廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護課件

七、廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護微生物藥物生產(chǎn)產(chǎn)生大量的污染物，主要是廢水和廢渣。制藥工業(yè)的廢棄物含有大量的抗生素類物質(zhì)，不適當(dāng)?shù)呐欧艜T導(dǎo)環(huán)境中微生物的抗藥性，這是目前國際上非常關(guān)注的一個問題。7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護1、廢渣的治理和綜合利用廢渣主要是發(fā)酵液預(yù)處理進行固液分離時形成的菌餅部分，主要成分是：微生物菌體細胞未降解的固形有機物無機鹽少量的藥物及代謝產(chǎn)物一般100m3的發(fā)酵液大約形成30-40m3的濕菌渣。7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護菌渣處理干燥使水分小于10%，再添加其他物質(zhì)作成動物飼料。——2002年起明令禁止將微生物藥物生產(chǎn)中形成的菌渣在飼料和動物飲用水中使用，因其中的藥物殘留。加熱焚燒添加無機鹽后作成復(fù)合肥料用7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護2、廢水的治理和綜合利用（1）微生物制藥廢水來源：產(chǎn)品提取工藝的高濃度有機廢水中濃度的洗滌有機廢水冷卻廢水7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護微生物制藥生產(chǎn)工藝流程及排污節(jié)點示意罐沖洗廢水罐沖洗廢水、廢冷卻水、倒罐廢水種子擴培發(fā)酵罐發(fā)酵發(fā)酵液預(yù)處理（酸堿、過濾等）分離提?。x子交換、萃取、吸附、沉淀等）精制純化（脫色、結(jié)晶等）濃廢液廢水罐沖洗廢水、廢菌體7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護（2）國家對生物制藥行業(yè)的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)：COD≤300mg/LBOD≤150mg/Lρ（NH3-N）≤25mg/Lρ（SS）≤200mg/L目前制藥生產(chǎn)廢水的COD濃度為10-80g/L，ρ（SS）為0.5-25g/L，遠遠超過國家排放標(biāo)準(zhǔn)，因此廢水處理是一項艱巨的任務(wù)。7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護（3）污水處理方法：理化法絮凝-沉淀，吸附，氣浮，焚燒，反滲透等生物法利用微生物生命活動過程對廢水中污染物進行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化作用，達到廢水凈化的目的。7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護生物法優(yōu)點：生物轉(zhuǎn)化過程不需要高溫、高壓，在溫和條件下經(jīng)過酶催化即可高效完成；微生物來源廣，易培養(yǎng)，繁殖快，易變異，在一定特定條件下進行馴化就能使之很好的適應(yīng)各種有毒的工業(yè)廢水環(huán)境。通過有針對性的對菌種進行篩選、培養(yǎng)和馴化，可以使大多數(shù)有機物實現(xiàn)生物降解處理；生物處理不僅去除了有機物、病原體、有毒物質(zhì)，還能去除異味、提高透明度、降低色度等；生物處理不投加化學(xué)藥劑，避免了對水質(zhì)造成二次污染。7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護廢水微生物處理的方法好氧微生物處理法厭氧發(fā)酵法7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護好氧生物處理工藝活性污泥法深井曝氣法生物流化床法生物接觸氧化法SBR法氧化塘法由于微生物制藥廢水是高濃度的有機廢水，常規(guī)好氧工藝的活性污泥難以承受高濃度COD，因此需要對原廢水進行大量稀釋，清水和動力消耗很大，處理成本高，實際處理廢水效果較差。7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護沉淀池再生池曝氣池沉淀池一級處理二級處理三級處理肥料污泥濃縮池凈水污水回流污泥污泥生污泥活性污泥法7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護曝氣池是一個高度充氣的裝置，在曝氣池內(nèi)污水不斷與活性污泥混合，污水中有機質(zhì)被活性污泥吸附，部分被氧化分解，部分隨污泥進入沉淀池。7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護活性污泥（Activatedsludge）指污水中需氧微生物通過大量繁殖，加上污水中有機和無機膠體和懸浮物等組成的一種肉眼可見的絨絮狀泥粒。對污水中污染物有很強的吸附能力和降解能力，顏色可表現(xiàn)為深灰、灰褐、灰白等，一般情況下無臭味，泥粒大小約為0.02mm～0.2mm，比重比水稍重，靜置時發(fā)生沉淀?；钚晕勰嘀械奈⑸镏饕屑毦?、真菌和原生動物。7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護活性污泥中的微生物以異養(yǎng)菌和原生動物為主絮凝體是活性污泥和生物膜的基本結(jié)構(gòu)，在污水的生物處理過程中，隨著活性污泥的成熟和污水凈化效果的逐步提高，游離的細菌數(shù)量減少，大量細菌形成菌膠團，并與水中的絮狀體基質(zhì)結(jié)合形成活性污泥絮狀體，這一過程稱為生物絮凝作用。7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護污水處理富氧曝氣技術(shù)（OASES）工藝技術(shù)優(yōu)點：

顯著提高曝氣池容積負荷，提高污水處理效率

減少污水處理廠的占地面積和降低基建投資

減少運行費用和維護費用

顯著減少揮發(fā)性有機物和臭味的逸出

有利于處理高濃度、難降解的制藥廢水7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護厭氧發(fā)酵處理工藝升流式厭氧污泥床（UASB）厭氧流化床厭氧折流反應(yīng)器優(yōu)點：有機物負荷高，污泥產(chǎn)率低，產(chǎn)生的生物污泥易于脫水，營養(yǎng)物需求少，能耗低，可以產(chǎn)生沼氣，回收能源，對水溫適應(yīng)范圍廣，活性污泥保存時間長。7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護厭氧生物處理——概述

在斷絕與空氣接觸的條件下，依賴兼性厭氧菌和專性厭氧菌的生物化學(xué)作用，對有機物進行生物降解的過程，稱為厭氧生物處理法或厭氧消化法。厭氧生物處理法的處理對象是：高濃度有機工業(yè)廢水、城鎮(zhèn)污水的污泥、動植物殘體及糞便等。7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護

I

甲酸

類

甲醇

產(chǎn)

甲胺

通過不同

廢水或污泥

蛋白質(zhì)

氨基酸

物

乙酸等

途徑轉(zhuǎn)化

中不溶態(tài)大

多

糖C6H12O6

為CH4、

分子有機物

脂

類

甘油

II

丙酸CO2等

脂肪酸

類

丁酸CO2

、［H］

產(chǎn)

乳酸

和乙酸

物

乙醇等

水解階段

酸化階段

氣化階段

酸化I

酸化II

不完全厭氧消化(酸發(fā)酵)

發(fā)

酵

菌

發(fā)

酵

菌

甲

烷

菌

產(chǎn)氫

產(chǎn)乙

酸菌

7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護厭氧生物處理——概述厭氧生物處理的方法和基本功能有二：（1）酸發(fā)酵的目的是為進一步進行生物處理提供易生物降解的基質(zhì)；（2）甲烷發(fā)酵的目的是進一步降解有機物和生產(chǎn)氣體燃料。7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護厭氧生物處理——原理有機物厭氧消化過程生化階段ⅠⅡⅢ物態(tài)變化液化（水解）酸化（1）酸化（2）氣化生化過程大分子不溶態(tài)有機物轉(zhuǎn)化為小分子溶解態(tài)有機物小分子溶解態(tài)有機物轉(zhuǎn)化為（H2+CO2）及A、B兩類產(chǎn)物B類產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為（H2+CO2）及乙酸等CH4、CO2等菌群發(fā)酵細菌產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌甲烷細菌發(fā)酵工藝甲烷發(fā)酵酸發(fā)酵——7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護

UASB布置結(jié)果示意圖布水區(qū)反應(yīng)區(qū)三相分離區(qū)超高7廢棄物的綜合利用和環(huán)境保護改進治理工藝：前處理-厭氧-好氧的組合工藝前處理——使物料的理化性質(zhì)適合于后續(xù)厭氧消化工藝要求，去除生物抑制物質(zhì)，提高廢水的可生化性。主要方法：生物水解酸化、沉淀、絮凝、過濾等。厭氧處理——利用厭氧工藝負荷高、COD去除率高、耐沖擊負荷等優(yōu)點，大幅度降低COD，并回收沼氣，脫色。主要方法：UASB，普通厭氧消化工藝，二相工藝好氧處理——使厭氧處理出水經(jīng)過處