汪教授生物环保技术在发酵行业节能减排中的应用进展1.ppt

一、发酵行业污染减排任务及排放标准介绍 二、废水生物脱氮除磷技术发展 三、 CO2减排与利用技术 四、菌株包埋技术 国家污染减排要求 2008年国家发改委等三部委印发了《节水型社会建设“十一五”规划》，规划中要求到2010年单位GDP用水量比2005年降低20%以上。 2009年颁布的《轻工业调整和振兴规划》中明确提出“在食品行业重点淘汰年产3万吨以下味精生产工艺及装置。”同时，也提出2009年-2011年的淘汰产能指标，在实现《节能减排综合性工作方案》(15号文)的基础上，进一步淘汰10万吨的落后产能。 某典型玉米味精企业废水水质 某典型玉米柠檬酸企业综合废水水量和水质 表1《味精工业污染物排放标准》（GB19431－2004） （2004 年1 月1 日起建设（包括改、扩建）的项目） 表2 新的《味精工业污染物排放标准》（2008）现有企业水污染物排放限值（至2010年6月30日止） 表3 新的《味精工业污染物排放标准》（2008） 新建企业及现有企业（自2010年7月1日起）水污染物排放限值 正在制定的柠檬酸新排放标准 也有类似的指标值 分析废水特征和达标的难度 无有害有毒物质，主要达标指标有： BOD、COD，氨氮，总氮等； BOD/COD比较高，可生化性好，适合采用生物处理工艺； 制作淀粉过程废水属于无氨氮高浓有机废水,适宜采用厌氧生物处理; 高氨氮废水曾经沿用化学吹脱法： 废水 pH调至10以上 吹脱预处理 pH调到中性 生化处理 问题：两次pH调节将消耗大量的酸和碱；出水氨氮仍200mg/L； 吹脱的含氨气体必须回收，回收的氨溶液必须再解决利用问题。 新标准《味精工业污染物排放标准》（2008）要求：CODCr150(100)mg/L，氨氮30(20)mg/L，总氮50(40)mg/L，相当于末端处理系统的CODCr，氨氮，总氮去除率分别要达到95%，95%，90%以上。 除磷效率也要达到99%以上。 在传统的厌氧好氧生化处理过程中，主要就是去除BOD5和 CODCr， 一般BOD5去除率可以完全满足达标要求， CODCr的去除率也可超过90%； 去除氨氮的生化过程称为硝化过程，硝化必须是在好氧条件； 去除总氮的生化过程称为反硝化，严格的说，只有总氮去除才能实现脱氮，但反硝化菌是异养菌，必须要提供碳源； COHNSP（污水中的有机物）+O2 → CO2+H2O+NH4+ -----生化过程 NH4+ →NO2- → NO3- → NO2- → N2 -----硝化过程 -----反硝化过程 生物除磷基本原理 聚磷菌属于不动杆菌属、气单胞菌属和假单胞菌属等。 在厌氧——好氧系统的活性污泥中磷含量达3%-8%，发现聚磷菌。 生物学解释： 脱氮除磷 影响因素 1. 温度 5-40℃都能成功脱氮除磷 2. pH值与碱度 （1）脱氮系统 硝化菌最适pH6.0-7.5；亚硝化菌最适pH7.0-8.5；反硝化菌最适pH7.0-7.5。 这些菌对pH十分敏感，超出范围脱氮率会迅速下降，所以脱氮在pH6.5-8.0之间运行。 理论上氧化1g氨氮需消耗碱度7.14g（以CaCO3），反硝化还原1gNO3--N产生3.5g碱度，所以需及时补充碱度 （2）除磷系统 最适pH大约6.0-8.0。 3. DO 脱氮系统 硝化 DO＞2.0mg/l 反硝化DO≯0.5mg/l 除磷系统 厌氧段DO＜2.0mg/l 好氧段DO=1.5～2.5mg/l 由于聚磷菌中的气单胞菌同样也是反硝化菌，因此NO3- -N的存在也影响聚磷作用，所以需严格控制DO＜2.0mg/l。 4.C/N和C/P值 不同的C/N比的脱氮效果 除磷系统中进水的BOD5/TP至少＞15，一般20-30. 5. SRT (1)脱氮系统 SRT必须大于硝化菌的最小世代周期。 硝化菌能量利用一般仅为氧化NH3-N 和NO2—N产生能量的5%-14%. 理论值应＞3d，实际值应＞15d。 (2）除磷系统 吸磷为可逆过程，曝气时间不能过长； 污泥在二沉池停留时间尽可能短，缺氧易生释磷现象 SRT从30d降到5d，脱磷效率从40%上升到87%。 基本流程 脱氮基本流程 A1/O法 脱磷基本流程A2/O法 特征：A1/O的缺氧段无分子氧即可。