第1章_发酵工业废水处理

第1章发酵工业废水处理发酵工业：利用微生物的生命活动产生的酶对无机或有机原料进行加工获得产品的工业。发酵工业传统发酵工业（酿造）：食品、酒类生产近代发酵工业：酒精、乳酸、丙酮－丁醇等的生产新兴发酵工业：抗生素、有机酸、氨基酸、单细胞蛋白等的生产一发酵工业废水的来源及水量1发酵工业废水的来源原料处理后剩下的废渣：渣蔗、甜菜粕、大米渣、麦糟等。分离与提取主要产品后废母液与废糟：玉米、薯干、糖蜜酒精糟、味精发酵废母液、白酒糟、葡萄酒糟。加工和生产过程中的各种冲洗水、洗涤水和冷却水。2发酵工业废水的水量1998年，我国食品与发酵行业排放废水总量28.12亿m3，其中废渣3.4亿m3，废渣水中的有机物总量为944.8万m3。二发酵工业废水的水质特征发酵工业主要利用原料中的淀粉，其它成分（蛋白、脂肪、纤维等）未被很好利用，大部分随水流失进入发酵工业废水。食品与发酵工业的行业繁多、原料广泛、产品种类多，排出的废水水质差异大，其主要特点是有机物质和悬浮物含量较高、易腐败，一般无毒，但会导致受纳水体富营养化，造成水体缺氧，水质恶化。1酒精工业废水废水来源：蒸馏发酵成熟醪后排出的酒精糟（高浓度有机废水）生产设备洗涤水（中浓度有机废水）蒸煮、糖化、发酵、蒸馏工艺的冷却水其中酒精糟呈酸性，COD高达(5~7)×104mg/L，是酒精行业的最主要污染源。2啤酒工业废水废水来源：麦芽生产过程的洗麦水、浸麦水发芽降温喷雾水、麦槽水、洗涤水凝固物洗涤水糖化过程的糖化、过滤洗涤水发酵过程的发酵罐洗涤、过滤洗涤水灌装过程洗瓶、灭菌及成品车间的冷却水和洗涤水办公楼、食堂、宿舍和浴室等的生活污水废水水质：超标水质项目主要是COD、BOD5和SS等主要来自大量的冷却水和冲洗、洗涤水水质特点：水量大、无毒有害、属高浓度有机废水。啤酒工业废水按其有机物含量可分为以下几类：冷却水：水质基本上未受污染清洗废水：受到不同程度的有机污染冲渣废水：含有大量的悬浮性固体物质灌装废水：含有部分残酒洗瓶废水：含有残余碱性洗涤剂、纸浆、染料、浆糊、残酒、泥沙等3乳品工业废水废水来源：乳场洗涤水、冲洗水乳品加工厂生产工艺废水和冷却水乳品接收站的设备洗涤水废水水质特征：含大量有机物质，并在水中呈可溶性或胶体悬浮状态废水酸碱度近中性或略带碱性废水浊度相对较高4味精工业废水废水来源：原料处理后剩下的废渣发酵液经提取谷氨酸后的废母液或离子交换尾液生产过程中各种设备的洗涤水离子交换树脂洗涤与再生废水液化至糖化和糖化至发酵等各阶段的冷却水各种冷凝水废水水质特征：发酵母液和离子交换尾液COD负荷高达30000~70000mg/L，偏酸性，属于高浓度有机废水洗涤水、冲洗水COD负荷为1000~2000mg/L，属于中浓度有机废水冷却水无水质污染5抗菌素类生物制药工业废水废水来源：提取工艺的结晶废母液、废流出液等高浓度有机废水各种设备的洗涤水、冲洗水等中浓度有机废水冷却水废水的水质特征：COD浓度高：青霉素废水COD浓度为15000~80000mg/L；土霉素废水COD浓度为8000~35000mg/L。SS浓度高：主要来源于发酵的残余培养基质和发酵产生的微生物菌丝体。一般为1~50g/L，也有更高值。存在难生物降解和有抑菌作用的抗菌素等毒性物质。硫酸盐浓度高，对厌氧生物处理有抑制作用。水质成分复杂，易引起pH大幅度波动，影响生化反应的活性。水量小且间歇排放，冲击负荷高，对生物处理不利。三发酵工业废水处理技术1啤酒废水的处理啤酒废水具有良好的可生化性，处理方法主要是生物氧化法因啤酒废水含N量较低，通常不补充氮源则处理效果不佳有些能够在低N环境下生长的微生物，因自身体积大，密度小，菌胶团细菌无法在传统活性污泥法处理构筑物中生长因此，啤酒废水在进行生物氧化处理时，通常采用生物膜法，可选生物接触氧化法。啤酒废水中含有大量悬浮有机物污染物，进入生物接触氧化池之前应进行初级处理。采用格栅和机械细筛进行初级处理，可使悬浮有机物的去除率达到80%以上。啤酒废水易腐败，若设置调节池应考虑设预曝气装置，若不设调节池，应使好氧生物处理装置的容量具备足够的缓冲能力。(1)二级接触氧化工艺处理啤酒废水采用接触氧化工艺代替传统活性污泥处理法，可以防止高糖含量废水引起污泥膨胀现象的发生，并且不用投配N、P等营养物质。由于啤酒废水COD浓度高，所以常采用二级接触氧化工艺。接触氧化池集水井精细筛网格栅中间沉淀池二次沉淀池接触氧化池原水排放二级接触氧化工艺处理啤酒废水(2)SBR工艺处理啤酒废水集水调节池提升泵机械格栅污泥浓缩池压滤机泵废水CASS反应器出水干泥外运上清液滤液回流风机(3)水解-好氧联合工艺处理啤酒废水水解反应对于有机物，特别是对悬浮物的去除率显著高于具有相同停留时间的初沉池。通过水解反应，啤酒废水中的大分子、难降解有机物被转变成易降解的小分子有机物，出水的可生化性能得到改善。水解之后再进行好氧生物处理，使得好氧处理单元的停留时间低于传统工艺。水解反应作为一种预处理工艺，其后可采用的好氧工艺包括活性污泥法、接触氧化法、氧化沟和SBR法。该工艺中，由于水解池有较高的去除率，所以将二级接触氧化工艺简化为一级接触氧化，能耗大幅降低，出水COD也有所改善。均质调节池气浮接触氧化酸化格栅进水排放水解－好氧工艺流程(4)UASB工艺处理啤酒废水气水分离沼气利用车间来水水封格栅气柜泵房污泥泵闸门井过滤机调节池二泵房集泥井脱水机计量表浓缩池阻火器UASB加药污泥利用废渣上清液及过滤排入下水道2味精废水处理循环泵达标排放沼气吹脱池沉淀池污泥脱水高浓度废水污泥浓缩池混凝反应池调节池脱硫一体化反应器UASBSBR厌氧反应器泥饼外运低浓度废水调节池泵泵泵脱氮药剂脱氮药剂泵锅炉泵石灰助凝剂脱硫剂辽宁佳信酒精公司玉米酒精DDGS废水治理工程处理水量：3000m3/d进水水质:CODcr≤3000mg/L；BOD≤1400mg/L；SS≤800mg/L；pH：4-6出水水质：处理后的废水达到国家一级排放标准山东康桥酒精公司玉米酒精DDGS废水治理工程处理水量：日处理废水2000m3进水水质：CODcr≤3000mg/L；BOD≤1400mg/L；SS≤800mg/L；pH：4-6出水水质：处理后的废水达到国家一级排放标准属中高浓度有机废水，含有大量易生物降解的有机物，具有良好的可生化性。因此采用以生物处理方法为主的处理工艺，在此基础上采用“预处理＋厌氧UASB＋好氧CASS”工艺。本工艺经济合理、运行稳定可靠且高效，投资省、占地少，运行管理费用低。黄酒厂酒精废水处理工程(1)天津绿源生态能源有限公司酒精生产污水处理工艺：厌氧UASB＋好氧进水水质：Q=400m3/dCODCr：50000mg/LBOD5：30000mg/LSS：30000mg/LpH：4出水水质：GB8978-1996中的二级标准(2)浙江舟山东海酒业有限公司污水类型：黄酒生产污水处理工艺：厌氧UASB＋好氧进水水质：Q=350m3/dCODCr：2,000～3,000mg/LBOD5：800～1,200mg/LpH：5～7出水水质：GB8978-1996中的一级标准