生物-化学法综合处理糖蜜酒精废水实验研究

生物-化学法综合处理糖蜜酒精废水实验研究（通用4篇）

篇1：生物-化学法综合处理糖蜜酒精废水实验研究

人工快速渗滤系统处理糖蜜酒精废水的研究

摘要：本实验研究应用人工快速渗滤系统处理糖蜜酒精废水,实验结果表明,当湿干比为1∶1,配水时间4 h,处理效果最佳,负荷可达到2.13～2.94 m3/(m2・d).在进水CODCr浓度<800 mg/L时,CODCr的去除率达到80%以上,但随着进水CODCr浓度的`升高,CODCr的去除率缓慢下降,当CODCr浓度超出2 500 mg/L时,系统的生物膜降解不再发生作用,只存在简单的机械过滤作用.作 者：张坤 曹长春 Zhang Kun Cao Changchun 作者单位：桂林工学院资源与环境工程系,广西桂林,541004期 刊：环境工程 ISTICPKU Journal：ENVIRONMENTAL ENGINEERING年，卷(期)：,(z1)分类号：X7关键词：人工快速渗滤 湿干比 水力负荷

篇2：生物-化学法综合处理糖蜜酒精废水实验研究

由于有机物浓度高, 因此糖蜜酒精废液一般采用厌氧生化处理方法进行处理, 但要达到排放标准, 单采用厌氧处理法是不够的, 还要加上好氧生化处理法组成厌氧-好氧生化处理系统进行处理才能满足要求。厌氧生化处理方法可采用UASB和EGSB法等[2]。好氧生化处理方法可采用活性污泥法、SBR法等。经过生物处理的废液中的有机物得到有效的降解, 色度也大部分地得以脱除。但由于糖蜜酒精废液中含有主要的色素成分——类黑色素、这种色素耐温、耐光照、难以被生物降解, 国内外的研究表明用生化的方法处理难以获得脱色效果。因此, 经过生化处理的废水仍未满足排放要求。为了使最终出水能够达到《污水综合排放标准》 (GB8978-1996) 中的色度排放标准的要求, 必须对生化处理出水中的色度进一步地处理。

本试验首先采用UASB+活性污泥法对糖蜜酒精废液进行生化处理, 然后采用粉状活性碳对好氧处理出水进行脱色处理, 观察脱色效果, 找出最佳脱色条件。

(一) 试验部分

1. 试验装置

试验采用2500ml玻璃瓶作为UASB反应器, 瓶口用胶塞密封, 胶塞钻一个小孔, 插上玻璃管作为排气管, 产生的气体不进行收集。采用2000ml玻璃烧杯作为活性污泥池。经UASB反应器厌氧处理后的废液人工加入活性污泥池。试验装置如图1所示:

2. 试验用水

糖蜜酒精废液取自某酒精厂废水氧化塘, 其水质指标为:COD 67500mg/L;色度25000倍;p H 5.75;SS 8635mg/L。

3. 接种污泥

UASB反应器的接种污泥取自玉林燕京啤酒有限公司的厌氧压滤污泥。试验前污泥所装的量约为反应器的1/3。活性污泥池的接种污泥取自南宁市埌东污水处理厂曝气池的新鲜活性污泥, 试验前往池中加入250ml的活性污泥。

4. 试验方法

维持UASB反应器高效处理率及缩短水力停留时间的关键在于较低浓度的进水及活性污泥与废水得到持续充分的混合, 在UASB反应器调试阶段, 由于糖蜜酒精废液原液COD浓度很高, 如果直接进入UASB反应器, 则使污泥有机负荷过大, 不利于活性污泥的培养。因此将原液稀释10倍后再进入UASB反应器, 稀释原液还可降低进水中的硫酸根浓度, 减轻硫酸根对厌氧反应过程的影响。试验过程使厌氧反应温度保持在恒温30.0℃, 水力停留时间为30h。加入废液后, 起初用手摇匀, 之后靠自身产生的气体进行搅拌。

在实际运行时, 可采用厌氧出水回流至厌氧反应器稀释进水浓度, 并在厌氧反应器中部设置污水泵, 带动反应器中的废水进行内循环, 使污泥与废水得以长时间充分接触, 从而提高厌氧处理效率。

待厌氧反应运行稳定后, 适当加大废液浓度, 每2天检测废水的COD, 每天测量p H值, 及时采用Na OH调节反应器内溶液的碱度, 使p H值保持在6.5~7.2。定期察看反应器内厌氧污泥的变化情况。厌氧出水后进入活性污泥池进行好氧生化处理, 溶解氧浓度维持在1.5~2.0mg/L, 水力停留时间为10小时。好氧处理后的出水采用粉状活性碳进行脱色试验, 观察脱色效果。试验进行了19天, 主要观察废水的厌氧反应的稳定性、厌氧和好氧处理后COD的去除率及好氧出水的脱色效果。

5. 分析指标与方法[3]

试验分析指标与分析方法如表1所示:

(二) 结果与讨论

UASB反应器在试验第3天便趋于稳定, UASB反应器进出水及活性污泥池出水的COD浓度及活性污泥池出水的色度如表2所示:

从表2可以看出, 采用UASB-活性污泥法厌氧好氧生化处理系统处理糖蜜酒精废液, 处理效果良好, UASB反应器和活性污泥池的处理效率基本都在80%以上, 废液中的COD得到了有效地去除, 出水浓度在187~260mg/L范围内, 达到了《污水综合排放标准》 (GB8978-1996) 的二级排放标准[4]。但出水的色度指标在162~310范围内, 仍然较高, 因此, 必须对其进行下一步的处理。

(三) 色度脱除试验[5]

本试验采用粉状活性碳作为吸附剂对生化处理后的出水色度的处理效果进行研究, 由于好氧处理出水的p H值在6.0~7.0范围内, 符合《污水综合排放标准》中p H的排放要求, 考虑到实际运行成本问题, 因此脱色试验设计在常温25.0℃条件下进行。

本试验采用色度为310倍的好氧处理后出水作为试验水样, 取50ml水样若干份置于100ml三角烧瓶中, 每份加入不同质量的粉状活性碳, 并接触不同的时间, 观察脱色效果。试验方案如表3所示:

各种条件组合的效果如表4所示:

由表4中看出, 当按照试验编号10中的条件:活性碳投加量为2.5g/50ml, 接触时间为40min时, 可取得最大的脱色率95.3%, 水样色度为14倍。完全满足《污水综合排放标准》中色度指标的一级标准 (50倍) 。表中试验编号6, 7, 8, 9, 的组合也满足以上排放标准要求。考虑到运行成本和脱色率, 认为采用编号8 (即活性碳投加量为2g/50ml, 接触时间为30min) 为最佳脱色条件。

(四) 结论

1. 采用UASB-活性污泥法处理糖蜜酒精废液, UASB反应器

和活性污泥池处理率分别可达80%以上, 好氧出水COD浓度在187~260mg/L范围内, 达到了《污水综合排放标准》 (GB8978-1996) 的二级排放标准。

2. 在p H值为6.

0~7.0, 常温25.0℃条件下, 采用活性碳对好氧出水进行脱色试验, 最佳脱色条件为活性碳投加量为2g/50ml, 接触时间为30min, 脱色达到92.2%。处理结果满足《污水综合排放标准》中色度指标的一级标准 (50倍) 。

摘要：采用UASB-活性污泥法对糖蜜酒精进行生化处理, 并对处理后的出水进行活性碳脱色试验。UASB和活性污泥池处理率均达到80%以上。在pH值为6.0～7.0, 常温25.0℃条件下, 活性碳最佳脱色条件为活性碳投加量为2g/50ml, 接触时间为30min, 脱色达到92.2%。

关键词：糖蜜酒精废液,生化处理,脱色

参考文献

[1]冯冰凌, 洗萍, 黄世钊, 董毅宏.糖蜜酒精废液的脱色[J].工业水处理, 2002, 22 (3) :38-40.

[2]黄贞岚, 张忠民, 陆长清, 王歆, 邓朝阳.糖蜜酒精废水厌氧反应实验研究[J].工业水处理, 2008, 28 (11) :45-47.

[3]水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法 (第四版) [S].中国环境科学出版社, 2002.

[4]国家环境保护局.GB8978-1996, 污水综合排放标准[S].1996.

篇3：生物-化学法综合处理糖蜜酒精废水实验研究

关键词:糖蜜酒精废水;甘蔗;土壤物理化学性状

中图分类号:S154.2 文献标识码:A

文章编号:1674-0432(2010)-05-0049-2

糖蜜酒精废水是以甘蔗制糖过程中形成的副产品糖蜜为原料发酵生产酒精产生的废水(以下简称糖蜜酒精废水,Vinasse)。糖蜜酒精废水是无毒和生物可降解的,纯粹来源于甘蔗,并含有大量可溶性有机物质(主要是腐殖酸)和植物营养成份。其主要含有较多的N、P、K和多种常量元素与微量元素(Ca、Mg、Mn、Zn等),无机盐浓度相当高,EC达到27-30dSm-1,糖蜜酒精废水还含有氨基酸、激素类,糖份、维生素和其他一些生理活性物质等。将糖蜜酒精废水作为有效肥料资源直接在甘蔗生产上施用(灌施或淋施),可以满足人们解决甘蔗种植过后引起地力下降,土壤板结、砂化、酸化严重,土壤越种越瘦等的一系列问题,实现废物资源化和解决环保的问题。

一、材料和方法

(一)试验材料

试验地为黄红壤,其土壤pH及主要营养成分如表如表1。

(二)试验方法

1.田间试验设计。试验采用随机区组设计。设5个处理,三次重复,共15个小区。小区面积为60m2。5个处理的Vinasse用量分别为: CK:105T清水ha-1(对照);A:地常规施肥法+105T清水ha-1;B:45T Vinasse+60T清水ha-1;C:75T Vinasse+30T清水ha-1;D:105T Vinasse ha-1。常规施肥量为:N:292.5kg ha-1,P:225kg ha-1, K:225kg ha-1。供试糖蜜酒精废水的主要成分含量如表2。

表2:供试糖蜜酒精废水的pH及主要营养成分

常规施肥处理中按N:97.5kg ha-1, P:37.5kg ha-1,K:52.5 kg ha-1的施用量作基肥(2006年4月5日试验种植甘蔗对施用),其余在中耕培土时(2006年7月18日)施用。3月28日施酒精废水,各试验小区种植甘蔗盖土后按试验设计要求直接将酒精废液淋施到各小区种植沟中,两天后盖地膜。

2.土壤的取样。于2006年6月4日、2006年8月24日、2007年2月11日三个时期,每小区Z字形五点采样法采样。

3.土壤pH及主要营养成分测定方法。土壤全N含量的测定采用H2SO4—K2SO4—CuSO4—Se混合催化剂—半微量蒸馏法;土壤pH值的测定采用电位法;土壤有机质含量的测定采用重铬酸钾容量法—外加热法;土壤速效P测定采用0.5MNaCO3—钼锑抗比色法;土壤速效K含量的测定采用1N中性NH4OAC浸提—火焰光度法。

二、结果与分析

(一)不同处理对新植甘蔗地土壤pH值的影响

表3显示,同一个时间采的土壤样品测定得的结果中,对照土壤CK的pH值比常规施肥的土壤A的pH值高,用糖蜜酒精废水处理后的土壤pH值又比对照的pH值高,且用糖蜜酒精废水处理后的土壤,pH值随糖蜜酒精废水浓度的升高而提高,即土壤的酸性减弱碱性提高。同时,三次不同的采样时期采得的土样测得的pH值有逐渐提高的趋势。因此,由表3说明了糖蜜酒精废水有提高土壤pH值的作用,而常规施肥则会降低土壤的pH值。

(二)不同处理对新植甘蔗地土壤有机质含量的影响

从表4中可以看出,同一个时间采样的土壤中,对照的土壤中所含的土壤有机质最少,常规施肥的土壤有机质含量次之,用糖蜜酒精废水处理后的土壤有机质较前两者高,且随糖蜜酒精废水施用量的提高土壤有机质含量升高。

(三)不同处理对新植甘蔗地土壤全N含量的影响

表5显示同一时期采样测得的土壤全N含量,对照CK的最低,常规施肥A的次之,用糖蜜酒精废水处理的最高。且随糖蜜酒精废水的施用量越高全N含量越高。方差分析显示,三个不同时期采样都表现出处理A、B、C、D和对照CK之间有显著差异,处理B、C、D和处理A相比也有显著差异。而三个时期全N含量土样2006年6月4日的最高,土样2006年8月24日最低,土样2007年2月11日的居中,即全N含量降低后又升高,但升高的量不大。

(四)不同处理对新植甘蔗地土壤速效P含量的影响

从表6中可以看出,同一取样时间内,测得的速效P含量,常规施肥的处理A的最多,而对照CK和处理B、C、D的较少。对三个不同时期采得的土壤速效P的含量进行方差分析,结果显示,对照CK和处理处理A相比有显著的差异而和处理B、C、D相比则没有显著差异,处理A和处理B、C、D之间有显著差异,处理B、C、D之间差异不显著。三个不同时期的速效P含量有减少又升高的趋势,但升高量不大。

表6:不同处理对新植甘蔗地土壤速效磷的影响

(五)不同处理对新植甘蔗地土壤速效K含量的影响

表7显示同一取样时间内,对照CK的速效K含量最少,常规施肥A的速效K含量较对照CK的明显增加,但明显低于施用糖蜜酒精废水后的处理B、C、D。而不同时间内测得的速效K含量2006年6月4日的最高,2006年8月24日的最少,2007年2月11日的比2006年8月24日的增加,但增加的量不大。

表7:不同处理对新植甘蔗地土壤速效钾的影响

三、结果与讨论

通过本试验发现,在定量适用糖蜜酒精废水的后,土壤的pH值、有机质含量、全N含量、速效K含量都有了提高,特别是对提高土壤的速效K含量效果明显。但对土壤速效P含量的增加影响不大。因此糖蜜酒精废水具有提高土壤肥力的重要作用。且与常规施肥相比,其增肥效果明显要高很多。而且糖蜜酒精废水是无毒和生物可降解的,其中还含有多种的微量元素,所以酒精糖蜜废水可作为一种农业有机肥而代替化肥在甘蔗栽培中使用。但要注意在施用糖蜜酒精废水的同时要补充施用一定的P肥,以增加土壤速效P,使土壤的主要的物理化学性状均能达到改良,增加土壤的肥力。

参考文献

[1]李强,庞朝安,韦鸣泽.甘蔗施用糖厂酒精废液试验初报[J].广西糖业,2004,(4):23-24.

[2]江永.利用酒精废液生产商品型高效甘蔗专用有机复混肥的若干问题[J].甘蔗糖业,1999,(4):14-17.

[3]黄伟添,陈乐军.甘蔗糖蜜酒精废液综合利用的探索与实践[J].甘蔗糖业,1997,(5):41-45.

[4]M.Baskar, et al. Potential use of molasses based on distillery industrial wastewater in agriculture through environmentally safe technologies [J]. Internl.Symp.on Sustainable sugarcane &sugar Production Technol, 2004,(6),18-24.

[5]中国土壤学会农业化学专业委员会.土壤农业化学常规分析方法[M].北京:科学出版社,1983,346-407.

[6]南京农业大学.土壤农业化学分析(第二版)[M].北京:农业出版社,1986,83-164.

[7]中国科学院南京土壤研究所主编.土壤理化分析[M].上海:上海科技出版社,1978,62-150.

[8]吕英华,秦双月.测土与施肥[M].北京:中国农业出版社,2002.

篇4：糖蜜酵母废水处理技术研究进展

现在在酿酒、医药、食品加工、营养保健、饲料等生产过程中大量使用酵母, 随着我国食品加工行业和制药行业的快速发展, 酵母产业得到了很大发展, 出口量也大幅度提高。

我国生产的酵母主要是用废糖蜜作生产碳源来生产的, 由于废糖蜜中的有机物不能完全被酵母利用, 废糖蜜中剩余的有机物和酵母在生长代谢过程新产生的有机物就一起进入废水中, 这样产生大量高浓度的有机废水, 给酵母生产行业带来了污染。由于有机废水富含残糖、蛋白质、纤维素等营养物质, 极易腐化, 而且废水中COD最高达十几万mg/L, 可生化性能较差[2], 因此在国内外均属于治理难度较大的高浓度有机废液。随着酵母行业的快速发展, 酵母废水污染问题已成为酵母行业发展的瓶颈。

1 酵母生产情况

1.1 酵母生产工艺

酵母生产主要包括废糖蜜处理、种子发酵、商品发酵、分离、洗涤、干燥等工序, 具体生产工艺流程如图1:

图1为国内一企业生产流程图, 现在国内许多酵母公司的新建生产线都已达到了世界一流水平, 生产原材料也大多采用甘蔗糖蜜或甜菜糖蜜, 或二者混合使用。目前, 国内外酵母生产工艺流程基本达到一致。

1.2 酵母工业废水特点

酵母废水是酵母在生产过程中转移到废水中的物质和成分对色度、盐度、COD、BOD5的贡献, 生产1吨干酵母将产生60~130m3的废水[2]。酵母生产废水主要由高浓度废水与低浓度废水组成。其中, 高浓度废水主要由真空过滤废水和在发酵过程中离心分离出来的废水构成;低浓度废水主要由冲洗水及生活废水构成。酵母主要是利用废糖蜜作为生长碳源而进行生产的, 由于废糖蜜中的有机物不能完全被酵母利用, 废糖蜜中剩余的有机物和酵母在生长代谢过程新产生的有机物就一起进入废水中。同时, 以废糖蜜为主要原料的酵母废水, 废水中含干物质0.5%左右[3], 其主要成分为纤维素、胶体物质、酵母蛋白质以及废糖蜜中未被充分利用的营养成分如残糖等;其次废水含有较高的黑色素、酚类以及焦糖等物质, 颜色较深, 而且从酵母液体发酵罐中分离的酵母废水, COD30000-70000mg/L, 最高可达110000mg/L, 综合废水的COD在8000-22000mg/L, 并随酵母生产批次而变更[2,4];再有废水中含有大量的无机盐类和高浓度的硫酸根离子。

上述这些情况都会加大酵母废水的处理难度。

1.3 酵母行业趋势

酵母行业是朝阳产业, 发展前景十分可观。自1990年以来, 我国酵母工业增长非常快, 平均年递增率大于20%。与世界平均水平相比, 我国的人均酵母消费量还存在很大的差距, 现在中国将近有一半的人口以面食为主, 初步按13.5亿人口计算, 这存在着巨大的商业机遇, 未来我国将会成为世界上最大的最具潜力的活性干酵母消费市场之一。随着我国人民生活水平的不断提高和国民经济的快速发展, 酵母工业将会得到快速发展, 酵母的应用也会越来越广泛。

2 国内外酵母废水处理技术

2.1 生物处理技术

高浓度酵母废水的最经济最有效处理方法是采用生物处理技术, 其中有厌氧处理、厌氧-好氧两级处理、厌氧-好氧-缺氧反硝化处理等技术[5,6,7,8,9,10,11]。

2.1.1 厌氧处理

目前, 在工业生产中常用厌氧处理反应器有降流式厌氧滤池[12]、升流式厌氧生物滤池[13]、IC内循环厌氧反应器[1]、上流式厌氧污泥床反应器 (UASB) 等, 其中, 现在企业生产中用得最多的是上流式厌氧污泥床反应器 (UASB) 。Ciftci[14]等在土耳其某酵母厂采用上流式厌氧污泥床反应器 (UASB) 处理废水, 废水的COD为20000mg/L, 有机容积负荷为8~13kg COD/m3.d, 处理时间为2.5~3.0d, 厌氧出水口COD平均去除率为75%, 生物气产率为0.65 m3/kg COD, COD值小于5000mg/L。Nahid[15]等对酵母废水采用生物转盘方法进行厌氧试验研究, 废水COD为472mg/L, 表面有机负荷为0.187kg COD/ (m3.d) , 处理后COD去除率达94.9%。王嘉儒, 黄景恒[16]等对酵母废水采用生转转盘 (或转筒) 进行厌氧处理, 处理结果为:COD去除率大于80%~90%, 有机容积负荷大于8~15kg COD/m3.d。

2.1.2 厌氧-好氧两级处理

目前, 在酵母废水处理中, 厌氧-好氧两级处理是非常常用的组合处理方式。高浓度酵母废水经厌氧处理后进入好氧系统与生活污水、低浓度的冲洗水一起进行处理, 采取活性污泥法或生物转盘作为酵母废水的二级生物处理。经过两级生物处理后, COD去除率达到60%~75%, 但出水COD浓度仍很高, 大约在1000mg/L[17], 还要进一步处理。

2.1.3 厌氧-好氧-缺氧 (A2/O) 反硝化处理

M.Gladchenko[18]等对以甜菜糖蜜为原料, TN0.5~1.5g/L, COD10-80g/L, 硫酸盐2~10g/L, 废水平均有机负荷率为3.7~10g/ (L/d) 的面包酵母废水进行UASB好氧生物滤池-缺氧反硝化工艺处理。经UASB (35℃) 处理后, 废水COD去除率可以达到62%~67%。为保持COD/N平衡, 在生物滤池中加入10%的原水, 废水COD去除率可达到68%, 同时还对厌氧出水中残余的氨氮和BOD进行有效去除, 但出水COD仍很高, 色度去除率很低, 约8%~23%。

酵母废水中的蛋白质、糖、醇及有机酸等易降解有机物可以采用生物处理进行快速有效去除, 但其处理工艺存在时间太长 (一般要5~7天) , 运行经济成本太高, 抗冲击负荷能力有限, 处理效率低, 生物出水中残留有大量长链烃和含苯杂环化合物等。酵母经过厌氧-好氧生物处理后, COD值一般为1000-1800mg/L, 色度为300~800倍, 出水COD仍很高, 色度去除效果也不够理想, 达不到排放标准[19], 不能排放, 仍需结合其他方法处理才可排放。

2.2 化学处理技术

酵母废水化学处理技术的选择, 主要是作为生物处理环节的补充确保废水达标排放。药剂的选择和分离方式是化学处理技术的关键。目前, 浅层气浮是最常用的技术, 药剂的选择对该技术非常重要, 现在经常用聚合硫酸铁, 也可用聚合氯化铝, 但比聚合硫酸铁效果差。当然, 有些企业也用比较先进的Fenton处理技术, 直接采用硫酸亚铁和双氧水药剂处理, 但投资较大。

2.2.1 化学混凝法

目前, 常用的絮凝剂有:铁盐、铝盐、石灰及高分子复合絮凝剂等。曹臣[19]等研究表明, 废水经两级生化处理后, 再用聚合硫酸铁方法处理, 出水COD、色度去除率效果比较好, 但用量比较大, 经济成本很高, 同时还存在腐蚀设备与Fe2+污染问题。采用石灰絮凝, 效果相对较差, 但是经济成本低, 脱色效果很明显, 如果只从脱色方面考虑, 可以使用石灰絮凝。但从絮凝的效果来说, 使用高分子聚合物絮凝剂处理。

2.2.2 氧化法

当前, 常用的氧化剂有:双氧水、石灰、臭氧、Fenton试剂等, 同时还有氧化技术如:紫外汞灯结合双氧水或结合Fenton试剂等技术应用。Catalkaya[20]等用UV/Fenton试剂进行酵母废水氧化处理, 处理结果为:COD去除率达到64.7%, 色度为96.4%, 去除效果很好。

2.3 膜分离技术

高以矩[4]等对不同阶段的高浓度酵母废水采用UF、NF技术进行处理, 经UF膜处理后, 色度、浊度去除率大于90%, 可以100%回收酵母蛋白等成份, 而回收的酵母蛋白等成分可经过浓缩干燥后再生产制造动物饲料添加剂, 蛋白质含量大于30%。因膜透过液中含有一些是酵母发酵过程所需的营养成分, 所以可作为发酵生产用水循环使用。废水经NF膜处理后, 已接近或达到排放标准, COD去除率超过90%。S.H.Mutlu[21]等对酵母废水用MF-NF组合工艺进行了研究, 试验效果比较满意, COD去除率为72%, 色度去除率为89%。I.Koyuncu[22]等对酵母废水用UF和RO工艺进行了研究, 研究结果表明, COD的去除率为90%~95%, 色度的去除率为95%~97%。K.Murakami[23]对酵母废水采用日东电NTR-7410卷式超滤组件进行脱色, 色度去除率大于97%, 操作压力1.9Mpa, 循环速度0.12m/s, 浓缩了10倍, 膜的寿命预计为5年。和蒸发法相比较, 每吨废水处理费用可节约15.6%。

2.4 综合利用

2.4.1 农灌法

农灌法是把高浓度酵母有机废水进行适当的稀释后再进行灌溉农田的方法, 农灌法投资少, 操作简单, 可用于农田多且缺水的地区。据余景芝[2]报道, 一些美国的酵母生产公司把酵母废水按一定比例与处理后的城市废水混合, 然后用于农业灌溉。还有, 在具有完善灌溉管网系统和足够耕作面积的地区, 废水经厌氧发酵后, 变成富含磷、氮、钾的熟液肥料, 然后再用于农业灌溉, 增产较明显。

一般来说, 当废水中的有机物含量降到0.6%~1.0%[24]时再用灌溉农田, 这样对农作物就不会造成危害, 但长期使用容易引起农田土壤板结[25], 特别是附近有水库或地下水源时, 会引起污染地下水或渗漏[26]。

2.4.2 蒸发浓缩法

蒸发浓缩技术是处理高浓度酵母有机废水的最有效途径之一, 它先是对酵母废水进行浓缩然后再综合利用。浓缩法不仅实现了废液零排放, 还实现了资源循环再利用。酵母废水肥效非常好, 含有丰富的铁、钙、氮、磷、钾等多种营养元素, 如果我们能把酵母废水充分利用起来, 那一定会取得很好的经济效益与环境效益。酵母发酵过程中产生的有机废水COD浓度很高, 直接用生化处理技术难以将之处理达标排放。

目前, 常用的蒸发浓缩反应器有板式和管式两种类型, 两种反应器各有各的特点。在酵母废水的蒸发浓缩过程中, 由于废水里面的盐分容易结晶析出, 盐分结晶极易堵塞管道, 所以, 高浓度物料一定要采用强制循环, 避免结晶堵塞, 但板式反应器不能进行强制循环操作, 物料很容易在反应器上结垢, 结垢后很难清洗干净, 这将会降低反应器的效率[27], 因此建议企业使用管式蒸发反应器, 这样可以避免由于板式无法进行强制循环而结垢造成低效率。

2.4.3 喷雾干燥

喷雾干燥技术是把料液通过雾化器分散成细小的雾滴并通过热干燥介质迅速把水分蒸发形成干粉产品的干燥技术。喷雾干燥技术具有以下优点:干燥时间短, 蒸发面积大, 对有效成分破坏少等[27]。酵母废水浓缩液含有丰富的营养成分, 可以与其他原料混合后干燥生产有机肥料, 也可作为其它颗粒饲料的原料添加, 但长距离运送酵母废水浓缩液, 其运输费用较高, 所以使用范围大大缩小。若能把浓缩液干燥成固体产品, 其使用范围将会得到扩大, 现在喷雾干燥技术可以很有效的把浓缩液干燥成粉末。

由于酵母废水浓缩液是糖类物料, 其小分子糖类物质虽已被酵母吸收利用, 但液体中的盐分和大分子糖类物质很难干燥。酵母废水浓缩液具有低熔点和热敏性物质的特性, 而热敏性物质干燥后吸湿性很强, 暴露在空气中极其容易吸潮结块, 所以废水浓缩液物料在干燥过程中极易软化粘壁, 因此务必认真解决以下几个问题[27]:首先是选用合理的操作工艺条件;其次是选择合适的雾化器;再有就是做好干燥塔壁冷却工作。由于酵母废水浓缩液具有低熔点、吸湿性强、高盐分的特性, 这将会给喷雾干燥带来很大的难度。目前, 国内外很少酵母企业采用此项技术, 国内在喷雾干燥技术应用方面最为成功的酵母企业是安琪酵母公司。

2.5 循环利用

陈陪金、邱济怀[28]等进行了酵母废水内部循环利用研究。结果表明, 循环使用废水后, 每生产酵母一吨所需的糖蜜消耗减少10.81%;一、二级离心分离后总废水的排放量减少76.17%;一、二级分离废水总排放的BOD5减少72.88%, COD减少62.58%。回收的一、二级分离废液混合物除含有少量的发酵糖 (0.2%~0.4%) 以外, 还有一些无机氮及有机氮、甘蔗中的微量元素、发酵过程的中间产物以及一些没利用完的无机盐。通过调整发酵稀释率, 将一、二级分离废水加以循环综合利用, 一、二级分离废水总量的76.17%回收循环利用;其余的23.83%分离废水外排。但是, 这种循环的方式存在的最大问题是:一是抑制物的积累越来越多;二是杂菌的污染, 加大污染源。所以, 推广应用仍存在一定的问题。

2.6 生物流化床耦合工艺技术

曹臣[19]等人进行酵母废水生物流化床耦合工艺的应用实践, 在总HRT低于54小时的操作条件下, 当进水COD负荷分别为9.00~9.53kg/ (m3.d) 和7.84~8.67kg/ (m3.d) 时, 其COD平均去除率达到99.6%, NH3-N平均去除率分别为98.4%和98.3%, 色度平均去除率分别为98.0%和98.5%, 处理排放水达到《广东省污染物排放限值》 (DB44/26-2001) 中的一级排放标准。

新型生物流化床与其它生物反应器相比较, 新型生物流化床具有更强的耐有机负荷能力与更高的传质效率特性。同时, 该反应器还具有运行管理简单, 低能耗, 少占地等特点。在没有污泥回流系统与二沉池的情况下, 可以实现反应器中SRT和HRT的完全分离, 延长了SRT, 保证污泥在反应器内的高活性, 并促进酵母废水中有机物降解与转化, 确保系统稳定, 经济, 高效地运行。实践表明, 选用的流化床耦合工艺停留实践较短, 有机负荷高及运行成本低, 是酵母废水处理的使用技术。

2.7 其它技术

除了上述的酵母废水处理技术之外, 还有吸附法, 电化学法, 堆肥, 以废治废法等处理技术。

3 结束语