式将厌氧消化液氨氮降至300mg/L，拌料后粉浆的氨氮浓度为240mg/L。如不进行上述脱氨操作，循环30批次后厌氧消化液的氨氮浓度会累积到900mg/L。
根据本实施例所述方法，80％厌氧清液和20％酒糟清液混合后回用拌料，开展了10批次的循环酒精发酵实验。根据专利申请号200610097623.0、200710131856.2、201010576411.7公开的方法，同步开展了10批次的循环酒精发酵试验；以自来水为拌料水的酒精发酵试验为对照。10批次的发酵平均结果如下表。发酵终点判断依据为2小时内发酵醪失重为零。
Figure BDA0001169150500000051
Figure BDA0001169150500000061
从发酵结果对比来看，本实施例的发酵时间最短，残糖、残总糖最低，酒度最高，淀粉转化率最高。专利200610097623.0、200710131856.2实施过程中，循环至第10批次时厌氧消化液氨氮累积至900mg/L，氨氮累积导致酒精发酵受到抑制，表现为残糖、残总糖升高，酒度和淀粉转化率降低。专利201010576411.7实施过程中氨氮无累积，但由于过程中添加了氢氧化钙、氢氧化钠等，除了生产设备及管道结垢严重外，厌氧消化液中无机离子不断累积，循环至第10批次时厌氧消化液电导率增加至21000us/cm，因拌料水渗透压太高也对酒精发酵产生了抑制作用。本实施例循环至第10批时厌氧消化液电导率仅5700us/cm。
实施例2
以玉米为原料，60％的厌氧清液和40％的酒糟清液混合后作为拌料水，混合后氨氮浓度100mg/L，拌料后粉浆的pH在5.0；粉浆中加入20U/g淀粉的液化酶，加热至105℃后液化60min；液化结束后降温至58℃，加入200U/g淀粉的商品糖化酶，随后降温至28℃；糖化液中接入糖化液体积8％的酵母种子液开始发酵；发酵结束后，经过蒸馏获得酒精和蒸馏废液；部分蒸馏废液经过板框压滤获得酒糟清液并回到步骤(1)，板框压滤机排出的酒糟渣和剩余蒸馏废液全部进入厌氧消化处理，获得厌氧消化液；厌氧消化液进入一步脱氨处理，脱氨采用填料塔蒸氨方式，以精塔顶酒汽和热水换热产生的二次蒸汽为热源，脱氨塔塔底温度63℃，塔顶57℃，控制脱氨处理后厌氧消化液的氨氮浓度在160mg/L，并回收碳酸氢铵；脱氨后的厌氧消化液再经20万分子量的超滤膜过滤获得厌氧清液，超滤压力0.3MPa，温度35℃，过滤通量80L/m2·h；厌氧清液循环回到步骤(1)；依此不断循环。
本实施例中，第一批厌氧消化液中的氨氮浓度为280mg/L，随着厌氧消化液的不断循环回用，氨氮浓度逐步累积，循环3批次后厌氧消化液的氨氮浓度累积至最高值450mg/L，但每批次厌氧消化液回用前均通过蒸氨方式将氨氮降至160mg/L。
根据本实施例所述方法，60％厌氧清液和40％酒糟清液混合后回用拌料，开展了10批次的循环酒精发酵实验。根据专利申请号200610097623.0、200710131856.2、201010576411.7公开的方法，同步开展了10批次的循环酒精发酵试验；以自来水为拌料水的酒精发酵试验为对照。10批次的发酵平均结果如下表。发酵终点判断依据为2小时内发酵醪失重为零。
Figure BDA0001169150500000071
从发酵结果对比来看，本实施例的发酵时间最短，残糖、残总糖最低，酒度最高，淀粉转化率最高。专利200610097623.0、200710131856.2实施过程中，循环至第10批次时厌氧消化液氨氮累积至803mg/L，氨氮累积导致酒精发酵受到抑制，表现为残糖、残总糖升高，酒度和淀粉转化率降低。专利201010576411.7实施过程中氨氮无累积，但由于过程中添加了氢氧化钙、氢氧化钠等，除了生产设备及管道结垢严重外，厌氧消化液中无机离子不断累积，循环至第10批次时厌氧消化液电导率增加至22000us/cm，因拌料水渗透压太高也对酒精发酵产生了抑制作用。本实施例循环至第10批时厌氧消化液电导率仅6200us/cm。
实施例3
以木薯、玉米混合物为原料，99％的厌氧清液和1％的酒糟清液混合后作为拌料水，混合后氨氮浓度400mg/L；拌料后添加少量硫酸调节粉浆的pH在6.0，然后加入5U/g淀粉的液化酶，80℃液化120min；液化醪快速冷却至65℃，再加入80U/g淀粉的糖化酶，糖化60min，糖化后降温至32℃；加入糖化液体积22％的酵母种子液启动发酵。发酵结束后，经过蒸馏获得酒精和蒸馏废液；部分蒸馏废液经过板框压滤获得酒糟清液并回到步骤(1)，剩余蒸馏废液及板框压滤得到的酒糟渣全部进入厌氧消化处理，获得厌氧消化液；厌氧消化液进入一步脱氨处理，采用塔板式蒸氨塔，以生蒸汽为热源，蒸氨塔塔底温度70℃，塔顶60℃，控制脱氨处理后厌氧消化液的氨氮浓度在300mg/L；脱氨后厌氧消化液再经50万分子量的超滤膜过滤获得厌氧清液，超滤压力0.4MPa，温度45℃，过滤通量142L/m2·h；厌氧清液循环回到步骤(1)；依此不断循环。
本实施例中，第一批厌氧消化液中的氨氮浓度为280mg/L，随着厌氧消化液的不断循环回用，氨氮浓度逐步累积，循环3批次后厌氧消化液的氨氮浓度累积至最高值580mg/L，但每批次厌氧消化液回用前均通过蒸氨方式将氨氮降至400mg/L。
根据本实施例所述方法，99％厌氧清液和1％酒糟清液混合后回用拌料，开展了10批次的循环酒精发酵实验。根据专利申请号200610097623.0、200710131856.2、201010576411.7公开的方法，同步开展了10批次的循环酒精发酵试验；以自来水为拌料水的酒精发酵试验为对照。10批次的发酵平均结果如下表。发酵终点判断依据为2小时内发酵醪失重为零。
Figure BDA0001169150500000081
从发酵结果对比来看，本实施例的发酵时间最短，残糖、残总糖最低，酒度最高，淀粉转化率最高。专利200610097623.0、200710131856.2实施过程中，循环至第10批次时厌氧消化液氨氮累积至2670mg/L，氨氮累积导致酒精发酵受到抑制，表现为残糖、残总糖升高，酒度和淀粉转化率降低。专利201010576411.7实施过程中氨氮无累积，但由于过程中添加了氢氧化钙、氢氧化钠等，除了生产设备及管道结垢严重外，厌氧消化液中无机离子不断累积，循环至第10批次时厌氧消化液电导率增加至19800us/cm，因拌料水渗透压太高也对酒精发酵产生了抑制作用。本实施例循环至第10批时厌氧消化液电导率仅5420us/cm。
实施例4
以木薯、玉米、小麦混合物为原料，70％的厌氧清液和30％的酒糟清液混合作为拌料水，拌料水不足部分用自来水补充，混合后氨氮浓度280mg/L，拌料后用少量硫酸调节粉浆的pH在5.2；加入15U/g淀粉的液化酶，液化温度93℃并维持100min；液化结束后快速冷却至60℃，加入180U/g淀粉的糖化酶，糖化30min；糖化后降温至32℃，加入糖化液体积20％的酵母种子液启动发酵；发酵结束后，经过蒸馏获得酒精和蒸馏废液；部分蒸馏废液经过离心分离获得酒糟清液并回到步骤(1)，剩余蒸馏废液及离心分离得到的酒糟渣全部进入厌氧消化处理，获得厌氧消化液；厌氧消化液进入一步脱氨处理，采用填料塔蒸氨方法，以生蒸汽为热源，脱氨塔塔底温度66℃，塔顶57℃，控制脱氨处理后厌氧消化液的氨氮浓度在200mg/L；脱氨后厌氧消化液再经30万分子量的超滤膜过滤获得厌氧清液，超滤压力0.46MPa，温度40℃，过滤通量118L/m2·h，厌氧清液循环回到步骤(1)；依此不断循环。
本实施例中，第一批厌氧消化液中的氨氮浓度为560mg/L，随着厌氧消化液的不断循环回用，氨氮浓度逐步累积，循环3批次后厌氧消化液的氨氮浓度累积至最高值700mg/L，但每批次厌氧消化液回用前均通过蒸氨方式将氨氮降至400mg/L。
根据本实施例所述方法，70％厌氧清液和30％酒糟清液混合后回用拌料，开展了10批次的循环酒精发酵实验。根据专利申请号200610097623.0、200710131856.2、201010576411.7公开的方法，同步开展了10批次的循环酒精发酵试验；以自来水为拌料水的酒精发酵试验为对照。10批次的发酵平均结果如下表。发酵终点判断依据为2小时内发酵醪失重为零。
Figure BDA0001169150500000091
从发酵结果对比来看，本实施例的发酵时间最短，残糖、残总糖最低，酒度最高，淀粉转化率最高。专利200610097623.0、200710131856.2实施过程中，循环至第10批次时厌氧消化液氨氮累积至1810mg/L，氨氮累积导致酒精发酵受到抑制，表现为残糖、残总糖升高，酒度和淀粉转化率降低。专利201010576411.7实施过程中氨氮无累积，但由于过程中添加了氢氧化钙、氢氧化钠等，除了生产设备及管道结垢严重外，厌氧消化液中无机离子不断累积，循环至第10批次时厌氧消化液电导率增加至21800us/cm，因拌料水渗透压太高也对酒精发酵产生了抑制作用。本实施例循环至第10批时厌氧消化液电导率仅5940us/cm。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (6)

1.一种基于废水综合利用的酒精生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)以淀粉质原料作为酒精生产的原料，厌氧清液和酒糟清液混合作为拌料用水，其中厌氧清液占拌料水的比例为60-99％，剩余为酒糟清液；当厌氧清液和酒糟清液不足拌料需求时可以补充新鲜水；其中，总拌料水中的氨氮浓度在100-400mg/L；拌料后粉浆的pH在5.0-7.0之间，允许添加部分硫酸调节粉浆pH；
(2)拌料后加入液化酶加热液化，液化结束后降温并加入糖化酶糖化，糖化后降温、接入酵母种子液启动发酵，发酵结束后经过蒸馏获得酒精和蒸馏废液；
(3)部分蒸馏废液经过固液分离获得酒糟清液并回到步骤(1)，剩余蒸馏废液及固液分离得到的酒糟渣全部进入厌氧消化处理，获得厌氧消化液；
(4)将厌氧消化液进行一步脱氨处理，控制脱氨处理后厌氧消化液的氨氮浓度在100-400mg/L，脱氨后再经固液分离获得厌氧清液；回用到步骤(1)，继续步骤(1)-(4)，进行循环；
所述的淀粉质原料为木薯、玉米、小麦中的一种或多种混合原料；
所述的一步脱氨处理，是指在设有多层塔板或装有填料的蒸馏塔内，用蒸汽蒸馏厌氧消化液，依靠蒸汽的热力作用脱除厌氧消化液中的部分氨氮和碱度；一步脱氨操作时的塔底温度60-70℃，塔顶50-60℃，每吨厌氧消化液消耗蒸汽35-40kg。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的新鲜水为自来水、清洁地表水、精馏塔余馏水、洗罐水中的一种或多种混合水。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的蒸馏废液经过固液分离，是指板框过滤或离心机离心操作。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述的一步脱氨处理采用酒精蒸汽或者水蒸汽处理。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述的厌氧消化液脱氨后经固液分离，是指采用截留分子量20-50万的管式超滤膜过滤，过滤压力0.3-0.5MPa，过滤温度35-55℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)、(2)包括粉碎、拌料、液化、糖化、发酵、蒸馏，均为酒精生产常规操作，液化酶为普通商品α-淀粉酶，液化酶的添加量为5～20U/g淀粉，液化温度为80～105℃；液化时间为60～120min；糖化酶为普通商品糖化酶，糖化酶加入量为80～200U/g淀粉；糖化时间为0～60min；所述酵母种子液的接种量为糖化液体积的8～30％。
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