| 随着生活水平的提高,乳制品的生产量逐年增大,导致乳业废水的排放量也逐年增加。乳业废水主要来源于牛乳输送、加工过程中排放的洗涤水以及加工设备的冲刷水。废水的主要成分是蛋白质、乳糖、乳脂等。目前,乳业废水常用处理方法是气浮+ 厌氧+ 好氧工艺,气浮阶段产生大量的乳渣。据统计,乳渣中含有大量的蛋白质、糖类和脂肪等。因此,乳渣可作为原料生产精饲料,也可发酵生产氨基酸。乳渣废水厌氧发酵过程与污泥厌氧发酵相似,大体可分为3 个阶段,即水解、酸化和产甲烷 ,其中水解阶段为大颗粒有机物在水解酶的作用下分解成可溶性小分子物质;酸化阶段为产酸菌利用水解产物生成可挥发性脂肪酸(SCFAs);产甲烷阶段则是产甲烷菌利用SCFAs 生成CH4 。因此,乳渣废水厌氧发酵过程中微生物可将乳渣中的蛋白质和多糖转化为SCFAs。研究表明,利用SCFAs 合成聚羟基脂肪酸(PHA)成本可降低50% ,而且PHA 品质大幅度提升 。SCFAs 也可作为碳源用于生物脱氮除磷,进而节约污水处理厂运行成本。发酵副产物NH4+ -N 和PO4^3- -P 可通过鸟粪石沉淀回收用于农业生产。因此,乳渣废水厌氧发酵产酸不仅能够有效回收乳渣废水中的资源和能源,还能使浮渣废水得到有效的处理。目前乳渣废水处理主要是自然型厌氧发酵产甲烷为主,厌氧发酵产酸研究甚少。发酵系统中投加填料,一方面增加废水与微生物的反应时间,同时填料表面能够富集功能菌团,提高系统内物种丰度。pH 不仅影响系统内微生物活性,而且影响其运行成本。因此,本文以乳渣废水为研究对象,以提取SCFAs 为目的,采用自然型发酵、填料型发酵以及中性型发酵,探讨不同厌氧发酵方式对乳渣废水水解酸化性能及产酸性的影响。考察自然型发酵、填料型发酵及中性型发酵等3 种乳渣废水发酵系统的产酸性能。结果表明,中性发酵系统(3# )中乳渣废水产酸性能*佳,该系统水解酶活性较高,具有丰富的SCFAs 含量,但是1# 和2# 发酵系统中水解酶活性较低,导致SCFAs 产量较少。同时发现,乳渣废水发酵系统具有显著的乙酸、丙酸和正丁酸积累性能,其中1# 系统具有较高的乙酸比率,*大可达69. 70% ,3#系统中丙酸比率*大可达到50% ,2#发酵系统正丁酸比率*大可达38. 85% 。发酵系统副产物NH4+ -N 含量低于PO4^3- -P 含量。 |
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