生物發(fā)酵廢水零排放的可行性分析與技術(shù)路徑

　　生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)(如抗生素、氨基酸、有機酸)廢水具有 “三高” 特征：COD 高達 50000-100000mg/L、氨氮 500-3000mg/L、SS 1000-5000mg/L，且含有殘留菌體、培養(yǎng)基及代謝產(chǎn)物，實現(xiàn)零排放需突破 “高有機物負荷 — 氮磷回收 — 鹽分控制” 三大技術(shù)瓶頸。

　　先通過 “離心分離 + 板框壓濾” 回收廢水中的菌體蛋白，作為飼料添加劑，附加值達 2000 元 / 噸，同時降低后續(xù)處理負荷。厭氧消化(AD)技術(shù)在此類廢水中優(yōu)勢顯著：中溫條件下(35℃)，厭氧顆粒污泥可將 80% 以上的 COD 轉(zhuǎn)化為沼氣(甲烷含量 60%-70%)，1噸COD可產(chǎn)300m³ 沼氣，滿足廠區(qū) 30% 的能源需求。

　　針對高氨氮廢水，“短程硝化 - 反硝化(SBR)” 技術(shù)通過控制溶解氧(0.5-1.0mg/L)，將氨氮直接轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，縮短反應(yīng)路徑，能耗降低 20%。對于總磷超標問題，化學(xué)沉淀法(MAP 法)利用 Mg²+、PO?³-、NH?+ 生成磷酸銨鎂(鳥糞石)，回收率達 80% 以上，產(chǎn)物可作為緩釋復(fù)合肥。

　　經(jīng)生化處理的廢水(COD<1000mg/L，鹽含量 1%-3%)進入 “臭氧催化氧化 + UF-RO” 系統(tǒng)，臭氧去除殘留有機物，RO 產(chǎn)水回用于冷卻水系統(tǒng)，濃水(鹽含量 5%-8%)通過 “MVR + 流化床結(jié)晶” 實現(xiàn)分鹽。針對發(fā)酵廢水中常見的硫酸鹽，需在蒸發(fā)前通過 “厭氧硫酸鹽還原(ASR)” 將 SO?²- 轉(zhuǎn)化為 H?S 并回收硫單質(zhì)，避免生成腐蝕性強的硫酸蒸汽。

　　盡管生物發(fā)酵廢水零排放技術(shù)已趨成熟，仍需關(guān)注兩大挑戰(zhàn)：一是高濃度硫酸鹽對厭氧微生物的抑制，需控制進水 SO?²-/COD<0.5;二是蒸發(fā)過程中氨基酸類物質(zhì)的結(jié)垢問題，需定期用稀酸清洗。隨著 “無廢城市” 建設(shè)推進，生物發(fā)酵行業(yè)正從 “達標排放” 向 “零排放 + 資源化” 轉(zhuǎn)型，通過構(gòu)建 “廢水 - 能源 - 肥料” 循環(huán)鏈，實現(xiàn)環(huán)境效益與經(jīng)濟效益雙贏。