食品生物技术概论 教学课件 作者 廖威 主编 谭强 主审第十一章 食品生物技术在食品工业废水处理中 81页

第十一章食品生物技术在食品工业废水处理中的应用n第一节食品工业废水处理概述一、食品工业废渣水的来源与分类二、废水的性质三、废水的生物处理方法四、单细胞蛋白的开发利用n一、食品工业废渣水的来源与分类n一、食品工业废渣水的来源与分类n二、废水的性质（一）废水的物理指标（二）废水的化学指标（三）水的生物指标n（一）废水的物理指标1．色度2．固体含量n1．色度n2．固体含量n（二）废水的化学指标1．生化需氧量（BOD）2．化学耗氧量（COD）3．总需氧量（TOD）4．总有机碳（TOC）5．含氮有机化合物6．含磷化合物n1．生化需氧量（BOD）n2．化学耗氧量（COD）n3．总需氧量（TOD）n4．总有机碳（TOC）n5．含氮有机化合物n6．含磷化合物n（三）水的生物指标n三、废水的生物处理方法（一）好氧生物处理工艺（二）厌氧生物处理工艺（三）稳定塘工艺（四）光合细菌处理工艺（五）土地处理法n（一）好氧生物处理工艺好氧生物处理工艺是根据所利用的微生物的生长形式分为活性污泥工艺和膜法工艺。活性污泥工艺包括传统活性污泥法、阶段曝气法、生物吸附法、完全混合法、延时曝气法、氧化沟、间歇活性污泥法（SBR）、两级活性污泥法等。膜法工艺包括生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘、活性生物滤池（ABF）、生物接触氧化法、好氧流化床等。好氧生物处理工艺一般对低浓度废水效果较好。n（二）厌氧生物处理工艺因食品工业废水中含有容易进行生物降解的高浓度有机物，故适用于厌氧生物处理工艺。厌氧处理动力消耗低，所产生的沼气可以作为能源，处理过程生成的剩余污泥少，同时厌氧处理工艺的系统密闭，卫生状况改善，并且可以季节性或间歇性运行，污泥可以长期贮存，但是厌氧生物处理工艺的出水达不到排放要求。厌氧生物处理工艺可以分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法。厌氧活性污泥法包括厌氧接触消化法、升流式厌氧污泥床（UASB）、水力循环厌氧接触池等。厌氧生物膜法包括厌氧生物滤池、厌氧生物转盘、厌氧膨胀床、厌氧流化床等。n（三）稳定塘工艺稳定塘工艺分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘和生物塘（包括人工动物塘、人工植物塘）。一般采用厌氧塘、兼性塘和好氧塘串联使用，该工艺经济有效，但占地较多。n（四）光合细菌处理工艺n（五）土地处理法土地处理工艺主要包括渗滤和慢滤两种，在我国早就使用食品工业废水来灌溉农田的方法进行净化。n四、单细胞蛋白的开发利用（一）固态发酵法（二）液体深层发酵法（三）利用自养微生物生产单细胞蛋白nn（一）固态发酵法n（一）固态发酵法n（二）液体深层发酵法n（三）利用自养微生物生产单细胞蛋白1．浓缩干燥生产饲料2．酒精废糟生产单细胞蛋白n1．浓缩干燥生产饲料n2．酒精废糟生产单细胞蛋白n第二节糖蜜酒精废水的处理一、废水的来源与特性二、糖蜜废水治理方法三、糖蜜酒精糟浓缩干燥生产有机肥料四、碳酸法制糖工艺糖蜜酒精废液厌氧处理五、亚硫酸法制糖糖蜜废液处理六、糖蜜酒精糟液的其他处理方法n一、废水的来源与特性nnn二、糖蜜废水治理方法（一）农灌法（二）生产有机复合肥料法（三）浓缩液燃烧回收能源（四）糖蜜酒精废水厌氧处理和能源产生（五）饲料酵母法n（一）农灌法通过对糖蜜酒精糟液厌氧发酵脱硫降解后农灌和大型氧化塘存放后农灌。该法是将制糖废水和糖蜜酒精糟混合后进行农灌。将废液作为肥料灌溉甘蔗等农作物，形成一个良性自然循环过程，符合生态要求。糖蜜酒精糟除含有植物生长所必需的氮、磷、钾外，还含有多种微量元素。酒精糟的适宜施用量和稀释度应视土壤的类型而定，如果不加区别地把酒精糟施于肥沃土壤和盐碱性土壤，则会适得其反造成土壤的盐碱化。农灌法的优点是投资少、操作简单，但只适用于酒精产量低、附近农田多而又缺水肥的酒精厂。我国广西、广东、云南的一些农场所属甘蔗糖厂选择这一治理途径，已使作物获得不同程度的增产。甜菜糖厂都在北方地区，可采取冬贮夏灌，但是冬天贮存占地大。n（二）生产有机复合肥料法nn（三）浓缩液燃烧回收能源nn（四）糖蜜酒精废水厌氧处理和能源产生n（四）糖蜜酒精废水厌氧处理和能源产生n（五）饲料酵母法n（五）饲料酵母法nn三、糖蜜酒精糟浓缩干燥生产有机肥料n图11-5糖蜜酒精糟浓缩干燥工艺n四、碳酸法制糖工艺糖蜜酒精废液厌氧处理n图11-6糖蜜酒精废液厌氧处理工艺n五、亚硫酸法制糖糖蜜废液处理（一）糖蜜废液的硫酸盐问题（二）糖蜜酒精废液的厌氧－好氧处理工艺n（一）糖蜜废液的硫酸盐问题n（二）糖蜜酒精废液的厌氧－好氧处理工艺n图11-7糖蜜酒精废液厌氧－好氧处理流程n六、糖蜜酒精糟液的其他处理方法（一）糖蜜酒糟提取甘油（二）糖蜜酒精糟液生产白地霉（三）化学絮凝法n（一）糖蜜酒糟提取甘油n（二）糖蜜酒精糟液生产白地霉n（三）化学絮凝法n第三节木薯渣食用酒精废水处理一、固液分离－滤液部分回用生产二、厌氧接触法－好氧工艺处理酒糟废液三、传统UASB技术处理酒糟废液四、机械脱水预处理的UASB工艺五、多级厌氧去除悬暴浮物工艺六、木薯酒精糟液其他处理方法nn一、固液分离－滤液部分回用生产nn二、厌氧接触法－好氧工艺处理酒糟废液n二、厌氧接触法－好氧工艺处理酒糟废液n图11-9厌氧接触法－好氧工艺处理木薯酒精糟液工艺流程如图n二、厌氧接触法－好氧工艺处理酒糟废液n三、传统UASB技术处理酒糟废液1．固液分离2．厌氧－好氧处理工艺n图11-10传统UASB技术处理酒糟废液工艺流程n1．固液分离n2．厌氧－好氧处理工艺（1）预处理（2）厌氧UASB处理（3）好氧处理（4）污泥排放及脱水n（1）预处理n（2）厌氧UASB处理n（3）好氧处理n（4）污泥排放及脱水n四、机械脱水预处理的UASB工艺n图11-11机械脱水预处理的UASB工艺n五、多级厌氧去除悬暴浮物工艺（一）多级厌氧工艺（二）污水处理工艺流程（三）污泥处理工艺n（一）多级厌氧工艺1．一级处理阶段第一组反应器具有将固体和液体状态的废弃物液化（水解和酸化）的功能。废水中没有液化的固体部分在同一个或不同的反应器内完成固液分离。其中液化的废弃物去UASB反应器（为二级处理的一部分），固体部分根据需要进行进一步消化或直接脱水处理。2．第二级处理阶段第二级是高效的UASB反应器，去除悬浮物后的污水进入UASB反应器处理。3．水的后处理和污泥的精加工处理后的废水和污泥将分别采用好氧或资源回收工艺处理并达到排放标准。n（二）污水处理工艺流程木薯酒精糟液先经粗滤去除粗大杂物流入沉淀池，进行冷却调温和初步沉淀处理。分别将上清液和糟液提升到调节池和浓缩池，废液用泵连续进入UASB反应器，UASB反应器为中温发酵（37℃）。废水pH值在进入UASB反应器前调整至7.0～7.5，借助反应器内污泥床的生化作用使废水中80％～90％以上的有机物得到生化降解，转为沼气能源和部分生物质。UASB反应器中产生的沼气经水封、脱硫塔后进人贮气柜贮存。处理后出水流入气浮反应器，处理后的污水中大部分有机污染物被去除，再对悬浮固体进一步处理，即可达标排放。n图11-12污水处理工艺流程n（三）污泥处理工艺n六、木薯酒精糟液其他处理方法