第1章_发酵工业废水处理.pptx
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第1章 发酵工业废水处理
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 等的生产 新兴发酵工业：抗生素、有机酸、氨基酸、单 细胞蛋白等的生产
一 发酵工业废水的来源及水量
1 发酵工业废水的来源 ➢ 原料处理后剩下的废渣：渣蔗、甜菜粕、大米渣、
废水水质： 超标水质项目主要是COD、BOD5和SS等 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。
啤酒工业废水按其有机物含量可分为以下几类： 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 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 洗瓶废水：含有残余碱性洗涤剂、纸浆、染料、
废水水质特征：
发酵母液和离子交换尾液COD负荷高达30000~ 70000mg/L，偏酸性，属于高浓Βιβλιοθήκη Baidu有机废水
洗涤水、冲洗水COD负荷为1000~2000mg/L，属 于中浓度有机废水
冷却水无水质污染
5 抗菌素类生物制药工业废水 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 各种设备的洗涤水、冲洗水等中浓度有机废水 冷却水
压滤机 泵
污泥浓缩池
提升泵 集水调节池 机械格栅
上清液 滤液回流
干泥 外运
(3)水解-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
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
物被转变成易降解的小分子有机物，出水的可生化 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 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 工艺包括活性污泥法、接触氧化法、氧化沟和SBR 法。
的活性。 水量小且间歇排放，冲击负荷高，对生物处理不利。
三 发酵工业废水处理技术
1 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
物氧化法 ➢ 因啤酒废水含N量较低，通常不补充氮源则处理效果
不佳 ➢ 有些能够在低N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 生物膜法，可选生物接触氧化法。
进水 格栅
均质调节池
酸化 接触氧化
气浮 排放
水解－好氧工艺流程
➢ 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 低，出水COD也有所改善。
(4)UASB工艺处理啤酒废水
排入下水道
沼气利用 阻火器 气柜 水封 计量表 气水分离
车
间 闸门井 格栅
来 水
泵房
麦糟等。 ➢ 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。 ➢ 加工和生产过程中的各种冲洗水、洗涤水和冷却水。
2 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28.12亿
m3，其中废渣3.4亿m3，废渣水中的有机物总量为 944.8万m3。
浆糊、残酒、泥沙等
3 乳品工业废水 废水来源： 乳场洗涤水、冲洗水 乳品加工厂生产工艺废水和冷却水 乳品接收站的设备洗涤水 废水水质特征： 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 废水浊度相对较高
4 味精工业废水 废水来源： 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 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 液化至糖化和糖化至发酵等各阶段的冷却水 各种冷凝水
二 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、 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。
➢ 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 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。
➢ 啤酒废水中含有 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。
➢ 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80%以上。
➢ 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 容量具备足够的缓冲能力。
(1)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
1 酒精工业废水 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） 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
其中酒精糟呈酸性，COD高达(5~7) ×104mg/L，是酒 精行业的最主要污染源。
2 啤酒工业废水 废水来源： 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 凝固物洗涤水 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 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
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N、P等营养物质。 由于啤酒废水COD浓度高，所以常采用二级接触氧 化工艺。
原水
排放
二次沉淀池 接触氧化池 中间沉淀池 接触氧化池 精细筛网 集水井 格栅
二级接触氧化工艺处理啤酒废水
(2)SBR工艺处理啤酒废水
风机
废水
CASS 反 应 器
出水
废水的水质特征： COD浓度高：青霉素废水COD浓度为15000~80000
mg/L；土霉素废水COD浓度为8000~35000mg/L。 SS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1~50g/L，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。 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pH大幅度波动，影响生化反应
加药
过滤机 调节池 二泵房
废渣
UAS B
上清液及过滤
污泥利用 脱水机 浓缩池 污泥泵 集泥井
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 等的生产 新兴发酵工业：抗生素、有机酸、氨基酸、单 细胞蛋白等的生产
一 发酵工业废水的来源及水量
1 发酵工业废水的来源 ➢ 原料处理后剩下的废渣：渣蔗、甜菜粕、大米渣、
废水水质： 超标水质项目主要是COD、BOD5和SS等 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。
啤酒工业废水按其有机物含量可分为以下几类： 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 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 洗瓶废水：含有残余碱性洗涤剂、纸浆、染料、
废水水质特征：
发酵母液和离子交换尾液COD负荷高达30000~ 70000mg/L，偏酸性，属于高浓Βιβλιοθήκη Baidu有机废水
洗涤水、冲洗水COD负荷为1000~2000mg/L，属 于中浓度有机废水
冷却水无水质污染
5 抗菌素类生物制药工业废水 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 各种设备的洗涤水、冲洗水等中浓度有机废水 冷却水
压滤机 泵
污泥浓缩池
提升泵 集水调节池 机械格栅
上清液 滤液回流
干泥 外运
(3)水解-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
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
物被转变成易降解的小分子有机物，出水的可生化 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 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 工艺包括活性污泥法、接触氧化法、氧化沟和SBR 法。
的活性。 水量小且间歇排放，冲击负荷高，对生物处理不利。
三 发酵工业废水处理技术
1 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
物氧化法 ➢ 因啤酒废水含N量较低，通常不补充氮源则处理效果
不佳 ➢ 有些能够在低N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 生物膜法，可选生物接触氧化法。
进水 格栅
均质调节池
酸化 接触氧化
气浮 排放
水解－好氧工艺流程
➢ 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 低，出水COD也有所改善。
(4)UASB工艺处理啤酒废水
排入下水道
沼气利用 阻火器 气柜 水封 计量表 气水分离
车
间 闸门井 格栅
来 水
泵房
麦糟等。 ➢ 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。 ➢ 加工和生产过程中的各种冲洗水、洗涤水和冷却水。
2 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28.12亿
m3，其中废渣3.4亿m3，废渣水中的有机物总量为 944.8万m3。
浆糊、残酒、泥沙等
3 乳品工业废水 废水来源： 乳场洗涤水、冲洗水 乳品加工厂生产工艺废水和冷却水 乳品接收站的设备洗涤水 废水水质特征： 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 废水浊度相对较高
4 味精工业废水 废水来源： 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 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 液化至糖化和糖化至发酵等各阶段的冷却水 各种冷凝水
二 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、 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。
➢ 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 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。
➢ 啤酒废水中含有 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。
➢ 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80%以上。
➢ 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 容量具备足够的缓冲能力。
(1)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
1 酒精工业废水 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） 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
其中酒精糟呈酸性，COD高达(5~7) ×104mg/L，是酒 精行业的最主要污染源。
2 啤酒工业废水 废水来源： 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 凝固物洗涤水 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 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
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N、P等营养物质。 由于啤酒废水COD浓度高，所以常采用二级接触氧 化工艺。
原水
排放
二次沉淀池 接触氧化池 中间沉淀池 接触氧化池 精细筛网 集水井 格栅
二级接触氧化工艺处理啤酒废水
(2)SBR工艺处理啤酒废水
风机
废水
CASS 反 应 器
出水
废水的水质特征： COD浓度高：青霉素废水COD浓度为15000~80000
mg/L；土霉素废水COD浓度为8000~35000mg/L。 SS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1~50g/L，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。 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pH大幅度波动，影响生化反应
加药
过滤机 调节池 二泵房
废渣
UAS B
上清液及过滤
污泥利用 脱水机 浓缩池 污泥泵 集泥井