糖蜜酵母廢水處理技術研究探討

藍寶同

摘 要：糖蜜酵母廢水屬于高濃度、有色度有機廢水，廢水中含有大量的無機鹽類和大分子糖類有機物，單一的處理技術難以滿足直排出水標準，目前國內(nèi)外對于酵母工業(yè)廢水的處理，主要是采用厭氧+好氧+物理等組合多級處理工藝，本文主要介紹了酵母廢水難降解的特點，重點分析了以生物為主的處理工藝技術，并展望了今后的發(fā)展趨勢，意在為酵母廢水經(jīng)過處理后能達到排放標準，解決糖蜜酵母廢水的污染問題。

關鍵詞：糖蜜；酵母廢水

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，酵母工業(yè)的大量興起，目前酵母已經(jīng)被廣泛應用于食品加工、釀酒、營養(yǎng)保健、醫(yī)藥、動物養(yǎng)殖等領域，其與人類的生活息息相關，密不可分。利用廢糖蜜生產(chǎn)酵母是實現(xiàn)資源化綜合利用，但廢糖蜜生產(chǎn)酵母后的廢水屬于高濃度廢水，如處理不當，將對環(huán)境造成污染。解決酵母廢水治理，國內(nèi)外許多學者從酵母廢水厭氧- 好氧生化處理、深度處理、綜合利用等方面進行了研究。對于酵母廢水的處理最好的措施的是在實現(xiàn)資源化利用的基礎上采用多種處理技術相結(jié)合，最終實現(xiàn)廢水的達標排放。

1、糖蜜酵母廢水來源及特性

酵母生產(chǎn)的主要原料為廢蜜糖，廢糖蜜經(jīng)過酵母利用之后，排出高COD、高色度的有機廢水。酵母廢水呈棕褐色，新鮮廢水有糖蜜甜味，COD全混平均在12000mg/l，BOD全混平均在4500-5000g/l，TSS全混低于1500mg/l。生產(chǎn)1噸千酵母將產(chǎn)生60-130m3的廢水。酵母生產(chǎn)廢水主要由高濃度廢水與低濃度廢水組成。其中，高濃度廢水主要由真空過濾廢水和在發(fā)酵過程中離心分離出來的廢水構(gòu)成；低濃度廢水主要由沖洗水及生活廢水構(gòu)成。糖蜜酵母廢水是含有高濃度、高色度的有機廢水，其中除含有大量殘余糖分等物質(zhì)外，還含有蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素等，此外還有氮、磷、鉀、鈣、鎂等無機鹽等成份，廢水難以生物降解。

2、醇母廢水處理技術介紹

（1）綜合利用

酵母廢水含氮、憐、鐘等多種營養(yǎng)物質(zhì)，綜合利用主要是將送些營養(yǎng)物質(zhì)充分利用。綜合利用的方法主要有內(nèi)部循環(huán)利用法，農(nóng)灌法及生產(chǎn)有機-無機復合肥料和飼料。內(nèi)部循環(huán)利用法及農(nóng)灌法會產(chǎn)生兩次污染，故在國內(nèi)使用較少，該法對廢水量較大的酵母企業(yè)也難W適用。內(nèi)部循環(huán)利用法，生產(chǎn)有機-無機復合肥料和飼料在我國使用較多，綜合利用法有利于節(jié)約資源，減少排放，并有利于清潔生產(chǎn)的實施。

（2）蒸發(fā)濃縮

三效蒸發(fā)法（濃縮法）：高濃度廢水中菌絲體含量較多，菌絲體、蛋白質(zhì)等是主要的COD來源，高濃度廢水經(jīng)過三效蒸發(fā)器不但能夠去除大部分的COD，而且在蒸發(fā)后還能夠回收菌絲體作為動物飼料。三效蒸發(fā)法處理糖蜜廢水可基本實現(xiàn)有機物的微排放（易揮發(fā)物質(zhì)會被蒸餾出來進入冷卻水系統(tǒng)），廢水治理得比較徹底，在國內(nèi)外得到了廣泛應用。但是三效蒸發(fā)法有成本投資高、能耗高、腐蝕設備、積垢嚴重和影響正常生產(chǎn)運行等缺陷，經(jīng)濃縮后制成的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、檔次低、缺乏競爭力。生產(chǎn)不易正常穩(wěn)定運行，廢水水質(zhì)波動大。因此，采用蒸發(fā)濃縮技術將廢水濃縮后進行綜合利用是處理酵母高濃度有機廢水的有效途徑之一。

（3）預處理

針對酵母廢水生化性差、難降解的特性，在生化處理前可添加預處理，提高母廢水的可生化性，從而可提高其處理效率。主要采用混凝法預處理，該法可調(diào)節(jié)酵母廢水的pH值，去除懸浮物，從而可提高其處理效率。

（4）生物處理

生物處理酵母廢水的方法有厭氧處理和好氧處理，采用厭氧-好氧兩級生化處理及厭氧-好氧-兼氧反硝化處理是目前國內(nèi)使用較多的方法。

目前，在工業(yè)生產(chǎn)中常用厭氧處理反應器有降流式厭氧濾池、IC升流厭氧生物內(nèi)循反應器、上流式厭氧污泥床反應器 （UASB）等，其中，現(xiàn)在企業(yè)生產(chǎn)中用得最多的是上流式厭氧污泥（UASB）。Ciftci等在土耳其某酵母廠采用上流式厭氧污（UASB）處理廢水，廢水的COD為20000mg/L，有機容積負荷為8—13kgCOD/m3.d，處理時間為2.5-3d，COD平均去除率為75%，生物氣產(chǎn)率為，厭氧出水口COD值小于5000mg/L。厭氧反應器能高效的去除大部分有機物，但出水COD濃度仍高，故需再進行好氧進一步處理。

好氧生物技術在酵母廢水處理中主要作為厭氧處理的后處理技術，一般酵母廠酵母分離等產(chǎn)生的高濃度廢水進厭氧處理系統(tǒng)，厭氧出水和沖洗水、生活污水等低濃度廢水混合后COD在3000mg/L左右，進好氧處理系統(tǒng)，好氧一般多采用活性污泥法處理，主要由曝氣池、二次沉淀池、曝氣系統(tǒng)以及污泥回流系統(tǒng)組成。從運行實踐看，目前國內(nèi)的大型酵母企業(yè)多采用厭氧-好氧生物處理工藝

（5）深度處理

為使醇母廢水能穩(wěn)定達標排放，有些酵母企業(yè)會在生化處理后設置深度處理，深度處理主要有化學絮凝法和化學氧化法。化學絮凝法主要采用鉛鹽和鐵鹽等絮凝劑，該法處理效果明顯，但藥劑使用量較大，處理成本高；化學氧化法是采用臭氧、雙氧水等進一步處理色度及COD。

3、水解酸化+UASB+SBR+氣浮組合處理工藝案例分析

本文以廣西某家酵母生產(chǎn)企業(yè)為例，通過分析典型酵母廢水處理工藝運行現(xiàn)狀，探討了組合工藝在糖蜜酵母廢水中的可行性。該企業(yè)主要以甘蔗糖蜜為原料生產(chǎn)食用酵母、藥用酵母。該企業(yè)產(chǎn)生的廢水量約為1000m3/d，廢水分為兩類，一類是高濃度生產(chǎn)廢水，另一類是低濃度廢水的沖洗水和生活污水組成，采用的工藝分別如下：

高濃度廢水：高濃水一三效蒸發(fā)器一蒸餾廢水與低廢水混合進入調(diào)節(jié)池一水解酸化池一UASB厭氧反應池一SBR好氧池一氣浮一出水。

綜上，此廢水處理工藝主要采用生物法+物化，高濃度廢水通過三效蒸發(fā)器可以回收菌絲體，作為可作資源回收賣給飼料廠等。蒸餾水則與低濃度廢水混合進入調(diào)節(jié)池，再進入生化系統(tǒng)進行處理系統(tǒng)中的水解酸化池，在水解酸化池中，利用兼氧微生物的分解作用，將大分子有機物分解為小分子有機物，然后，再經(jīng)高壓提升泵，將污水提升至UASB厭氧反應池；UASB厭氧處理有機物去除量是最大的，它是整個廢水處理的核心工藝，COD去除率可達到81.5%-86.7%。經(jīng)過UASB厭氧反應池后，污水自流至好氧SBR池，通過好氧微生物的生理代謝作用以及SBR池獨特的結(jié)構(gòu)和間歇運行方式，進一步去除污水中的有機污染物。經(jīng)過SBR池后，污水自流至中間水池，最后由提升泵提升至氣浮池，對廢水進行深度處理，進一步去除廢水中的懸浮物等污染物，最后出水達到《酵母行業(yè)污水排放綜合標準》中的一級標準后排放。

4、結(jié)論

酵母廢水是一種高濃度、 高色度、 高鹽度、單一處理工藝難以處理達標的有機工業(yè)廢水，國內(nèi)外主要采用厭氧 -好氧工藝結(jié)合物化工藝處理該類廢水，當前組合工藝，能耗高，效率低。目前國內(nèi)已研究出生物強化技術，其主要是利用高效復合微生物優(yōu)異的破雜環(huán)、斷長鏈、耐鹽、除氮、降COD、提高可生化性的能力，在先進合理的工藝基礎上，對難降解廢水進行處理。利用生物制劑的生物強化技術與傳統(tǒng)的活性污泥法相結(jié)合，去除率達到了90%以上，大大節(jié)省了后續(xù)物化處理的費用，這為酵母廢水的處理技術正向高效、節(jié)能、環(huán)保的方向發(fā)展提供了指導方向。

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第30卷第3期2007年3月