第1章_發(fā)酵工業(yè)廢水處理

1、第第1 1章章 發(fā)酵工業(yè)廢水處理發(fā)酵工業(yè)廢水處理發(fā)酵工業(yè)：利用微生物的生命活動產(chǎn)生的酶對無發(fā)酵工業(yè)：利用微生物的生命活動產(chǎn)生的酶對無機或有機原料進行加工獲得產(chǎn)品的工業(yè)。機或有機原料進行加工獲得產(chǎn)品的工業(yè)。發(fā)酵工業(yè)發(fā)酵工業(yè)傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)（釀造）：食品、酒類生產(chǎn)傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)（釀造）：食品、酒類生產(chǎn)近代發(fā)酵工業(yè)：酒精、乳酸、丙酮丁醇近代發(fā)酵工業(yè)：酒精、乳酸、丙酮丁醇等的生產(chǎn)等的生產(chǎn)新興發(fā)酵工業(yè)：抗生素、有機酸、氨基酸、單新興發(fā)酵工業(yè)：抗生素、有機酸、氨基酸、單細胞蛋白等的生產(chǎn)細胞蛋白等的生產(chǎn)一一 發(fā)酵工業(yè)廢水的來源及水量發(fā)酵工業(yè)廢水的來源及水量1 1 發(fā)酵工業(yè)廢水的來源發(fā)酵工業(yè)廢水的來源原料處理后剩下

2、的廢渣：渣蔗、甜菜粕、大米渣、原料處理后剩下的廢渣：渣蔗、甜菜粕、大米渣、麥糟等。麥糟等。分離與提取主要產(chǎn)品后廢母液與廢糟：玉米、薯干、分離與提取主要產(chǎn)品后廢母液與廢糟：玉米、薯干、糖蜜酒精糟、味精發(fā)酵廢母液、白酒糟、葡萄酒糟。糖蜜酒精糟、味精發(fā)酵廢母液、白酒糟、葡萄酒糟。加工和生產(chǎn)過程中的各種沖洗水、洗滌水和冷卻水。加工和生產(chǎn)過程中的各種沖洗水、洗滌水和冷卻水。2 2 發(fā)酵工業(yè)廢水的水量發(fā)酵工業(yè)廢水的水量1998年，我國食品與發(fā)酵行業(yè)排放廢水總量年，我國食品與發(fā)酵行業(yè)排放廢水總量28.12億億m3，其中廢渣，其中廢渣3.4億億m3，廢渣水中的有機物總量為，廢渣水中的有機物總量為944.8萬萬

3、m3。二二 發(fā)酵工業(yè)廢水的水質特征發(fā)酵工業(yè)廢水的水質特征發(fā)酵工業(yè)主要利用原料中的淀粉，其它成分（蛋白、發(fā)酵工業(yè)主要利用原料中的淀粉，其它成分（蛋白、脂肪、纖維等）未被很好利用，大部分隨水流失進入脂肪、纖維等）未被很好利用，大部分隨水流失進入發(fā)酵工業(yè)廢水。發(fā)酵工業(yè)廢水。食品與發(fā)酵工業(yè)的行業(yè)繁多、原料廣泛、產(chǎn)品種類多，食品與發(fā)酵工業(yè)的行業(yè)繁多、原料廣泛、產(chǎn)品種類多，排出的廢水水質差異大，其主要特點是有機物質和懸排出的廢水水質差異大，其主要特點是有機物質和懸浮物含量較高、易腐敗，一般無毒，但會導致受納水浮物含量較高、易腐敗，一般無毒，但會導致受納水體富營養(yǎng)化，造成水體缺氧，水質惡化。體富營養(yǎng)化，造成

4、水體缺氧，水質惡化。1 1 酒精工業(yè)廢水酒精工業(yè)廢水廢水來源：廢水來源：蒸餾發(fā)酵成熟醪后排出的酒精糟（高濃度有機廢水）蒸餾發(fā)酵成熟醪后排出的酒精糟（高濃度有機廢水）生產(chǎn)設備洗滌水（中濃度有機廢水）生產(chǎn)設備洗滌水（中濃度有機廢水）蒸煮、糖化、發(fā)酵、蒸餾工藝的冷卻水蒸煮、糖化、發(fā)酵、蒸餾工藝的冷卻水 其中酒精糟呈酸性，其中酒精糟呈酸性，COD高達高達(57) 104mg/L，是酒，是酒精行業(yè)的最主要污染源。精行業(yè)的最主要污染源。2 2 啤酒工業(yè)廢水啤酒工業(yè)廢水廢水來源：廢水來源：麥芽生產(chǎn)過程的洗麥水、浸麥水麥芽生產(chǎn)過程的洗麥水、浸麥水發(fā)芽降溫噴霧水、麥槽水、洗滌水發(fā)芽降溫噴霧水、麥槽水、洗滌水凝固

5、物洗滌水凝固物洗滌水糖化過程的糖化、過濾洗滌水糖化過程的糖化、過濾洗滌水發(fā)酵過程的發(fā)酵罐洗滌、過濾洗滌水發(fā)酵過程的發(fā)酵罐洗滌、過濾洗滌水灌裝過程洗瓶、滅菌及成品車間的冷卻水和洗滌水灌裝過程洗瓶、滅菌及成品車間的冷卻水和洗滌水辦公樓、食堂、宿舍和浴室等的生活污水辦公樓、食堂、宿舍和浴室等的生活污水廢水水質：廢水水質：超標水質項目主要是超標水質項目主要是COD、BOD5和和SS等等主要來自大量的冷卻水和沖洗、洗滌水主要來自大量的冷卻水和沖洗、洗滌水水質特點：水量大、無毒有害、屬高濃度有機廢水。水質特點：水量大、無毒有害、屬高濃度有機廢水。啤酒工業(yè)廢水按其有機物含量可分為以下幾類：啤酒工業(yè)廢水按其有

6、機物含量可分為以下幾類：冷卻水：水質基本上未受污染冷卻水：水質基本上未受污染清洗廢水：受到不同程度的有機污染清洗廢水：受到不同程度的有機污染沖渣廢水：含有大量的懸浮性固體物質沖渣廢水：含有大量的懸浮性固體物質灌裝廢水：含有部分殘酒灌裝廢水：含有部分殘酒洗瓶廢水：含有殘余堿性洗滌劑、紙漿、染料、洗瓶廢水：含有殘余堿性洗滌劑、紙漿、染料、漿糊、殘酒、泥沙等漿糊、殘酒、泥沙等3 3 乳品工業(yè)廢水乳品工業(yè)廢水廢水來源：廢水來源：乳場洗滌水、沖洗水乳場洗滌水、沖洗水乳品加工廠生產(chǎn)工藝廢水和冷卻水乳品加工廠生產(chǎn)工藝廢水和冷卻水乳品接收站的設備洗滌水乳品接收站的設備洗滌水廢水水質特征：廢水水質特征：含大量有

7、機物質，并在水中呈可溶性或膠體懸浮狀態(tài)含大量有機物質，并在水中呈可溶性或膠體懸浮狀態(tài)廢水酸堿度近中性或略帶堿性廢水酸堿度近中性或略帶堿性廢水濁度相對較高廢水濁度相對較高4 4 味精工業(yè)廢水味精工業(yè)廢水廢水來源：廢水來源：原料處理后剩下的廢渣原料處理后剩下的廢渣發(fā)酵液經(jīng)提取谷氨酸后的廢母液或離子交換尾液發(fā)酵液經(jīng)提取谷氨酸后的廢母液或離子交換尾液生產(chǎn)過程中各種設備的洗滌水生產(chǎn)過程中各種設備的洗滌水離子交換樹脂洗滌與再生廢水離子交換樹脂洗滌與再生廢水液化至糖化和糖化至發(fā)酵等各階段的冷卻水液化至糖化和糖化至發(fā)酵等各階段的冷卻水各種冷凝水各種冷凝水廢水水質特征：廢水水質特征：發(fā)酵母液和離子交換尾液發(fā)酵母

8、液和離子交換尾液COD負荷高達負荷高達30000 70000mg/L，偏酸性，屬于高濃度有機廢水，偏酸性，屬于高濃度有機廢水洗滌水、沖洗水洗滌水、沖洗水COD負荷為負荷為10002000mg/L，屬，屬于中濃度有機廢水于中濃度有機廢水冷卻水無水質污染冷卻水無水質污染5 5 抗菌素類生物制藥工業(yè)廢水抗菌素類生物制藥工業(yè)廢水廢水來源：廢水來源：提取工藝的結晶廢母液、廢流出液等高濃度有機廢水提取工藝的結晶廢母液、廢流出液等高濃度有機廢水各種設備的洗滌水、沖洗水等中濃度有機廢水各種設備的洗滌水、沖洗水等中濃度有機廢水冷卻水冷卻水廢水的水質特征：廢水的水質特征：COD濃度高：青霉素廢水濃度高：青霉素廢水

9、COD濃度為濃度為1500080000 mg/L；土霉素廢水；土霉素廢水COD濃度為濃度為800035000mg/L。SS濃度高：主要來源于發(fā)酵的殘余培養(yǎng)基質和發(fā)酵產(chǎn)濃度高：主要來源于發(fā)酵的殘余培養(yǎng)基質和發(fā)酵產(chǎn)生的微生物菌絲體。一般為生的微生物菌絲體。一般為150g/L，也有更高值。，也有更高值。存在難生物降解和有抑菌作用的抗菌素等毒性物質。存在難生物降解和有抑菌作用的抗菌素等毒性物質。硫酸鹽濃度高，對厭氧生物處理有抑制作用。硫酸鹽濃度高，對厭氧生物處理有抑制作用。水質成分復雜，易引起水質成分復雜，易引起pH大幅度波動，影響生化反應大幅度波動，影響生化反應的活性。的活性。水量小且間歇排放，沖擊

10、負荷高，對生物處理不利。水量小且間歇排放，沖擊負荷高，對生物處理不利。三三 發(fā)酵工業(yè)廢水處理技術發(fā)酵工業(yè)廢水處理技術1 1 啤酒廢水的處理啤酒廢水的處理啤酒廢水具有良好的可生化性，處理方法主要是生啤酒廢水具有良好的可生化性，處理方法主要是生物氧化法物氧化法因啤酒廢水含因啤酒廢水含N量較低，通常不補充氮源則處理效果量較低，通常不補充氮源則處理效果不佳不佳有些能夠在低有些能夠在低N環(huán)境下生長的微生物，因自身體積大，環(huán)境下生長的微生物，因自身體積大，密度小，菌膠團細菌無法在傳統(tǒng)活性污泥法處理構密度小，菌膠團細菌無法在傳統(tǒng)活性污泥法處理構筑物中生長筑物中生長因此，啤酒廢水在進行生物氧化處理時，通常采用

11、因此，啤酒廢水在進行生物氧化處理時，通常采用生物膜法，可選生物接觸氧化法。生物膜法，可選生物接觸氧化法。啤酒廢水中含有啤酒廢水中含有 大量懸浮有機物污染物，進入生大量懸浮有機物污染物，進入生物接觸氧化池之前應進行初級處理。物接觸氧化池之前應進行初級處理。采用格柵和機械細篩進行初級處理，可使懸浮有采用格柵和機械細篩進行初級處理，可使懸浮有機物的去除率達到機物的去除率達到80%以上。以上。啤酒廢水易腐敗，若設置調節(jié)池應考慮設預曝氣啤酒廢水易腐敗，若設置調節(jié)池應考慮設預曝氣裝置，若不設調節(jié)池，應使好氧生物處理裝置的裝置，若不設調節(jié)池，應使好氧生物處理裝置的容量具備足夠的緩沖能力。容量具備足夠的緩沖能

12、力。(1)二級接觸氧化工藝處理啤酒廢水二級接觸氧化工藝處理啤酒廢水采用接觸氧化工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)活性污泥處理法，可以采用接觸氧化工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)活性污泥處理法，可以防止高糖含量廢水引起污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生，并且防止高糖含量廢水引起污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生，并且不用投配不用投配N、P等營養(yǎng)物質。等營養(yǎng)物質。由于啤酒廢水由于啤酒廢水COD濃度高，所以常采用二級接觸氧濃度高，所以常采用二級接觸氧化工藝?；に嚒＝佑|氧化池接觸氧化池集集 水水 井井精精 細細 篩篩 網(wǎng)網(wǎng)格格 柵柵中間沉淀池中間沉淀池二次沉淀池二次沉淀池接觸氧化池接觸氧化池原水原水排放排放二級接觸氧化工藝處理啤酒廢水二級接觸氧化工藝處理啤酒廢水(2)SB

13、R工藝處理啤酒廢水工藝處理啤酒廢水集水調節(jié)池集水調節(jié)池提提 升升 泵泵機械格柵機械格柵污泥濃縮池污泥濃縮池壓壓 濾濾 機機泵泵廢水廢水CASSCASS反反應應器器出水出水干泥干泥外運外運上清液上清液濾液回流濾液回流風機風機(3)水解水解-好氧聯(lián)合工藝處理啤酒廢水好氧聯(lián)合工藝處理啤酒廢水水解反應對于有機物，特別是對懸浮物的去除率顯水解反應對于有機物，特別是對懸浮物的去除率顯著高于具有相同停留時間的初沉池。著高于具有相同停留時間的初沉池。通過水解反應，啤酒廢水中的大分子、難降解有機通過水解反應，啤酒廢水中的大分子、難降解有機物被轉變成易降解的小分子有機物，出水的可生化物被轉變成易降解的小分子有機物

14、，出水的可生化性能得到改善。性能得到改善。水解之后再進行好氧生物處理，使得好氧處理單元水解之后再進行好氧生物處理，使得好氧處理單元的停留時間低于傳統(tǒng)工藝。的停留時間低于傳統(tǒng)工藝。水解反應作為一種預處理工藝，其后可采用的好氧水解反應作為一種預處理工藝，其后可采用的好氧工藝包括活性污泥法、接觸氧化法、氧化溝和工藝包括活性污泥法、接觸氧化法、氧化溝和SBR法。法。該工藝中，由于水解池有較高的去除率，所以將二該工藝中，由于水解池有較高的去除率，所以將二級接觸氧化工藝簡化為一級接觸氧化，能耗大幅降級接觸氧化工藝簡化為一級接觸氧化，能耗大幅降低，出水低，出水COD也有所改善。也有所改善。均質調節(jié)均質調節(jié)氣

15、浮氣浮接觸氧化接觸氧化酸化酸化格柵格柵進水進水排放排放水解好氧工藝流程水解好氧工藝流程(4)UASB工藝處理啤酒廢水工藝處理啤酒廢水氣水分離氣水分離沼氣利用沼氣利用車車間間來來水水水封水封格柵格柵氣柜氣柜泵房泵房污泥泵污泥泵閘門井閘門井過濾機過濾機調節(jié)池調節(jié)池二泵房二泵房集泥井集泥井脫水機脫水機計量表計量表濃縮池濃縮池阻火器阻火器UASBUASB加藥加藥污泥利用污泥利用廢渣廢渣上清液及過濾上清液及過濾排入下水道排入下水道2 2 味精廢水處理味精廢水處理 循環(huán)泵循環(huán)泵達標排放達標排放沼氣沼氣吹脫池吹脫池沉淀池沉淀池污泥脫水污泥脫水高高濃濃度度廢廢水水污泥濃縮池污泥濃縮池混凝反應池混凝反應池調節(jié)池

16、調節(jié)池脫硫一體化反應器脫硫一體化反應器UASBUASBSBRSBR厭氧反應器厭氧反應器泥餅外運泥餅外運低濃度廢水低濃度廢水調節(jié)池調節(jié)池泵泵泵泵泵泵脫氮藥劑脫氮藥劑脫氮藥劑脫氮藥劑泵泵鍋爐鍋爐泵泵石灰石灰助凝劑助凝劑脫硫劑脫硫劑遼寧佳信酒精公司玉米酒精遼寧佳信酒精公司玉米酒精DDGSDDGS廢水治理工程廢水治理工程處理水量：處理水量：3000m3/d進水水質進水水質: CODcr3000mg/L； BOD1400mg/L；SS800mg/L； pH：4-6出水水質：處理后的廢出水水質：處理后的廢水達到國家一級排放標水達到國家一級排放標準準山東康橋酒精公司玉米酒精山東康橋酒精公司玉米酒精DDGSD

17、DGS廢水治理工程廢水治理工程處理水量：日處理廢水處理水量：日處理廢水2000m3進水水質：進水水質：CODcr3000mg/L； BOD1400mg/L； SS800mg/L； pH：4-6 出水水質：處理后的廢水達到出水水質：處理后的廢水達到國家一級排放標準國家一級排放標準屬中高濃度有機廢水，含有大量易生物降解的有機屬中高濃度有機廢水，含有大量易生物降解的有機物，具有良好的可生化性。因此采用以生物處理方物，具有良好的可生化性。因此采用以生物處理方法為主的處理工藝，在此基礎上采用法為主的處理工藝，在此基礎上采用“預處理厭預處理厭氧氧UASB好氧好氧CASS”工藝。本工藝經(jīng)濟合理、運工藝。本工藝經(jīng)濟合理、運行穩(wěn)定可靠且高效，投資省、占地少，運行管理費行穩(wěn)定可靠且高效，投資省、占地少，運行管理費用低。用低。黃酒廠酒精廢水處理工程黃酒廠酒精廢水處理工程(1)天津綠源生態(tài)能源有限公司酒精生產(chǎn)污水天津綠源生態(tài)能源有限公司酒精生產(chǎn)污水 處理工藝：厭氧處理工藝：厭氧UASB好氧好氧 進水水質：進水