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1、第第1 1章章 发酵工业废水处理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。机或有机原料进行加工获得产品的工业。发发酵酵工工业业传统发酵工业（酿造）：食品、酒类生产传统发酵工业（酿造）：食品、酒类生产近代发酵工业：酒精、乳酸、丙酮丁醇近代发酵工业：酒精、乳酸、丙酮丁醇 等的生产等的生产新兴发酵工业：抗生素、有机酸、氨基酸、单新兴发酵工业：抗生素、有机酸、氨基酸、单细胞蛋白等的生产细胞蛋白等的生产一一 发酵工业废水的来源及水量发酵工业废水的来源及水量1 1 发酵工业废水的来源发酵工业废水的来源原料处理后剩
2、下的废渣：渣蔗、甜菜粕、大米渣、原料处理后剩下的废渣：渣蔗、甜菜粕、大米渣、麦糟等。麦糟等。分离与提取主要产品后废母液与废糟：玉米、薯干、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。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。加工和生产过程中的各种冲洗水、洗涤水和冷却水。2 2 发酵工业废水的水量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年，我国食品与发酵行业排放废水总量28.12亿亿m3，其中废渣，其中废渣3.4亿亿m3，废渣水中的有机物总量为，废渣水中的有机物总量为944.8万
3、万m3。二二 发酵工业废水的水质特征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、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。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，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。体富营养化，造
4、成水体缺氧，水质恶化。1 1 酒精工业废水酒精工业废水废水来源：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）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）生产设备洗涤水（中浓度有机废水）蒸煮、糖化、发酵、蒸馏工艺的冷却水蒸煮、糖化、发酵、蒸馏工艺的冷却水其中酒精糟呈酸性，其中酒精糟呈酸性，COD高达高达(57)104mg/L，是酒，是酒精行业的最主要污染源。精行业的最主要污染源。2 2 啤酒工业废水啤酒工业废水废水来源：废水来源：麦芽生产过程的洗麦水、浸麦水麦芽生产过程的洗麦水、浸麦水发芽降温喷雾水、麦槽水、洗涤水发芽降温喷雾水、麦槽水、洗涤水凝固物
5、洗涤水凝固物洗涤水糖化过程的糖化、过滤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办公楼、食堂、宿舍和浴室等的生活污水废水水质：废水水质：超标水质项目主要是超标水质项目主要是COD、BOD5和和SS等等主要来自大量的冷却水和冲洗、洗涤水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。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：啤酒工业废水按其有机
6、物含量可分为以下几类：冷却水：水质基本上未受污染冷却水：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、洗瓶废水：含有残余碱性洗涤剂、纸浆、染料、浆糊、残酒、泥沙等浆糊、残酒、泥沙等3 3 乳品工业废水乳品工业废水废水来源：废水来源：乳场洗涤水、冲洗水乳场洗涤水、冲洗水乳品加工厂生产工艺废水和冷却水乳品加工厂生产工艺废水和冷却水乳品接收站的设备洗涤水乳品接收站的设备洗涤水废水水质特征：废水水质特征：含大量有机
7、物质，并在水中呈可溶性或胶体悬浮状态含大量有机物质，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酸碱度近中性或略带碱性废水浊度相对较高废水浊度相对较高4 4 味精工业废水味精工业废水废水来源：废水来源：原料处理后剩下的废渣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液化至糖化和糖化至发酵等各阶段的冷却水各种冷凝水各种冷凝水废水水质特征：废水水质特征：发酵母液和离子交换尾液发酵母液
8、和离子交换尾液COD负荷高达负荷高达3000070000mg/L，偏酸性，属于高浓度有机废水，偏酸性，属于高浓度有机废水洗涤水、冲洗水洗涤水、冲洗水COD负荷为负荷为10002000mg/L，属，属于中浓度有机废水于中浓度有机废水冷却水无水质污染冷却水无水质污染5 5 抗菌素类生物制药工业废水抗菌素类生物制药工业废水废水来源：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各种设备的洗涤水、冲洗水等中浓度有机废水冷却水冷却水废水的水质特征：废水的水质特征：COD浓度高：青霉素废水浓度高：青霉素废水CO
9、D浓度为浓度为1500080000mg/L；土霉素废水；土霉素废水COD浓度为浓度为800035000mg/L。SS浓度高：主要来源于发酵的残余培养基质和发酵产浓度高：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。一般为生的微生物菌丝体。一般为150g/L，也有更高值。，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。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。硫酸盐浓度高，对厌氧生物处理有抑制作用。水质成分复杂，易引起水质成分复杂，易引起pH大幅度波动，影响生化反应大幅度波动，影响生化反应的活性。的活性。水量小且间歇排放，冲击负荷高
10、，对生物处理不利。水量小且间歇排放，冲击负荷高，对生物处理不利。三三 发酵工业废水处理技术发酵工业废水处理技术1 1 啤酒废水的处理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氧化法因啤酒废水含因啤酒废水含N量较低，通常不补充氮源则处理效果量较低，通常不补充氮源则处理效果不佳不佳有些能够在低有些能够在低N环境下生长的微生物，因自身体积大，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，通常采用生因此
11、，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。物膜法，可选生物接触氧化法。啤酒废水中含有啤酒废水中含有大量悬浮有机物污染物，进入生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。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机物的去除率达到80%以上。以上。啤酒废水易腐败，若设置调节池应考虑设预曝气啤酒废水易腐败，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。容量具备足够的缓冲能力。(1
12、)二级接触氧化工艺处理啤酒废水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，并且不用投配不用投配N、P等营养物质。等营养物质。由于啤酒废水由于啤酒废水COD浓度高，所以常采用二级接触氧浓度高，所以常采用二级接触氧化工艺。化工艺。接接触触氧氧化化池池集集 水水 井井精精 细细 筛筛 网网格格 栅栅中中间间沉沉淀淀池池二二次次沉沉淀淀池池接接触触氧氧化化池池原水原水排放排放二级接触氧化工艺处理啤酒废水二级接触氧化工艺处理啤酒废水(2)SBR工艺处
13、理啤酒废水工艺处理啤酒废水集集水水调调节节池池提提 升升 泵泵机机械械格格栅栅污污泥泥浓浓缩缩池池压压 滤滤 机机泵泵废水废水CASSCASS反反应应器器出水出水干泥干泥外运外运上清液上清液滤液回流滤液回流风机风机(3)水解水解-好氧联合工艺处理啤酒废水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。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，出水的可生化物被转变成易降解的小分子有机物，出水的
14、可生化性能得到改善。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。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、氧化沟和工艺包括活性污泥法、接触氧化法、氧化沟和SBR法。法。该工艺中，由于水解池有较高的去除率，所以将二该工艺中，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，能耗大幅降级接触氧化工艺简化为一级接触氧化，能耗大幅降低，出水低，出水COD也有所改善。也有所改善。均质调节池均质调节池气浮气
15、浮接触氧化接触氧化酸化酸化格栅格栅进水进水排放排放水解好氧工艺流程水解好氧工艺流程(4)UASB工艺处理啤酒废水工艺处理啤酒废水气水分离气水分离沼气利用沼气利用车车间间来来水水水封水封格栅格栅气柜气柜泵房泵房污泥泵污泥泵闸门井闸门井过滤机过滤机调节池调节池二泵房二泵房集泥井集泥井脱水机脱水机计量表计量表浓缩池浓缩池阻火器阻火器UASBUASB加药加药污泥利用污泥利用废渣废渣上清液及过滤上清液及过滤排排入入下下水水道道2 2 味精废水处理味精废水处理 循环泵循环泵达标排放达标排放沼气沼气吹脱池吹脱池沉淀池沉淀池污泥脱水污泥脱水高高浓浓度度废废水水污泥浓缩池污泥浓缩池混凝反应池混凝反应池调节池调节
16、池脱硫一体化反应器脱硫一体化反应器UASBUASBSBRSBR厌氧反应器厌氧反应器泥饼外运泥饼外运低浓度废水低浓度废水调节池调节池泵泵泵泵泵泵脱氮药剂脱氮药剂脱氮药剂脱氮药剂泵泵锅炉锅炉泵泵石灰石灰助凝剂助凝剂脱硫剂脱硫剂辽宁佳信酒精公司玉米酒精辽宁佳信酒精公司玉米酒精DDGSDDGS废水治理工程废水治理工程处理水量：处理水量：3000m3/d进水水质进水水质:CODcr3000mg/L；BOD1400mg/L；SS800mg/L；pH：4-6出水水质：处理后的废出水水质：处理后的废水达到国家一级排放标水达到国家一级排放标准准山东康桥酒精公司玉米酒精山东康桥酒精公司玉米酒精DDGSDDGS废水治理工程废水治理工程处理水量：日处理废水处理水量：日处理废水2000m3进水水质：进水水质：CODcr3000mg/L；BOD1400mg/L；SS800mg/L；pH：4-6出水水质：处理后的废水达到出水水质：处理后的废水达到国家一级排放标准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物，具有
