發(fā)酵工業(yè)廢水處理

1、第一章第一章 發(fā)酵工業(yè)廢水處理發(fā)酵工業(yè)廢水處理 發(fā)酵定義發(fā)酵 (Fermentation)？來(lái)源：拉丁語(yǔ)ferver（發(fā)泡、沸涌） 指酵母作用于果汁或谷物，進(jìn)行酒精發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生二氧化碳(CO2)的現(xiàn)象。實(shí)際上，在黃酒、啤酒、果酒等的釀造中，以起泡現(xiàn)象作為直觀(guān)觀(guān)察發(fā)酵的指標(biāo)。 利用微生物在有氧或無(wú)氧條件下的生命活動(dòng)來(lái)制備微生物菌體本身，或其直接代謝產(chǎn)物或次級(jí)代謝產(chǎn)物的過(guò)程。發(fā)酵工業(yè)發(fā)酵工業(yè) 利用微生物的生命活動(dòng)產(chǎn)生的酶對(duì)無(wú)機(jī)或有機(jī)原料進(jìn)行加工獲得產(chǎn)品的工業(yè)。傳統(tǒng)釀造工業(yè)（Brewing industry） 各種酒類(lèi)，副食佐餐調(diào)味品 等 發(fā)酵工業(yè)（Fermentation industry） 酒精、

2、抗生素、檸檬酸 等 產(chǎn)業(yè)布局由沿海港口等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)向原料產(chǎn)地轉(zhuǎn)移產(chǎn)業(yè)布局由沿海港口等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)向原料產(chǎn)地轉(zhuǎn)移產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 表表1 1 2006-2010年發(fā)酵產(chǎn)品的能耗、水耗情況 單位：噸發(fā)酵產(chǎn)品20062007200820092010噸產(chǎn)品噸產(chǎn)品噸產(chǎn)品噸產(chǎn)品噸產(chǎn)品噸產(chǎn)品噸產(chǎn)品噸產(chǎn)品噸產(chǎn)品噸產(chǎn)品水耗煤耗水耗煤耗水耗煤耗水耗煤耗水耗煤耗味 精1051.9951.86921.83901.75851.69檸檬酸577.32316.43286.12265.37255.10酶制劑112.00101.9591.9081.897.91.82酵 母901.98831.95781.93731.91701

3、.85表表2 我國(guó)發(fā)酵行業(yè)集中度情況 行業(yè)產(chǎn)量企業(yè)個(gè)數(shù)產(chǎn)量總量比例（%）味精行業(yè)10萬(wàn)噸以上784檸檬酸行業(yè)6萬(wàn)噸以上578乳酸行業(yè)2萬(wàn)噸以上273淀粉酶行業(yè)20萬(wàn)噸以上760酵母行業(yè)4萬(wàn)噸以上367發(fā)酵工業(yè)廢水的來(lái)源及水量發(fā)酵工業(yè)廢水的來(lái)源及水量 原料處理后剩下的廢渣 分離與提取主要產(chǎn)品后廢母液與廢糟 加工和生產(chǎn)過(guò)程中各種沖洗水、洗滌劑和冷卻水 發(fā)酵工業(yè)廢水的水質(zhì)特征發(fā)酵工業(yè)廢水的水質(zhì)特征 1、酒精工業(yè)廢水、酒精工業(yè)廢水發(fā)酵酒精工業(yè)：指以谷類(lèi)、薯類(lèi)、糖蜜或其他生發(fā)酵酒精工業(yè)：指以谷類(lèi)、薯類(lèi)、糖蜜或其他生物質(zhì)等為原料，經(jīng)發(fā)酵、蒸餾而制成食用酒精、工物質(zhì)等為原料，經(jīng)發(fā)酵、蒸餾而制成食用酒精、工業(yè)

4、酒精、變性燃料乙醇等酒精產(chǎn)品的工業(yè)。業(yè)酒精、變性燃料乙醇等酒精產(chǎn)品的工業(yè)。淀粉質(zhì)：75%廢糖蜜：20%合成酒精：5%高濃度廢水高濃度廢水中濃度廢水中濃度廢水低濃度廢水低濃度廢水酒精糟主要特征：酒精糟主要特征：1. 高溫:蒸餾釜底排出的廢液溫度可達(dá)100。2. 高濃度：CODCr(57)104mg/L ，包括懸浮固體（SS），溶解性CODCr和膠體，有機(jī)物占93%94%。主要是碳水化合物及含氮化合物、生物菌體及微量醇等，另外還有約500mg/L的有機(jī)酸。無(wú)機(jī)物6%7%，為泵水中的離子及原料雜質(zhì)、灰塵。3. 高懸浮固體（SS）：懸浮固體約占60%80%，濃度3050g/L。酒精糟呈酸性，是酒精行業(yè)

5、最主要的污染源。2.2.啤酒工業(yè)廢水啤酒工業(yè)廢水 麥芽生產(chǎn)過(guò)程：洗麥水、浸麥水、發(fā)芽降溫噴霧水、麥糟水、洗滌水等糖化過(guò)程：糖化、過(guò)濾洗滌水發(fā)酵過(guò)程：發(fā)酵罐洗滌、過(guò)濾洗滌水灌裝過(guò)程：洗瓶、滅菌、破瓶啤酒及冷卻水和成品車(chē)間洗滌水生活污水：來(lái)自辦公大樓、食堂、單位宿舍和浴室（1.7 m3/t啤酒）（1）廢水來(lái)源）廢水來(lái)源 (2)水量水量取決于耗水量一般812m3/t（管理和技術(shù)水平較高）國(guó)內(nèi)：1020m3/t (糖化灌裝)實(shí)際啤酒廠(chǎng)統(tǒng)計(jì)：1730m3/t(3)水質(zhì)水質(zhì) 先進(jìn)酒廠(chǎng)：6%8% 酒損率 一般水平酒廠(chǎng)：10%12% 后進(jìn)酒廠(chǎng)：18%環(huán)境污染越嚴(yán)重北京某啤酒廠(chǎng)各車(chē)間及總排放口水質(zhì)指標(biāo) 從各車(chē)間

6、排放的廢水水質(zhì)水量波動(dòng)大啤酒廢水水質(zhì)指標(biāo) 中濃度有機(jī)廢水，可生化性好水量大、無(wú)毒有害、屬中濃度有機(jī)廢水表表2 各類(lèi)發(fā)酵廢水的污染負(fù)荷各類(lèi)發(fā)酵廢水的污染負(fù)荷 3.3.味精工業(yè)廢水味精工業(yè)廢水 原料處理后剩下的廢渣（米渣）發(fā)酵液經(jīng)提取谷氨酸后的廢母液或離子交換尾液各種設(shè)備洗滌水離子交換樹(shù)脂洗滌與再生廢水各階段冷卻水（液化95糖化60發(fā)酵30）各種冷凝水（液化、糖化、濃縮等工藝）(1)來(lái)源(2)廢水水量與水質(zhì)高CODCr ;高菌體含量;高BOD5;高NH4+-N;高SO42- 低pH“五高一低”廢水 味精生產(chǎn)主要污染物、污染負(fù)荷及單位廢水排放量4.4.抗菌素工業(yè)廢水抗菌素工業(yè)廢水 酸、堿廢水和有機(jī)溶

7、劑廢水酸、堿廢水和有機(jī)溶劑廢水 提取過(guò)程中需要采用一些提取工藝和特殊的化學(xué)藥品造成的。設(shè)備與地板等的洗滌廢水設(shè)備與地板等的洗滌廢水 成分與發(fā)酵廢水相似，BOD5質(zhì)量濃度為5001500 mg/L。 冷卻水冷卻水 發(fā)酵殘余的營(yíng)養(yǎng)物及酸、堿、有機(jī)溶劑和化工原料。 (1)來(lái)源發(fā)酵廢水發(fā)酵廢水 BOD5：400013000 mg/L（不含有最終成品 ） BOD5：（23)104 mg/L（發(fā)酵過(guò)程失敗 ） （2 2）抗生素廢水的特點(diǎn)）抗生素廢水的特點(diǎn) 1 1）排水點(diǎn)多。）排水點(diǎn)多。2 2）高濃度廢水間歇排放，酸堿性及溫度變化較大）高濃度廢水間歇排放，酸堿性及溫度變化較大3 3）廢水的）廢水的CODCO

8、DCrCr含量高含量高4）碳氮比低）碳氮比低5）含氮量高）含氮量高6）懸浮物（）懸浮物（SS）濃度高）濃度高7）硫酸鹽濃度高）硫酸鹽濃度高 8）含有難降解物質(zhì)和有抑菌作用的抗菌素）含有難降解物質(zhì)和有抑菌作用的抗菌素9）有生物毒性）有生物毒性 表表1 發(fā)酵廢水分類(lèi)收集要求發(fā)酵廢水分類(lèi)收集要求 “清污分流、濃淡分家清污分流、濃淡分家” 發(fā)酵工業(yè)廢水處理技術(shù)發(fā)酵工業(yè)廢水處理技術(shù) 酒精工業(yè)廢水 1、固液分離-濾液循環(huán)2、DDG-厭氧消化（UASB）啤酒工業(yè)廢水 （2）以水解酸化-好氧為主體的處理工藝 （1）以活性污泥法為主體的處理工藝 （SBR, CASS） （3）以IC-CIRCOX為主體的處理工藝

9、 耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)占地面積小投資省、效果好、工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、能耗少啤酒工業(yè)廢水 安徽某啤酒廠(chǎng)廢水處理水質(zhì)水量設(shè)計(jì)值Q(m3/d) COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)進(jìn)水水質(zhì)3500 8001500800mg300600出水水質(zhì)15060200CASS工藝COD: 3003000 mg/LBOD5: 1002000 mg/LSS: 2002500 mg/LTN: 100 mg/LTP: 10 mg/LBOD負(fù)荷：0.675 kg/(kgMLSSd) HRT=16hHRT=8h啤酒工業(yè)廢水 啤酒工業(yè)廢水 以水解酸化-好氧為主體的處理工藝 以活性污泥法為主體的處理工藝 （SB

10、R, CASS） 以IC-CIRCOX為主體的處理工藝 耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)水解酸化：UASB， 60%好氧處理：生物接觸氧化法，容積負(fù)荷高，HRT短耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)占地面積小投資省、效果好、工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、能耗少啤酒工業(yè)廢水 啤酒工業(yè)廢水 HRT= 40sHRT= 40sHRT= 8hHRT= 8h啤酒工業(yè)廢水 以水解酸化-好氧為主體的處理工藝 以活性污泥法為主體的處理工藝 （SBR, CASS） 以IC-CIRCOX為主體的處理工藝 (內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器-封閉式空氣提升反應(yīng)器)耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)水解酸化：UASB， 60%好氧處理：生物接觸氧化法，容積負(fù)荷高，HRT短耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)占地面積小投資省、效果好、工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、能耗少有機(jī)負(fù)荷高，HRT短占地面積小剩余污泥少能耗少 啤酒工業(yè)廢水 占地小，沼氣收集方便有機(jī)負(fù)荷高，HRT短 25h剩余污泥少，易脫水 沼氣提升攪拌混合使污泥回流，能耗低 耐沖擊負(fù)荷性能強(qiáng)處理效率高，COD：75%80%,BOD：80%85%生物氣純度高 占地面積小有機(jī)負(fù)荷與微生物濃度高HRT短，0.54h剩余污泥少，污泥回流不需外加動(dòng)力反應(yīng)器為封閉系統(tǒng)，污水中易揮發(fā)物質(zhì)易控制不需要