发酵工业废水处理

1、第一章第一章 发酵工业废水处理发酵工业废水处理 发酵定义发酵 (Fermentation)？来源：拉丁语ferver（发泡、沸涌） 指酵母作用于果汁或谷物，进行酒精发酵时产生二氧化碳(CO2)的现象。实际上，在黄酒、啤酒、果酒等的酿造中，以起泡现象作为直观观察发酵的指标。 利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身，或其直接代谢产物或次级代谢产物的过程。发酵工业发酵工业 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。传统酿造工业（Brewing industry） 各种酒类，副食佐餐调味品 等 发酵工业（Fermentation industry） 酒精、

2、抗生素、柠檬酸 等 产业布局由沿海港口等经济发达地区向原料产地转移产业布局由沿海港口等经济发达地区向原料产地转移产业现状产业现状 表表1 1 2006-2010年发酵产品的能耗、水耗情况 单位：吨发酵产品20062007200820092010吨产品吨产品吨产品吨产品吨产品吨产品吨产品吨产品吨产品吨产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柠檬酸577.32316.43286.12265.37255.10酶制剂112.00101.9591.9081.897.91.82酵 母901.98831.95781.93731.91701

3、.85表表2 我国发酵行业集中度情况 行业产量企业个数产量总量比例（%）味精行业10万吨以上784柠檬酸行业6万吨以上578乳酸行业2万吨以上273淀粉酶行业20万吨以上760酵母行业4万吨以上367发酵工业废水的来源及水量发酵工业废水的来源及水量 原料处理后剩下的废渣 分离与提取主要产品后废母液与废糟 加工和生产过程中各种冲洗水、洗涤剂和冷却水 发酵工业废水的水质特征发酵工业废水的水质特征 1、酒精工业废水、酒精工业废水发酵酒精工业：指以谷类、薯类、糖蜜或其他生发酵酒精工业：指以谷类、薯类、糖蜜或其他生物质等为原料，经发酵、蒸馏而制成食用酒精、工物质等为原料，经发酵、蒸馏而制成食用酒精、工业

4、酒精、变性燃料乙醇等酒精产品的工业。业酒精、变性燃料乙醇等酒精产品的工业。淀粉质：75%废糖蜜：20%合成酒精：5%高浓度废水高浓度废水中浓度废水中浓度废水低浓度废水低浓度废水酒精糟主要特征：酒精糟主要特征：1. 高温:蒸馏釜底排出的废液温度可达100。2. 高浓度：CODCr(57)104mg/L ，包括悬浮固体（SS），溶解性CODCr和胶体，有机物占93%94%。主要是碳水化合物及含氮化合物、生物菌体及微量醇等，另外还有约500mg/L的有机酸。无机物6%7%，为泵水中的离子及原料杂质、灰尘。3. 高悬浮固体（SS）：悬浮固体约占60%80%，浓度3050g/L。酒精糟呈酸性，是酒精行业

5、最主要的污染源。2.2.啤酒工业废水啤酒工业废水 麦芽生产过程：洗麦水、浸麦水、发芽降温喷雾水、麦糟水、洗涤水等糖化过程：糖化、过滤洗涤水发酵过程：发酵罐洗涤、过滤洗涤水灌装过程：洗瓶、灭菌、破瓶啤酒及冷却水和成品车间洗涤水生活污水：来自办公大楼、食堂、单位宿舍和浴室（1.7 m3/t啤酒）（1）废水来源）废水来源 (2)水量水量取决于耗水量一般812m3/t（管理和技术水平较高）国内：1020m3/t (糖化灌装)实际啤酒厂统计：1730m3/t(3)水质水质 先进酒厂：6%8% 酒损率 一般水平酒厂：10%12% 后进酒厂：18%环境污染越严重北京某啤酒厂各车间及总排放口水质指标 从各车间

6、排放的废水水质水量波动大啤酒废水水质指标 中浓度有机废水，可生化性好水量大、无毒有害、属中浓度有机废水表表2 各类发酵废水的污染负荷各类发酵废水的污染负荷 3.3.味精工业废水味精工业废水 原料处理后剩下的废渣（米渣）发酵液经提取谷氨酸后的废母液或离子交换尾液各种设备洗涤水离子交换树脂洗涤与再生废水各阶段冷却水（液化95糖化60发酵30）各种冷凝水（液化、糖化、浓缩等工艺）(1)来源(2)废水水量与水质高CODCr ;高菌体含量;高BOD5;高NH4+-N;高SO42- 低pH“五高一低”废水 味精生产主要污染物、污染负荷及单位废水排放量4.4.抗菌素工业废水抗菌素工业废水 酸、碱废水和有机溶

7、剂废水酸、碱废水和有机溶剂废水 提取过程中需要采用一些提取工艺和特殊的化学药品造成的。设备与地板等的洗涤废水设备与地板等的洗涤废水 成分与发酵废水相似，BOD5质量浓度为5001500 mg/L。 冷却水冷却水 发酵残余的营养物及酸、碱、有机溶剂和化工原料。 (1)来源发酵废水发酵废水 BOD5：400013000 mg/L（不含有最终成品 ） BOD5：（23)104 mg/L（发酵过程失败 ） （2 2）抗生素废水的特点）抗生素废水的特点 1 1）排水点多。）排水点多。2 2）高浓度废水间歇排放，酸碱性及温度变化较大）高浓度废水间歇排放，酸碱性及温度变化较大3 3）废水的）废水的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）悬浮物（）悬浮物（SS）浓度高）浓度高7）硫酸盐浓度高）硫酸盐浓度高 8）含有难降解物质和有抑菌作用的抗菌素）含有难降解物质和有抑菌作用的抗菌素9）有生物毒性）有生物毒性 表表1 发酵废水分类收集要求发酵废水分类收集要求 “清污分流、浓淡分家清污分流、浓淡分家” 发酵工业废水处理技术发酵工业废水处理技术 酒精工业废水 1、固液分离-滤液循环2、DDG-厌氧消化（UASB）啤酒工业废水 （2）以水解酸化-好氧为主体的处理工艺 （1）以活性污泥法为主体的处理工艺 （SBR, CASS） （3）以IC-CIRCOX为主体的处理工艺

9、 耐冲击负荷能力强占地面积小投资省、效果好、工艺简单、运行稳定、能耗少啤酒工业废水 安徽某啤酒厂废水处理水质水量设计值Q(m3/d) COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)进水水质3500 8001500800mg300600出水水质15060200CASS工艺COD: 3003000 mg/LBOD5: 1002000 mg/LSS: 2002500 mg/LTN: 100 mg/LTP: 10 mg/LBOD负荷：0.675 kg/(kgMLSSd) HRT=16hHRT=8h啤酒工业废水 啤酒工业废水 以水解酸化-好氧为主体的处理工艺 以活性污泥法为主体的处理工艺 （SB

10、R, CASS） 以IC-CIRCOX为主体的处理工艺 耐冲击负荷能力强水解酸化：UASB， 60%好氧处理：生物接触氧化法，容积负荷高，HRT短耐冲击负荷能力强占地面积小投资省、效果好、工艺简单、运行稳定、能耗少啤酒工业废水 啤酒工业废水 HRT= 40sHRT= 40sHRT= 8hHRT= 8h啤酒工业废水 以水解酸化-好氧为主体的处理工艺 以活性污泥法为主体的处理工艺 （SBR, CASS） 以IC-CIRCOX为主体的处理工艺 (内循环厌氧反应器-封闭式空气提升反应器)耐冲击负荷能力强水解酸化：UASB， 60%好氧处理：生物接触氧化法，容积负荷高，HRT短耐冲击负荷能力强占地面积小投资省、效果好、工艺简单、运行稳定、能耗少有机负荷高，HRT短占地面积小剩余污泥少能耗少 啤酒工业废水 占地小，沼气收集方便有机负荷高，HRT短 25h剩余污泥少，易脱水 沼气提升搅拌混合使污泥回流，能耗低 耐冲击负荷性能强处理效率高，COD：75%80%,BOD：80%85%生物气纯度高 占地面积小有机负荷与微生物浓度高HRT短，0.54h剩余污泥少，污泥回流不需外加动力反应器为封闭系统，污水中易挥发物质易控制不需要