一、甜味剂厂废气、废水主要来源及产生工序

1. 废气来源与工序

• 合成 / 发酵工序：甜味剂（如阿斯巴甜、三氯蔗糖、赤藓糖醇等）的合成反应或微生物发酵过程中，可能产生 挥发性有机物（VOCs，如甲醇、乙醇、丙酮）、氨气（NH₃，发酵废气）、酸性气体（如 HCl、SO₂，酸碱反应副产物）。

• 精制 / 蒸馏工序：溶剂回收（如甲醇、乙酸乙酯）时蒸馏塔排放的 低浓度 VOCs 废气，以及树脂吸附、离子交换过程中可能释放的 微量异味气体。

• 干燥 / 粉碎工序：成品干燥（如喷雾干燥、流化床干燥）产生 粉尘（甜味剂粉末） 和 少量热挥发废气（水蒸气夹带微量溶剂）。

2. 废水来源与工序

• 合成 / 反应废水：反应釜清洗水、母液残液，含有 高浓度有机物（COD 可达 10,000~50,000 mg/L）、盐分（如氯化钠、硫酸盐）、残留溶剂（甲醇、乙醇） 及 微量催化剂（如贵金属、酸碱）。

• 精制 / 过滤废水：树脂再生废水（含酸碱、盐类）、膜过滤浓水（高盐、高有机物），以及活性炭吸附后的冲洗水（含悬浮物、色素）。

• 设备清洗 / 地面冲洗水：低浓度有机物废水，含少量悬浮物和洗涤剂。

二、典型处理案例（模拟行业通用方案）

案例一：某年产 5000 吨三氯蔗糖生产企业（华东地区）

• 客户类型：大型食品添加剂生产企业，产品主要出口欧美，需满足严苛的环保排放标准（如欧盟 VOCs 排放限值≤50 mg/m³）。

• 废气处理工艺：

1. 冷凝回收系统：对合成反应釜废气（高温、高浓度 VOCs）进行冷凝，回收 90% 以上的溶剂（如二氯甲烷），减少后续处理负荷。

2. 活性炭吸附 + 催化燃烧（RCO）：冷凝后废气进入活性炭吸附装置，吸附剩余 VOCs，饱和活性炭通过热空气脱附，脱附废气经催化燃烧分解为 CO₂和 H₂O，最终通过 15m 烟囱排放。

3. 异味处理：发酵工序废气先经 碱洗塔（去除酸性气体），再通过 生物滤池（降解氨气、挥发性脂肪酸），去除异味。

• 废水处理工艺：

1. 预处理：高盐废水（盐分≥10%）先进入 蒸发结晶装置，分离氯化钠晶体（可回用或合规处置），冷凝水进入生化系统。

2. 厌氧生物处理（UASB）：去除废水中 60%~70% 的 COD（从 20,000 mg/L 降至 6,000 mg/L 以下），同时降解难生化有机物。

3. 好氧处理（A/O 工艺）：进一步降解有机物，COD 降至 500 mg/L 以下，氨氮≤15 mg/L。

4. 深度处理：通过 臭氧催化氧化 + MBR 膜过滤，COD 降至≤100 mg/L，满足园区污水处理厂接管标准（或回用至循环冷却水系统）。

• 处理效果与结果：

• 废气：VOCs 去除率≥98%，排放浓度≤20 mg/m³，氨气去除率≥95%，无明显异味；粉尘排放浓度≤10 mg/m³，达《大气污染物综合排放标准》（GB 16297-1996）一级标准。

• 废水：COD 从原水 25,000 mg/L 降至 80 mg/L，盐分去除率≥95%，吨水运行成本约 8~10 元，废水 100% 达标排放，溶剂回收年收益约 200 万元。

案例二：某赤藓糖醇发酵法生产企业（华北地区）

• 客户类型：中型生物发酵型甜味剂企业，产品以国内销售为主，需满足《发酵类制药工业水污染物排放标准》（GB 21903-2008）。

• 废气处理工艺：

• 发酵罐尾气经 一级水洗（降温、除尘） + 二级 UV 光解 + 活性炭吸附，去除氨气和挥发性有机酸（如乙酸、丙酸），最终达标排放。

• 干燥工序粉尘采用 脉冲布袋除尘器，除尘效率≥99.5%，排放浓度≤5 mg/m³。

• 废水处理工艺：

• 固液分离：离心脱水去除发酵残渣（含菌体、培养基），滤液进入调节池。

• 水解酸化：将大分子有机物分解为小分子，提高可生化性。

• SBR 好氧工艺：控制溶解氧和污泥浓度，同步去除 COD（从 15,000 mg/L 降至 300 mg/L 以下）和氨氮（从 500 mg/L 降至 10 mg/L 以下）。

• 深度处理：采用 电絮凝 + 砂滤，去除残留悬浮物和色度，最终水质满足《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）一级标准。

• 处理效果与结果：

• 废气：氨气排放浓度≤10 mg/m³，无可见粉尘，周边居民投诉率下降 90%。

• 废水：COD 去除率≥98%，氨氮去除率≥98%，吨水耗电 0.8 kWh，处理后废水部分回用于厂区绿化，年节水约 2 万吨。

三、行业共性总结

1. 废气处理核心难点：高浓度 VOCs 与异味气体的协同治理，需结合 “源头回收 + 末端处理”（如冷凝 + RTO/RCO）。

2. 废水处理关键技术：高盐、高 COD 废水需先通过蒸发 / 膜分离脱盐，再耦合厌氧 - 好氧生化工艺，必要时辅以高级氧化（如臭氧、芬顿）。

3. 合规与经济性：出口型企业更注重 VOCs 超低排放（如≤50 mg/m³），国内企业需满足地方 DB 标准；溶剂回收、余热利用可降低处理成本。