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酵母生產廢水處理用聚丙烯酰胺

發布日期:2020-03-03 02:29:29

全世界酵母年產(chan) 量300 多萬(wan) 噸,被廣泛應用於(yu) 釀酒、食品、中醫藥、飼料、化妝品等領域。

  全世界酵母年產(chan) 量300 多萬(wan) 噸,被廣泛應用於(yu) 釀酒、食品、中醫藥、飼料、化妝品等領域。因此生產(chan) 酵母時產(chan) 生的廢水處理也成了一大難道,目前國內(nei) 多數汙水處理廠大多采用[生化組合工藝+海馳複合催化微電解+後處理]是海馳環保處理酵母廢水的核心技術。在該工藝中需要用到無機絮凝劑硫酸亞(ya) 鐵及有機高分子絮凝劑888电子游戏官网產(chan) 品。
  以廢糖蜜為(wei) 主要原料的酵母廢水,由於(yu) 含有較高的黑色素、酚類以及焦糖等物質,顏色較深,呈棕黑色;廢水中含約0.5%幹物質,主要成分為(wei) 酵母蛋白質、纖維素、膠體(ti) 物質,以及未被充分利用的廢糖蜜中的營養(yang) 成分如殘糖等。從(cong) 酵母液體(ti) 發酵罐中分離的酵母廢水,COD 30000—70 000 mg/L,最高可達110 000 mg/L,綜合廢水的COD在8000—22000 mg/L。
  酵母抽提物作為(wei) 一種新型的營養(yang) 物質,富含多種氨基酸和多肽,在調味品市場上越來越受到消費者的喜愛。酵母是利用糖較強的微生物,因而在廢糖蜜發酵生產(chan) 酵母之後的廢水中有機物很難再被生物處理掉,這就是酵母行業(ye) 廢水難以生物處理的主要原因。
  酵母(Yeast)是一種肉眼看不見的微小單細胞微生物,能將糖發酵成酒精和二氧化碳,是一種天然發酵劑,分布於(yu) 整個(ge) 自然界,它有自己的生命現象,是一種典型的兼性厭氧微生物,在有氧氣和沒有氧氣存在的條件下都能夠存活。
  酵母是單細胞微生物。它屬於(yu) 高等微生物的真菌類。它和人類的細胞一樣,有細胞核、細胞膜、細胞壁、線粒體(ti) 、相同的酵素和代謝途經。酵母無害,容易生長,空氣中、土壤中、水中體(ti) 內(nei) 都存在酵母。有氧氣、或者無氧氣都能生存。
  酵母是人類應用比較早的,也是應用最為(wei) 廣泛的微生物,人們(men) 經常利用它的發酵作用製造各種發麵食品和釀酒。酵母是由工廠純種培養(yang) 菌培育而成的活酵母,含70%左右的水分叫壓榨酵母,含10%左右水分的叫幹酵母。
  酵母粉主要為(wei) 麵包製作或包子饅頭以搭配中粉及高粉較多,主要作用是擴展麵筋筋度及增加麵團體(ti) 積,做出來的成品口感較韌。
  常規處理方法:
  酵母廢水中含有高濃度的有機物,國內(nei) 外均采用生物處理係統做為(wei) 其主要的處理方式,加上調節、酸化等前處理及化學混凝、氣浮、砂濾等後處理過程。國內(nei) 的大型酵母企業(ye) 多采用A2O 處理工藝,厭氧處理階段COD 去除率為(wei) 65-80%,好氧處理階段的COD 去除率普遍較低,為(wei) 30-40%。酵母廢水經厭氧-好氧(-缺氧)生物係統處理後,出水COD 能達到1000- 1800mg/L,色度去除效果較差。廢水中殘餘(yu) 的汙染物單純采用生物處理手段已經難以去除,為(wei) 滿足排放法律法規對殘餘(yu) COD、色度的要求,必須輔以深度處理方法。
  處理工藝:
  酵母綜合廢水 → 調節池 → UASB → 微電解→ AO組合工藝 → 降解濾床 → 沉澱 → 排放在沉澱工藝中需要用到京華淨水生產(chan) 的低離子度的888电子游戏官网,可以達到明顯的絮凝效果,具有用量小,絮團大等特點,有效降低水處理成本。
  在眾(zhong) 多場合中用於(yu) 消毒、清場,在化驗室用於(yu) 分析,製藥廠生產(chan) 中用於(yu) 提取、製粒等地方都會(hui) 用到乙醇,這些過程中產(chan) 生的廢水中都含有乙醇。其中釀酒過程中產(chan) 生的廢水中含有大量的乙醇,現以釀酒工業(ye) 汙水為(wei) 例介紹含乙醇廢水的處理。
  一.酒精生產(chan) 廢水特點
  酒精工業(ye) 的汙染以水的汙染最為(wei) 嚴(yan) 重,生產(chan) 過程中的廢水主要來自蒸餾發酵成熟醪後排出的酒精糟,生產(chan) 設備的洗滌水、衝(chong) 洗水,以及蒸煮、糖化、發酵、蒸餾工藝的冷卻水等。酒精廢水是高濃度、高溫度、高懸浮物的有機廢水,處理技術起步較早,發展較快。廢液中的廢渣含有粉碎後的木薯皮、根莖等粗纖維,這類物質在廢水中是不溶性的COD;木薯中的纖維素和半纖維素是多糖類物質,在酒精發酵中不能成為(wei) 酵母菌的碳源而被利用,殘留在廢液中,表現為(wei) 溶解性COD;無機灰分的泥砂雜質。這些物質增加了廢水處理的難度。
  二、酒精廢水處理主要方法
  酒精糟雖然無毒,但是汙染負荷高成酸性。根據酒精生產(chan) 的原料不同,其酒精糟的綜合利用和處理采用不同的方法。
  1、玉米酒精糟的綜合利用
  玉米酒精糟生產(chan) DDGS,既能較徹底的消除汙染,使廢水處理達標,又能獲得高質量的蛋白飼料。但是DDGS生產(chan) 設備投資大,能耗高(1tDDGS需要200kw?h電耗,蒸汽2.7t,水耗250t),技術要求高,所以國內(nei) 隻有一部分企業(ye) 實現DDGS生產(chan) ,部分企業(ye) 仍采用先進行固液分離。
  2、薯幹酒精糟的綜合利用
  部分企業(ye) 將薯幹酒精糟經厭氧+好氧處理,該方法COD去除率可達到80%。還有企業(ye) 將酒精糟采用固液分離,濾液回用生產(chan) 或者經生化處理達標,濾渣直接做飼料。
  用厭氧消化處理酒精廢醪經過30多年的研究實踐,已證明是一種切實可行的高效產(chan) 能的處理方法,得到國內(nei) 外普遍的承認和應用。我國現行的酒精廢醪治理工程中絕大多數采用了厭氧消化工藝。
  3、糖蜜酒精廢水處理方法
  目前,對糖蜜酒精糟采用濃縮燃燒或者濃縮後製作顆粒肥料用,對綜合廢水仍采用二級生化處理技術。
  三、酒精廢水常用處理工藝
  3.1高效全混厭氧汙泥罐(EASB)
  厭氧反應器采用鋼結構,其外形結構類似於(yu) 第三代厭氧反應器EGSB和IC,能承受高濃度的固體(ti) 懸浮物(SS),是三代厭氧反應器EGSB和IC不具備的特點,采用高溫發酵,容積負荷可高達7.0kgCOD/(m3.d),高於(yu) 傳(chuan) 統全渣厭氧發酵工藝的2—3倍,COD去除率高達90%。該工藝有以下優(you) 點:
  ①對高濃度汙染物高SS的酒精有機廢水,耐衝(chong) 擊力高承受力強,可完全達到高濃度懸浮物廢水處理的要求。
  ②在高濃度懸浮液的情況下,雖不能或很難形成顆粒汙泥,但高效厭氧裝置可以培養(yang) 出沉澱性能很好和活性很高的汙泥,這對於(yu) 保證COD去除率是關(guan) 鍵的。
  ③在高濃度懸浮液的情況下,容積負荷比普通全渣反映罐高很多,所以產(chan) 沼氣量很大,能產(chan) 生較好的經濟效益。
  3.2UASB+缺氧池+接觸氧化
  上流式厭氧汙泥反應器(UASB)技術在國內(nei) 外已經發展成為(wei) 厭氧處理的主流技術之一,在UASB中沒有載體(ti) ,汙水從(cong) 底部均勻進入,向上流動,顆粒汙泥(汙泥絮體(ti) )在上升的水流和氣泡作用下處於(yu) 懸浮狀態。反應器下部是濃度較高的汙泥床,上部是濃度較低的懸浮汙泥層,有機物在此轉化為(wei) 甲烷和二氧化碳氣體(ti) 。在反應器的上部有三相分離器,可以脫氣和使汙泥沉澱回到反應器中。UASB的COD負荷較高,反應器中汙泥濃度高達100—150g/L,因此COD去除效率比普通的厭氧反應器高三倍,可達80%~95%。
  缺氧池具有雙重作用,一是對廢水進行生物預處理,改善其生化性,並吸附、降解一部分有機物;二是對係統的汙泥進行消化處理。可以與(yu) 後續的接觸氧化形成A/O模式,具有同步脫氮除磷作用,其中厭氧段主要作用是去除有機汙染物和釋放磷,缺氧段的主要作用是反硝化脫氮,由於(yu) 具有同步去除有機汙染物、脫氮、除磷作用,因而目前該工藝廣泛應用在需要脫氮除磷的汙水處理方案中。
  生物接觸氧化法是生物膜法的一種,屬於(yu) 好氧生化處理工藝。整個(ge) 係統由池體(ti) 、填料、曝氣設備等組成。好氧生化法是細菌及菌類的微生物、後生動物等一類的微型動物在填料載體(ti) 上生長繁殖,微生物攝取汙水中的有機物作為(wei) 養(yang) 份,吸附分解汙水中的有機物,微生物不斷新陳代謝,保持活性,從(cong) 而使汙水得以淨化。在脫落的生物膜表麵新的生物膜又重新發展起來,在接觸氧化池內(nei) ,由於(yu) 填料表麵積大,所以生物膜發展的每一個(ge) 階段都是存在的,使去除有機物的能力穩定在一個(ge) 水平上。接觸氧化工藝的主要優(you) 點如下:
  ①體(ti) 積負荷高,處理時間短,節約占地麵積。生物接觸氧化法的體(ti) 積負荷最高可達3~6kgBOD(m3?d),汙水在池內(nei) 停留時間最短隻需0.5~1.5h。同樣體(ti) 積的設備,生物接觸氧化的處理能力高出幾倍,處理效率高,所以節約占地麵積。
  ②生物活性高。由於(yu) 曝氣係統設置在填料之下,不僅(jin) 供氧充分而且對生物膜起到擾動作用,加速生物膜的更新,大大提高生物膜的活性。曝氣形成的紊流使得生物膜不斷的連續的與(yu) 汙水中有機物接觸,避免形成死角。經過我們(men) 在類似工程中的檢測,同樣濕重的絲(si) 狀菌生物膜,其好氧速率比活性汙泥法高1.8倍。
  ③微生物濃度高,一般的活性汙泥法的汙泥濃度為(wei) 2~3g/L,微生物在池中處於(yu) 懸浮狀態;而接觸氧化池中絕大多數微生物附著在填料上,單位體(ti) 積內(nei) 水中和填料上的微生物濃度可達到10~20g/L。由於(yu) 生物接觸氧化工藝的微生物濃度高,所以有利於(yu) 提高容積負荷,從(cong) 而降低占地麵積。
  ④汙泥產(chan) 量低。
  ⑤出水水質好而且穩定。在進水短期發生變化時,出水水質受的影響很小,而且生物膜活性恢複快,適合短期間斷運行的需要。
  ⑥運行管理方便
  3.4IC+A/O
  IC反應器即膨脹顆粒汙泥床反應器,是在UASB反應器的基礎上發展起來的第三代厭氧生物反應器,它通過出水回流再循環,大大提高了汙水的上升流速,反應器中顆粒汙泥始終處於(yu) 膨脹狀態,加強汙水與(yu) 微生物之間的接觸和傳(chuan) 質,獲得較高的去除效率,反應器的高度高達16-25m。從(cong) 外觀上看,IC反應器由第一厭氧反應室和第二厭氧反應室疊加而成,每個(ge) 厭氧反應器的頂部各設一個(ge) 氣-固-液三相分離器。如同兩(liang) 個(ge) UASB反應器的上下重疊串聯。
  IC的特點:
  (1)容積負荷率高,水力停留時間短
  IC反應器生物量大(可達到60g/L),汙泥齡長。特別是由於(yu) 存在著內(nei) 、外循環,傳(chuan) 質效果好。處理高濃度有機廢水,進水容積負荷率可達15~25kgCOD/m3?d。
  (2)抗衝(chong) 擊負荷強
  在IC反應器中,當COD負荷增加時,沼氣的產(chan) 生量隨之增加,由此內(nei) 循環的氣提增大。處理高濃度廢水時,循環流量可達進水流量的10~20倍。廢水中高濃度和有害物質得到充分稀釋,大大降低有害程度,從(cong) 而提高了反應器的耐衝(chong) 擊負荷能力;當COD負荷較低時,沼氣產(chan) 量也低,從(cong) 而形成較低的內(nei) 循環流。因此,內(nei) 循環實際為(wei) 反應器起到了自動平衡COD衝(chong) 擊負荷的作用。
  (3)避免了固形物沉積
  有一些廢水中含有大量的懸浮物質,會(hui) 在UASB等流速較慢的反應器內(nei) 容易發生累積,將厭氧汙泥逐漸置換,最終使厭氧反應器的運行效果惡化乃至失效。而在IC反應器中,高的液體(ti) 和氣體(ti) 上升流速,將懸浮物衝(chong) 擊出反應器。具體(ti) 參見https://www.dowater.com更多相關(guan) 技術文檔。
  (4)基建投資省和占地麵積小
  由於(yu) IC反應器的容積負荷率比普通的UASB反應器要高3~4倍以上,則IC反應器的體(ti) 積為(wei) 普通UASB反應器的1/4~1/3左右。而且有很大的高徑比,所以,占地麵積特別省,非常使用於(yu) 占地麵積緊張的廠礦企業(ye) 采用。並且,可降低反應器的基建投資。
  (5)依靠沼氣提升實現自身的內(nei) 循環,減少能耗厭氧流化床載體(ti) 的膨脹和流化,是通過出水回流出水泵加壓實現。依次必須消耗一部分動力。而IC反應器正常運行時是以自身產(chan) 生的沼氣作為(wei) 提升的動力,實現混合液內(nei) 循環,不必開水泵實現強製循環,從(cong) 而減少能耗。