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1、CompanyLOGO 第九章第九章 环境保护及三废的防治环境保护及三废的防治第一节第一节 发酵工业废气的处理发酵工业废气的处理 三废指的是什么？三废指的是什么？废气、废液、废渣的总称。废渣是固体废弃物废气、废液、废渣的总称。废渣是固体废弃物的简称。的简称。1.1.工业废气的分类及一般处理方法工业废气的分类及一般处理方法 气体状污染物（粉尘、气体状污染物（粉尘、SOSO2 2）采用气体净化。方法有：吸收、吸附、化学催采用气体净化。方法有：吸收、吸附、化学催化。化。气溶胶状污染物（发酵废气）气溶胶状污染物（发酵废气）采用除尘、除雾。方法有：重力沉降除尘、旋采用除尘、除雾。方法有：重力沉降除尘、旋
2、风分离除尘、湿式除尘、袋式除尘、静电除尘等。风分离除尘、湿式除尘、袋式除尘、静电除尘等。2.2.发酵废气（发酵液和微生物）的处理流程发酵废气（发酵液和微生物）的处理流程 气体气体冷凝回收发酵液冷凝回收发酵液气体碱液处理气体碱液处理贮气贮气罐高温储存罐高温储存排放。排放。第二节第二节 发酵工业污水的处理发酵工业污水的处理 一、发酵工业污水的主要成分及对环境的影响一、发酵工业污水的主要成分及对环境的影响 制药发酵工业多采用加工过的粮食作培养基，制药发酵工业多采用加工过的粮食作培养基，提取产品以后的发酵液还有提取产品以后的发酵液还有剩余的培养基、菌体蛋剩余的培养基、菌体蛋白、脂肪、纤维素、各种生物代
3、谢产物、降解物等。白、脂肪、纤维素、各种生物代谢产物、降解物等。而且在提取纯化工艺中又人为加入了许多而且在提取纯化工艺中又人为加入了许多有机溶剂有机溶剂及酸、碱等物质及酸、碱等物质，这些成分都会造成自然水域的污，这些成分都会造成自然水域的污染，所以对排放废液的净化处理显得更为迫切和必染，所以对排放废液的净化处理显得更为迫切和必要。要。这种高浓度的有机废水，主要造成这种高浓度的有机废水，主要造成受纳水体的受纳水体的缺氧污染缺氧污染。使江河渠道中的水质发臭变黑，破坏水。使江河渠道中的水质发臭变黑，破坏水体中的正常生态循环，使渔业生产、水产养殖、淡体中的正常生态循环，使渔业生产、水产养殖、淡水资源、
4、人畜饮水等遭受破坏，恶化了人类的生存水资源、人畜饮水等遭受破坏，恶化了人类的生存环境。所以需要在排放之前进行处理，避免污染环环境。所以需要在排放之前进行处理，避免污染环境。境。二、发酵工业污水的常用衡量指标二、发酵工业污水的常用衡量指标 1.1.化学需氧量（化学需氧量（CODCOD）在规定的条件下，用氧化剂处理水样时，与溶在规定的条件下，用氧化剂处理水样时，与溶解物和悬浮物消耗的解物和悬浮物消耗的该氧化剂数量相当的氧的质量该氧化剂数量相当的氧的质量浓度，浓度，mg/Lmg/L。化学需氧量的直观体现：在一定的条件下，采化学需氧量的直观体现：在一定的条件下，采用一定量的强氧化剂处理水样时，所消耗的
5、氧化剂用一定量的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂的质量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。的质量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。因此，化学需氧量（因此，化学需氧量（CODCOD）又往往作为衡量水中）又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。严重。2.2.生化需氧量生化需氧量(BOD)(BOD)在规定条件下，水中有机物和无机物用生物氧在规定条件下，水中有机物和无机物用生物氧化所化所消耗的溶解氧的质量浓度，消耗的溶解氧的质量浓度，mg/Lmg/L。它说明水中有机物由于微生物的
6、生化作用进行它说明水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解消耗水中溶解氧的总数量。氧的总数量。生化需氧量值越高说明水中有机污染物质越多，生化需氧量值越高说明水中有机污染物质越多，污染也就越严重。污染也就越严重。在测定生化需氧量在测定生化需氧量(BOD)(BOD)时，为了使检测资料有时，为了使检测资料有可比性，一般规定，在五天的时间周期内，在一定可比性，一般规定，在五天的时间周期内，在一定温度下用水样培养微生物，并测定水中溶解氧消耗温度下用水样培养微生物，并测定水中溶解氧消耗情况，称为五日生化需氧量，记做情况，称为五日生化需氧
7、量，记做BODBOD5 5。BODBOD5 5数值越大证明水中含有的有机物越多，因数值越大证明水中含有的有机物越多，因此污染也越严重。此污染也越严重。三、三、发酵工业废液的特点发酵工业废液的特点 一般含一般含菌丝体菌丝体、未用完的培养基、无机盐类、未用完的培养基、无机盐类、有机溶剂、有机溶剂、部分目标产物部分目标产物，重金属含量低，化学需，重金属含量低，化学需氧量氧量CODCOD较高。大多数发酵废液较高。大多数发酵废液CODCOD平均为平均为100001000050000 mg/L,50000 mg/L,超标倍数达超标倍数达5050250250倍，污染程度较严倍，污染程度较严重。重。四、发酵工
8、业废水的生物处理技术四、发酵工业废水的生物处理技术 工业废水的处理方法一般有工业废水的处理方法一般有物理、化学、物化、物理、化学、物化、生物处理四种生物处理四种，发酵工业的废水一般以生物处理为，发酵工业的废水一般以生物处理为主。主。生物处理法主要是通过自然界广泛存在的微生生物处理法主要是通过自然界广泛存在的微生物的新陈代谢作用，将废水中的有机物氧化分解为物的新陈代谢作用，将废水中的有机物氧化分解为稳定的无机物，以去除污水中悬浮状态、胶体状态稳定的无机物，以去除污水中悬浮状态、胶体状态以及溶解的有机污染物质的一种方法。又分好氧处以及溶解的有机污染物质的一种方法。又分好氧处理和厌氧处理。理和厌氧处
9、理。好氧处理和厌氧处理比较好氧处理和厌氧处理比较区别项目区别项目好养处理好养处理厌氧处理厌氧处理微生物种类微生物种类好氧菌好氧菌厌氧菌厌氧菌产物产物COCO2 2、NHNH3 3、H H2 2O O、POPO4 43-3-、SOSO4 42-2-等无机物等无机物COCO2 2、NHNH3 3、H H2 2、H H2 2S S产物复杂、有异臭产物复杂、有异臭反应速率反应速率速度快、设备少速度快、设备少速度慢、设备多速度慢、设备多环境条件环境条件主要是供氧主要是供氧绝对厌氧、绝对厌氧、PHPH和温度要求严和温度要求严 、好氧生物处理的基本原理、好氧生物处理的基本原理 所谓所谓“好氧好氧”：是指这类
10、生物必须在：是指这类生物必须在有分子态有分子态氧气（氧气（O O2 2）的存在）的存在下，才能进行正常的生理生化反应，下，才能进行正常的生理生化反应，主要包括大部分微生物、动物以及我们人类。主要包括大部分微生物、动物以及我们人类。废水好氧生物处理分为废水好氧生物处理分为活性污泥法活性污泥法和和生物膜法生物膜法。1.1.活性污泥法活性污泥法 基本原理基本原理 由好气性微生物由好气性微生物（包括细菌、真菌、原生动物（包括细菌、真菌、原生动物和后生动物）及其代谢和后生动物）及其代谢的和吸附的有机物、无机物的和吸附的有机物、无机物组成的微生物絮凝体叫做活性污泥。组成的微生物絮凝体叫做活性污泥。具有降解
11、废水中有机污染物及部分利用无机物具有降解废水中有机污染物及部分利用无机物的生物化学活性。的生物化学活性。活性污泥法的基本原理：活性污泥法的基本原理：就是以呈悬浮状的微生物絮凝体为主体，利用就是以呈悬浮状的微生物絮凝体为主体，利用其吸附凝聚和氧化分解作用来净化废水中有机物及其吸附凝聚和氧化分解作用来净化废水中有机物及部分无机物的处理工艺。部分无机物的处理工艺。活性污泥法的基本流程活性污泥法的基本流程 活性污泥法的发展与应用已有近百年的历史，活性污泥法的发展与应用已有近百年的历史，发展了许多行之有效的运行方式和工艺流程，但其发展了许多行之有效的运行方式和工艺流程，但其基本流程是一样的，如图所示。基
12、本流程是一样的，如图所示。活性污泥法的设备是由初沉池、曝气池、二次沉活性污泥法的设备是由初沉池、曝气池、二次沉淀池、污泥回流和剩余污泥排出系统所组成的。淀池、污泥回流和剩余污泥排出系统所组成的。活性污泥法的工艺流程：活性污泥法的工艺流程：废液废液初沉池初沉池曝气池曝气池二次沉淀池二次沉淀池 供氧供氧 活性污泥回流活性污泥回流剩余污泥处理剩余污泥处理处理水排出。处理水排出。流程中的主体构筑物流程中的主体构筑物曝气池是曝气池是一个生物反应器一个生物反应器。废水经过初沉后，进入曝气池与池内活性污泥混合废水经过初沉后，进入曝气池与池内活性污泥混合成混合液，并在池内充分曝气。一方面使活性污泥成混合液，并
13、在池内充分曝气。一方面使活性污泥得到足够的搅拌而呈悬浮状态得到足够的搅拌而呈悬浮状态，废水与活性污泥充，废水与活性污泥充分接触；另一方面，通过曝气，向活性污泥供氧，分接触；另一方面，通过曝气，向活性污泥供氧，保持好氧条件，保证微生物的正常生长与繁殖。保持好氧条件，保证微生物的正常生长与繁殖。废水中有机物在曝气池内被活性污泥吸附、吸废水中有机物在曝气池内被活性污泥吸附、吸收和氧化分解后，混合液进入二次沉淀池，进行固收和氧化分解后，混合液进入二次沉淀池，进行固液分离，净化的废水排出。大部分二沉池的沉淀污液分离，净化的废水排出。大部分二沉池的沉淀污泥回流入曝气池进口，与进入曝气池新的废水再次泥回流入
14、曝气池进口，与进入曝气池新的废水再次混合。混合。回流污泥的目的是使曝气池内保持足够数量的回流污泥的目的是使曝气池内保持足够数量的活性污泥。活性污泥。通常，参与分解废水中有机物的微生物的增殖通常，参与分解废水中有机物的微生物的增殖速度，都慢于微生物在曝气池内的平均停留时间。速度，都慢于微生物在曝气池内的平均停留时间。因此，如果不将浓缩的活性污泥回流到曝气池，则因此，如果不将浓缩的活性污泥回流到曝气池，则具有净化功能的微生物将会逐渐减少。污泥回流后，具有净化功能的微生物将会逐渐减少。污泥回流后，净增殖的细胞物质将作为剩余污泥排入污泥处理系净增殖的细胞物质将作为剩余污泥排入污泥处理系统。统。影响活性
15、污泥净化废水的主要因素影响活性污泥净化废水的主要因素 溶解氧（溶解氧（DODO）：）：指溶解在水中的氧含量指溶解在水中的氧含量约约2mg/L2mg/L。水温：是重要因素之一，在一定范围内，随水温：是重要因素之一，在一定范围内，随着温度的升高，生化反应的速率加快，增殖速率也着温度的升高，生化反应的速率加快，增殖速率也加快；细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏加快；细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感，温度突升或突降并超过一定限度时，会有不可感，温度突升或突降并超过一定限度时，会有不可逆的破坏；最适宜温度逆的破坏；最适宜温度15153030。营养物质：细胞组成中，营养物质：细胞组成中，C C
16、、H H、O O、N N约占约占909097%97%；其余；其余3 310%10%为无机元素，主要的是为无机元素，主要的是P P；生；生活污水一般不需再投加营养物质。活污水一般不需再投加营养物质。而某些工业废水则需要，一般对于好氧生物处而某些工业废水则需要，一般对于好氧生物处理工艺，应按理工艺，应按BOD:N:P=100:5:1 BOD:N:P=100:5:1 投加投加N N和和P P；其它无机营养元素：；其它无机营养元素：K K、MgMg、CaCa、S S、NaNa等，微量等，微量元素：元素：FeFe、CuCu、MnMn、MoMo、SiSi、硼等，根据需要适量、硼等，根据需要适量投加。投加。pHpH值：一般好氧微生物的最适宜值：一般好氧微生物的最适宜pHpH在在6.56.58.58.5之间；之间；pH 4.5pH 4.5时，真菌将占优势，引起污泥膨时，真菌将占优势，引起污泥膨胀；另一方面，微生物的活动也会影响混合液的胀；另一方面，微生物的活动也会影响混合液的pHpH值。值。有毒物质（抑制物质）：重金属；氰化物；有毒物质（抑制物质）：重金属；氰化物；H H2 2S S；卤族元素及其化合
