活性干酵母生產(chǎn)廢液處理技術(shù)研究

李可欣(林甸縣環(huán)境監(jiān)測站 黑龍江 林甸 166300)

活性干酵母生產(chǎn)廢液處理技術(shù)研究

李可欣(林甸縣環(huán)境監(jiān)測站 黑龍江 林甸 166300)

目前在酵母廢水處理工程實(shí)踐中運(yùn)用最多的是UASB，廢水經(jīng)厭氧生物處理系統(tǒng)處理后，出水COD達(dá)到1000-1800mg/L。適當(dāng)預(yù)處理可改善廢水的可生化性，提高生化處理效果。通過4個(gè)月的現(xiàn)場中試發(fā)現(xiàn)，對(duì)于生化處理系統(tǒng)而言，其影響因素主要為： 接種污泥與污泥性質(zhì)；溫度；其他因素。

酵母廢水；生化處理；物化處理

1 引言

近年來，隨著我國制藥業(yè)和食品業(yè)的迅猛發(fā)展，酵母工業(yè)增長勢頭強(qiáng)勁；同時(shí)出口量也大幅提高，年平均遞增超過20％。我國主要是利用廢糖蜜作生長碳源，以硫酸銨、氯化鈉、硫酸鎂、磷酸銨等作營養(yǎng)鹽生產(chǎn)酵母。由于酵母不能完全利用廢糖蜜中的有機(jī)物，剩余的有機(jī)物以及酵母在生長代謝過程中產(chǎn)生的新有機(jī)物均進(jìn)入廢水中，產(chǎn)生大量高濃度的有機(jī)廢水。據(jù)調(diào)查，我國每生產(chǎn)1t干酵母產(chǎn)生60-130m3的廢水。利用糖蜜為原料生產(chǎn)酵母產(chǎn)生的酵母廢水同糖蜜廢水、酒精廢水等具有相似的特點(diǎn)，在國內(nèi)外均屬于處理難度很大的高濃度有機(jī)廢水。目前，國內(nèi)生產(chǎn)酵母的廠家并不少，但酵母廢水處理真正達(dá)標(biāo)的范例卻幾乎沒有。

2 酵母廢水處理的研究

2.1 試驗(yàn)時(shí)間

中試試驗(yàn)自2016年1月8日開始進(jìn)入試驗(yàn)準(zhǔn)備階段，進(jìn)行設(shè)備準(zhǔn)備、安裝；1月20日清水聯(lián)動(dòng)試車，10d后開始生化處理的啟動(dòng)。經(jīng)過兩個(gè)月的培養(yǎng)、馴化，以及逐步提高負(fù)荷的運(yùn)行，至4月9日，整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)入滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行階段，該階段共歷時(shí)2個(gè)月。

2.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

為了探尋適用的處理工藝，確保排水達(dá)標(biāo)，降低污染，北京市桑德環(huán)境技術(shù)發(fā)展公司于2016年1月-6月在廣東某酵母公司進(jìn)行了酵母廢水的中試試驗(yàn)研究。

2.3 試驗(yàn)條件與目標(biāo)

中試試驗(yàn)廢水采用現(xiàn)場配水，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為COD≤10000mg/L；BOD≤4500mg/L；SO42-≤450mg/L；NH4+-N≤230mg/L；含鹽量≤4200mg/L。中試試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)為探索酵母廢水處理使用的工藝，同時(shí)優(yōu)化技術(shù)參數(shù)，使排水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中酵母行業(yè)污水三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求，主要水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為：COD≤300mg/L，BOD≤100mg/L，SS≤200mg/L。

試驗(yàn)工藝流程與特點(diǎn)試驗(yàn)工藝流程如圖1。試驗(yàn)裝置利用玻璃鋼與碳鋼加工，設(shè)計(jì)處理水量為100L/h。主要工藝參數(shù)為：SR反應(yīng)器水力停留時(shí)間10h；UASB反應(yīng)器水力停留時(shí)間29h；SBR反應(yīng)器反應(yīng)周期為24h；混凝沉淀水力停留時(shí)間為1.5h；過濾吸附裝置水力停留時(shí)間為0.6h。

圖1 酵母廢水中試試驗(yàn)處理流程圖

2.4 試驗(yàn)結(jié)果分析

通過歷時(shí)4個(gè)多月的系統(tǒng)運(yùn)行試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在生化處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行階段，當(dāng)進(jìn)水COD為10000mg/L左右時(shí)，SR反應(yīng)器在容積負(fù)荷24kg-COD(/m3·d) 情況下，對(duì)COD的去除率為35％-45％；UASB反應(yīng)器在容積負(fù)荷5 kgCOD(/m3·d)情況下，對(duì)COD的去除率為45％-55％，因此滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行條件下，整個(gè)厭氧處理系統(tǒng)對(duì)COD的去除率為65％-73％。

好氧處理系統(tǒng)容積負(fù)荷3kgCOD(/m·3d)左右，對(duì)COD的去除率為62％-72％。由于多種因素的影響，生化處理系統(tǒng)的處理效果有一定的波動(dòng)。經(jīng)過生化處理系統(tǒng)處理后的酵母廢水COD為1000mg/L左右，此時(shí)廢水中殘余的污染物單純采用生化處理手段已經(jīng)難以去除，必須輔以物化處理方法。

根據(jù)混凝沉淀的靜態(tài)試驗(yàn)結(jié)果，確定在現(xiàn)有好氧出水水質(zhì)條件下，進(jìn)行動(dòng)態(tài)混凝沉淀試驗(yàn)的藥劑為氯化鐵與M1011復(fù)合，投加量分別為500mg/L和3mg/L靜態(tài)試驗(yàn)COD去除率為70％以上，動(dòng)態(tài)試驗(yàn)為80％左右，基本保證好氧處理后出水經(jīng)混凝沉淀處理后COD小于300mg/L。因此后續(xù)采用完全的吸附處理(即果殼型活性炭)沒有很大的必要，基于這種考慮，混凝處理的后處理主要考慮過濾作用，而不以吸附為主，故過濾吸附裝置中采用煤炭型活性炭與砂混合用作濾料。吸附試驗(yàn)靜態(tài)選擇最佳吸附劑為果殼型活性炭，靜態(tài)吸附試驗(yàn)COD去除率可達(dá)60％以上；動(dòng)態(tài)采用過濾吸附方式，過濾吸附對(duì)COD的去除率不高，僅在20％-40％之間。這是由于過濾吸附設(shè)備濾層選擇偏小，因此處理效果不穩(wěn)定。

穩(wěn)定運(yùn)行期的部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖2。

圖2 穩(wěn)定運(yùn)行期部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖

試驗(yàn)結(jié)果見表1。試驗(yàn)表明：采用二級(jí)厭氧-好氧-混凝沉淀工藝，在進(jìn)水COD 10000mg/L左右，BOD 4500mg/L左右時(shí)，出水COD小于300mg/L，BOD小于100mg/L。當(dāng)增加活性炭過濾吸附裝置后，基本保證出水COD小于200mg/L。

表1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果mg/L

3 試驗(yàn)影響因素分析

通過四個(gè)月的現(xiàn)場中試發(fā)現(xiàn)，對(duì)于生化處理系統(tǒng)而言，其影響因素主要為：

(1)接種污泥與污泥性質(zhì)。本系統(tǒng)利用佛山城市污水處理廠的消化污泥作為厭氧接種污泥，該污泥對(duì)適應(yīng)酵母廢水這種高濃度、高含鹽量以及成分較為復(fù)雜的廢水具有一定的困難，但經(jīng)過適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)、馴化后仍具有較好的適應(yīng)性能，尤其是在試驗(yàn)后期，SR反應(yīng)器內(nèi)有顆粒污泥出現(xiàn)。而好氧系統(tǒng)自行培養(yǎng)污泥，同時(shí)通過控制反應(yīng)條件，形成了硝化細(xì)菌，試驗(yàn)表明對(duì)于氨氮的去除效果較好。

(2)溫度。溫度對(duì)厭氧、好氧的處理影響同樣重要。本試驗(yàn)采用中溫厭氧，從而保證好氧處于20℃-30℃的適用溫度。

(3)其它因素。由于酵母廢水的營養(yǎng)物質(zhì)比較均衡，因此該因素在整個(gè)試驗(yàn)過程中對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行沒有限制；硫酸根的存在通過逐步培養(yǎng)SR反應(yīng)器的污泥菌種，保證了在硫酸根濃度＜500 mg/L的條件下，對(duì)厭氧系統(tǒng)不會(huì)造成不良影響；而較高的含鹽量通過逐步的適應(yīng)，對(duì)厭氧與好氧均未造成影響；pH和VFA的影響非常重要，尤其是對(duì)于厭氧系統(tǒng)，由于系統(tǒng)馴化過程逐步進(jìn)行，因此系統(tǒng)的穩(wěn)定性較好，具有一定的耐沖擊能力。

(4)對(duì)于混凝和過濾吸附而言，溫度，廢水中雜質(zhì)的組成、pH以及吸附劑的性質(zhì)和接觸時(shí)間與生物協(xié)同作用均為直接影響因素。

〔1〕曾德芳，余剛，張彭義等.天然有機(jī)高分子絮凝劑殼聚糖制備工藝的改進(jìn)〔.J〕.環(huán)境科學(xué)，2002，(3)：123-125.

〔2〕魏復(fù)盛.水與環(huán)境環(huán)境監(jiān)測分析方法.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社.1998：163-167.

〔3〕湯烈貴，朱玉琴.可再生資源研究與開發(fā)的新動(dòng)向〔J〕.化工進(jìn)展，1994，(5)：17-23.

[4]張克強(qiáng)，朱文亭，張蕾等.含硫酸鹽高有機(jī)物濃度酵母生產(chǎn)廢水兩相厭氧處理[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2002，15(6)：42-44.

[5]張亞平，韋朝海，吳超飛等.酵母廢水的Fenton試劑氧化預(yù)處.

[6]周友華，李超，閆喜鳳.LLMO處理酵母廢水[J].水處理技術(shù)，2006，32(6)：58-60.

Study on Treatment Technology of Wastewater of Active Dry Yeast Production

Likexin(Environment Monitoring Station of LinDian County LinDian HeiLongjiang 166300)

At present， UASB is most used in yeast wastewater treatment engineering practice.After the wastewater is treated by anaerobic-aerobic biological treatment system，effluent COD reaches 1000～1800mg/L.The pretreatment can improve the biodegradability of wastewater and improve the effect of biochemical treatment.The results show that the main influencing factors of biochemical treatment system are as follows： the nature of inoculated sludge and sludge，the temperature and other factors.

Yeast wastewater Biochemical treatmentPhysicochemical treatment

X703

A

1674-263X(2016)04-0066-03

2016-11-16

李可欣(1981-)，男，碩士，工程師，從事環(huán)境監(jiān)測工作。