发酵废水

发酵工业是以粮食和农副产品为主要原料的加工工业。它主要包括酒精、味精、淀粉、白酒、柠檬酸、淀粉糖等行业。就我国国情而言，农作物和经济作物的深加工与产业化是促进农业经济可持续发展，提高农民收入，改善城乡差距，实现国家经济均衡发展的核心手段。但由于发酵行业耗水量大，排放废水污染严重等问题制约着发酵行业的可持续发展。因此，开发高效、节能并适合我国发酵行业实际的废水处理与资源化工艺技术是解决上述问题的关键环节之一。发酵行业所排放的废水主要包括以下三类：①分离与提取产品后的废母液与废糟液：占废水排放量的90%，属高浓度有机废液，其中含有丰富的蛋白质、氨基酸、维生素、糖类及多种微量元素，具有高浓度、高悬浮物、高粘度、疏水性差、难降解的特性，使得该类废水处理难度很大。②加工和生产工程中各种冲洗水、洗涤剂：其为中浓度有机水。③冷却水可直接冷却后利用。2、发酵行业高浓度废水基本水质特点：废水中CODcr为5～12万mg/l（包括悬浮固体SS，溶解性CODcr和胶体）；BOD5约为2～6万mg/l；SS可达3～4万mg/l；纤维素：1～1.5万mg/l；废水温度高，达到85～100℃---无法直接进行处理；呈强酸性pH值：3～5---对管道和设备具有腐蚀性。废水中有机物占90%以上，主要是碳水化合物及含氮化合物、生物菌体及产品如丁醇、乙醇等。从上述水质可以看出，发酵行业废水水质具有高浓度、高粘度、高温度、难降解等特点。二、酒精废水处理工艺技术说明（以木薯酒精糟液为主的处理工艺）发酵废水处理1、工艺说明根据废糟液的水质特点，并结合我公司多年来从事水处理工程的设计、运行管理经验，污水处理工艺为：物化+厌氧+好氧的综合处理工艺。污水中含有大量的细小悬浮物，粘度高，浓度高达3万mg/L，呈酸性PH值3～5，主要为一些有机酸，均不利于后续生化反应的正常运行，所以，预处理效果的好坏直接影响后继生化处理的正常运行。目前国内许多废糟液处理厂的出水水质不达标就是源于预处理系统处理效果欠佳。因此固液分离即预处理段是处理站工艺的保障。废水温度高达100℃以上，而本处理系统的温度要求为50～60℃，为充分利用热资源，在进入处理系统之前需考虑热交换。发酵废水处理1)预处理系统我公司通过大量实际考察，通过对涡螺机、板框压滤机、带式压滤机等固液分离工艺的综合比较后，选用了耗电少、磨损少、滤饼含水率低的带式压滤机。同时滤饼可成为生产饲料、饲料酵母的理想原料，具有一定的经济价值；分离后的滤液浓度较低，确保了后继处理设备的稳定有效运行。发酵废水处理2)厌氧处理系统厌氧生物处理工艺可降低系统能耗，有效难降解有机物，提高废水的可生化性，保证后续处理系统的稳定运行。厌氧生物处理采用二级厌氧反应器相结合的处理工艺——接触厌氧反应器+UASB反应器。由于废糟液中悬浮物特高，不能直接进入UASB反应器，必须有效去除悬浮物。本设计一级厌氧采用接触厌氧反应池，悬浮物对它的处理影响不大，而且有收集悬浮污泥的特点，既可提高出水水质，又可避免悬浮物对后后续UASB反应器处理效率的影响。UASB可采用搪瓷拼装罐形式，有效降低系统土建投资，缩短施工周期。具体参见更多相关技术文档。发酵废水处理3)好氧处理系统好氧工艺采用活性污泥法（主要以SBR、CASS为主），对水量、水质变动有较强的适应性：系统恢复快，产生的臭味少，污泥产率低，运行安全可靠；有机物去除率高，出水水质好；在低温条件下也能够保持一定的净化功能。3、工艺特点1）工艺中采用了技术先进、固液分离效果好、自动化程度高的带式压滤机为预处理工艺，保证了后续工艺设备的有效稳定运行。2）厌氧生物处理采用接触厌氧反应器和UASB反应器相结合的处理工艺。高效厌氧工艺UASB能耗低、对有机物去除效果稳定的，为后续的好氧工艺创造了有利的水质条件。3）工艺中采用了技术成熟、运行稳定可靠的好氧工艺，确保了处理水的百分之百达标排放。4）污水处理系统可实现成套设备化，有效降低了系统土建投资，缩短施工周期。5）采用高度集成的自动控制系统即ＰＬＣ、ＨＩＭ及上位机等自控设备，操作管理更为简单，快捷，稳定。三、出水标准《污水综合排放标准》（GB8978-1996）四、适用范围其适用于发酵行业废水处理，主要包括酒精工业、味精工业、淀粉及淀粉糖工业、白酒工业、柠檬酸工业、制糖工业等行业的废水处理。如果您有污水需要处理，可以将您的排污量、污水水质以及排放要求发布到污水宝，符合要求的环保企业获知您的污水处理需求后，主动与您沟通并为您提供参考解决方案。您可以货比三家选择您最满意的！如果您是具备高新污水处理技术、生产环保设备的企业，您可以通过污水宝了解到最新的污水处理需求，让您的高新技术得以应用！全国统一污水处理服务热线：400-600-2094随着国民经济的增长，我国的日用化工业、油脂加工业、合成脂肪酸工业、肉类加工业、乳制品工业等取得了突飞猛进的发展，生产规模也迅速扩大，相应的废水排放量亦急剧增加。这些工业废水中，含有大量的油、脂肪、脂肪酸等脂类物质。加剧了含脂类废水的泛滥，对环境和人类健康造成了严重的影响。在荷兰，含脂类废水的污染物排放量相当于全国14%的人口排放的生活废水的污染物总量。因此，对这些工业排放的含脂类废水的处理日益受到关注。1含脂类废水的水质特征脂类物质是废水中有机污染物的重要组分。城市污水中脂类物质的含量大约在40～100mg/L，工业废水中屠宰厂、油脂加工精炼厂、食品加工厂、日用化工厂等排放的废水对环境水体中总脂类的贡献最大。含脂类废水成分复杂，以含动植物油脂为原料的工业废水含有的脂类物质主要是长链脂肪酸（LCFA）和直链的多元醇的脂（甘油三酸脂、磷脂等）以及它们的降解产物。这些脂类物质是可以生物降解的。纺织工业废水(以棉花为原料)则含有蜡以及环状醇与带有分支的链状脂肪酸所形成的酯，因此比较难以生物降解。表1给出了部分含脂类物质的工业废水的种类和水质特征[1]。表1含脂类废水及其水质特征废水种类COD/(gL-1)脂类/(gL-1)屠宰废水2.0～3.00.35～0.52乳品工业废水0.10～0.950.02～1.30食用油精炼废水4.3～8.90.55～1.00羊毛洗涤废水9.0～85.02.0～15.0脂肪提炼加工废水2.7～7.40.10～0.54日用化工废水3.0～5.00.15～0.202含脂类废水的危害由于此类废水中含有大量的脂肪酸、甘油、表面活性物质、油脂等呈现出良好的乳化性和亲和性，少量能导致水体的COD、BOD迅速升高，更加剧了处理的难度。同时进入城市污水处理厂的含脂类有机废水中的中长链脂肪酸、油类物质包裹在填料外层阻碍氧的传质，导致好氧微生物代谢紊乱。如果这类物质未经处理直接进入江河湖海水体，则危害水体生态系统，严重污染周围环境。在污水排放系统中中长碳链脂肪酸及油脂的积累会导致排水管道的水力容量损失（或排水管道堵塞）。在废水处理厂中油状的中碳链脂肪酸(MCFA)和固状的长链脂肪酸(LCFA)混和油脂阻塞格栅，在污泥泵中积成渣垢，影响设备的正常运行。且在好氧处理单元和最终沉淀池中，含脂肪酸的混合物会结成“脂球”连同粘附的污泥处于悬浮状态，随最终出水排出。一方面造成污泥流失，同时也影响出水水质。3含脂类废水处理面临的问题目前，对于含脂类废水处理存在的问题，主要体现在以下两个方面：①污泥常被漂浮的油脂包裹，从而引起污泥上浮和流失；②长链脂肪酸（特别是游离脂肪酸）有较强的毒性，常对微生物菌群引起抑制。这两个问题也是造成含脂类废水处理系统不稳定的主要原因。工业废水中的部分脂类物质可以比较容易地以物理方法除去，例如气浮、重力分离等。脂类一般在厌氧处理中降解很慢，因此需要相对长的保留时间，但它们在厌氧反应器（或其它生物处理系统）中，由于容易上浮而很难停留较长时间。因此，上浮问题成为脂类物质破坏厌氧或好氧处理的严重问题。在厌氧处理系统中，长链脂肪酸的降解是限速步骤，且受产气量和COD去除率的限制。在处理以植物油为原料的脂类废水时，必须考虑到长链脂肪酸的缓慢降解和毒性。因此，克服LCFA的抑制作用及污泥上浮和流失将是处理含脂类废水的关键。4含脂类废水的处理方法研究4.1含脂类废水处理现状及分析4.1.1物理法处理隔油、气浮是含脂类废水常用的物理方法，主要去除废水中的浮油、乳化油和悬浮物等。一般作为预处理。（1）隔油隔油主要是去除含脂类废水中的浮油和大部分悬浮物。隔油时常采用加入硫酸的方法，加入硫酸的目的是使皂脚水解成脂肪酸，同时使废水中的乳化油变成溶解油而利于去除[2]。再经过酸化隔油处理后，废水中的油脚、皂脚等脂类物质及其他固体悬浮物都会被分解，油脂还可以回收，不仅提高了酸油得率，增加企业效益，而且可以降低废水中各种污染物的浓度，同时COD和BOD5的浓度也大大降低，为下一步的处理创造了条件。郑鹏等[3]采用隔油预处理油脂废水，有效降低了废水中油的含量，减轻了后续生物处理的负荷。（2）气浮法该法对于去除含脂类废水中的乳化油有特殊功效。通常先投加混凝剂，中和或改变胶体粒子表面电荷，破坏乳化油的稳定性并形成絮凝体，投加混凝剂可使气浮法的除油效率提高一倍。目前气浮法除油已广泛用于处理含脂类废水，且处理效果良好。刘义等[4]采用水解酸化-气浮-SBR工艺处理乳制品废水，COD和油的去除率分别为95%和93%，取得了很好的效果。梁松雪等[5]采用水解酸化－涡凹气浮－SBR处理屠宰废水，COD由2824mg/L降低至100mg/L，出水达到国家《肉类加工工业水污染物排放标准》(GB13457－92)中的一级标准。隔油、气浮是含脂类废水预处理工艺中较为成熟的技术。但在采用时，需根据处理水的水质和水量，对不同单元进行最佳组合，以达到既经济又获得良好的处理效果。4.1.2化学法处理常用于处理含脂类废水的化学法主要有水解、化学沉淀等，主要是去除废水中的油，脂肪等脂类。此法一般也作为废水的预处理。（1）碱性水解和酶水解该法使用碱性物质或酶水解以减少废水中的脂肪颗粒，常作为含脂类废水的预处理。通常采用石灰、NaOH、胰脂肪酶、细菌酶等，其中石灰经济实用但是会产生大量的废渣。用NaOH进行预处理时，控制NaOH的质量浓度在150～300mg/L，可使平均脂肪颗粒的粒径降到处理前脂肪颗粒粒径的73％±7％；用胰脂肪酶进行预处理效果最佳，胰脂肪酶PL-250可使脂肪颗粒粒径最大降到处理前废水中脂肪颗粒粒径的60％±3％，而且胰脂肪酶更适用于水解牛肉脂肪；用细菌酶处理，细菌酶的使用量较多时才能达到明显的水解效果[6]。但是用碱性水解处理含脂类废水会导致废水的pH出现波动，难以控制，使后续处理工艺不易正常运行。（2）混凝处理常用的混凝剂有铝盐、铁盐等，其中聚合硫酸铁混凝处理含脂类废水效果较好。在聚合硫酸铁的合成中，加入任意比例的铝盐和一定比例的硅酸盐，以及少量的聚丙烯酰胺生成一种新混凝剂CPFA-CS。此复合无机高分子混凝剂具有较宽的pH和温度适用范围，用它作为混凝剂处理含脂类废水，COD和色度去除率分别可达75%和95%以上[7]。单纯的混凝处理存在一个明显的问题，就是屠宰厂排放的含脂类废水中含有大量的血水，难以除去，并且同时产生大量的污泥和废渣。所以如果在使用混凝剂处理前，先对含脂类废水进行适当变性处理。王毅等[8]对屠宰废水变性预处理后，采用硫酸亚铁和氧化钙复合混凝剂进行絮凝处理，COD的去除率可达到90.7%，取得了较好的处理效果。混凝法处理废水成本低，低温下具有较好的处理效果。且此法简便、高效，有较好的环境效益。但是该法处理的废水限于COD小于l000mg/L的废水，对于高浓度废水，还需必要的后续处理。因此，此法多用于处理浓度较低的废水，或作为高浓度废水预处理，以降低后续的生物处理的负荷。4.1.3生物处理4.1.3.1好氧处理（1）活性污泥法传统的活性污泥法COD去除率一般为80%左右，BOD5约为90%[9]，处理含脂类废水一般难以达到废水综合排放标准。主要原因是：第一、长碳链脂肪酸(LCFA)在水中溶解度很差。含酸废水酸化时