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味精廢水處理項目設備配套

某味精污水處理項目處理水量19000m/d,供應配套設備,包括:格柵RMG-1200,螺旋輸送機GSC-600.

  味精是一種被廣泛使用的食品增鮮劑,我國是味精的生產大國,約占產量的一半,而生產1噸味精會產生25~30m3的高濃度有機廢水。味精生產過程中產生的高濃度有機廢水是指味精發酵液提取谷氨酸后排放的母液,此類廢水的水質具有“五高一低”的特點,即高酸性、高COD、高BOD5、高硫酸根、高菌體含量、低溫的特點。目前流行的味精生產工藝是以淀粉質為原料,通過發酵法進行生產。淀粉質原料水解為葡萄糖,以谷氨酸發酵菌發酵生產谷氨酸,再經堿中和得谷氨酸鈉結晶。味精生產廢水主要來自浸泡、過濾、發酵、離交等4個工序。味精廢水未經處理直接排入江河中會造成嚴重的環境污染,味精廢水的治理已經成為制約味精生產企業發展的重大難題。
 
  1實驗概述
 
  本次實驗主要是利用厭氧+好氧工藝中試裝置對某公司味精廢水進行實驗,并結合高效生物活性填料,重點研究該味精廢水中有機物和氨氮的處理效果。本實驗的廢水為某公司在味精生產過程中不同生產車間排放的混合廢水,主要包括味精精制過程的廢水、賴氨酸及谷氨酰胺生產過程的廢水、淀粉廢水、清潔工藝冷凝水、循環水以及發酵車間的少量洗罐水。該廢水的特點是有機污染物濃度較高、氨氮含量高、可生化性較差,水質變化較大。本實驗采用的工藝的具體流程為:進水—厭氧池—好氧池—二沉池—出水(實驗原水為某味精生產公司現有污水廠初沉池出水),厭氧池、好氧池都投加一定量的高效生物活性填料。
味精廢水處理項目設備配套
 
  2實驗進水水質
 
  3實驗運行情況
 
  實驗初期為污泥馴化階段,采用原有污水處理系統生化污泥作為接種污泥,經過近10天的馴化和培養污泥濃度由2000mg/L逐步提高到3000mg/L左右,實驗水溫維持在30度左右,好氧池溶解氧控制在3~4mg/L。污泥馴化過程中隨著污泥逐漸適應該廢水,實驗的處理效果逐步提升,二沉出水的COD、氨氮明顯下降并逐步趨向穩定。
 
  3.1污染物去除效果
 
  3.2污染物去除相關分析
 
  實驗進水COD變化幅度較大,為228~1949mg/L,平均為996mg/L,出水為22~236mg/L,平均為57mg/L,平均去除率為94.3%。實驗剛啟動時氨氮的去除率較低,主要是因為硝化菌的世代時間相對較長,當溫度、營養料等條件合適時需要10~15天。從圖2可以看到實驗啟動15天后氨氮去除率明顯升高,出水氨氮基本穩定在5mg/L以下。從12月1日開始至實驗結束,進水氨氮為35.4~85.4mg/L,平均為54.0mg/L,出水為1.1~5.1mg/L,平均為2.6mg/L,平均去除率為94.9%。
 
  綜合分析,本工藝對味精廢水處理取得較好效果的原因有以下幾方面:
 
  1、厭氧池發揮的作用
 
  該工藝的厭氧池控制在水解酸化階段,能將難降解有機物分解成易降解有機物、將大分子有機物降解成小分子有機物,為微生物攝取有機物提供了有利條件,水解酸化可大大提高廢水的可生化性,改善后續生化處理的條件。同時,廢水中的蛋白以及氨基酸等含氮有機物可以在某些厭氧微生物的作用下發生氨化反應,釋放出氨氮,進而可以在好氧、厭氧微生物的作用下發生硝化、反硝化反應,從而達到去除氨氮甚至脫氮的目的。
 
  2、好氧池發揮的作用
味精廢水處理項目設備配套
 
  好氧部分主要是通過曝氣對污水進行充氧和攪拌,使活性污泥呈懸浮狀態,并與污水充分接觸,利用活性污泥吸附降解污水中的污染物,并進行自身新陳代謝,污水由此得到凈化。該工藝處理能力強,出水水質優良;氧的利用率較高,污染物去除率高;設備少,維護簡單。
 
  3、填料發揮的作用
 
  該工藝使用的高效生物活性填料是我司獨立研發的新型生物填料,是種類繁多的微生物繁衍的基礎,其斷面上由外及里能夠形成“好氧—兼氧—厭氧”的微環境,使污水處理系統的微生物量和生物多樣性明顯增強,可有效地降解水中的有機污染物。尤其是填料斷面上的“好氧—兼氧—厭氧”環境,并結合填料的高表面吸附性,好氧層有利于培養出世代時間較長的硝化菌,并能填料上具有較高的微生物量,這樣就能足夠的硝化細菌對廢水中的氨氮進行處理和去除;厭氧和兼氧層有利于世代時間較長的反硝化細菌的生長繁殖,這樣就可以確保反硝化反應的發生。
 
  4實驗裝置的處理效果
 
  一、先將離交洗柱水分別取100毫升裝入1#至5#燒杯內,分別加入碳酸鈉溶液調其PH值為:1#為PH=8.0;2#為PH=9.0;3#為PH=10.0;4#為PH=11.0;5#為PH=12.0。
 
  二、將1#樣加到蒸餾瓶中,蓋好膠塞,接通冷卻水管通入冷卻水,冷卻后的冷凝液接入燒杯中,啟動調溫電爐調溫至75℃,蒸餾30分鐘,停止加熱。將蒸餾瓶中的剩余液倒入已經烘干后的燒杯中,并標上“蒸餾1#”。
 
  三、分別把2#、3#、4#、5#樣用以上同樣方法進行蒸餾,蒸餾后分別標上“蒸餾2#”、“蒸餾3#” 蒸餾4#、蒸餾5#。
味精廢水處理項目設備配套
 
  四、把未蒸餾的離交洗柱水和蒸餾1#、蒸餾2#、蒸餾3#、蒸餾4#、蒸餾5#分別測其氨氮含量,測量結果如下:
 
  通過以上實驗結果可以看出:離交洗柱水可以通過蒸餾的方法去除氨氮,根據這種情況,本研究小組通過理論計算,設計了一臺高2米,直徑0.8米的浮閥塔,底部設有列管式加熱器,塔板共計8塊,并設有調堿槽(Φ1000×800)、冷卻器(Φ500×2000)、預熱器(Φ500×2000)、氨氣吸收罐(Φ800×1000)、循環泵、上料泵及管線等。浮閥塔進料在第二塊塔板。工藝流程如下:
 
  操作步驟:
 
  (一)將洗柱水放置堿度調節罐,用碳酸鈉溶液將其調至PH=10.0,經進料泵打入汽提塔,同時開啟蒸汽閥,慢慢升溫,待料液布滿塔板,開啟循環泵使料液全部回流至汽提塔。當塔頂溫度達75℃時,開啟冷卻器進出水閥。
 
  (二)待底部出水氨氮為200mg/l時,開始出水,經預熱器給進料加熱可以節省蒸汽用量,同時根據塔頂溫度調整蒸汽量塔頂溫度控制在75-85℃之間。
 
  通過幾周的調試和研究,此次實驗的出水氨氮濃度基本控制在200mg/l以下,此水與其它氨氮濃度低的中低濃度廢水混合后進入好氧生化系統,減輕了硝化負荷,為了更好的出水達標,起到了關鍵的作用。
味精廢水處理項目設備配套
 
  同時,味精生產中的離交尾液(谷氨酸母液)在經濃縮前的PH值在2-3,嚴重腐蝕濃縮設備,濃縮前用液氨調其PH為4.0-4.5,所以氣提出來的氨氣可以用濃縮前的洗柱水進行吸收,即節約成本,又可做到回收再利用。
 
  上述中試基本上解決了氨氮的去除問題和回用問題,但新鮮蒸汽的耗量略大,成本偏高。本研究小組隨后對味精生產工藝做了進一步分析,發現在生產過程中有不少熱水外排。比如糖化工段板式換熱器所排出的熱水溫度在60-80℃,水量還很大。所以,可以利用生產過程中的余熱收集起來,增加一臺換熱器,對離交洗柱水先進行預熱,再進入處理后水的預熱,使離交洗柱水提到一定溫度,從而減少新鮮蒸汽的用量,降低了運行成本。
 
  5結論
 
  1、厭氧+好氧工藝對該公司味精廢水具有較好的處理效果,當實驗進水COD濃度為600~1900mg/L,氨氮濃度為25~90mg/L時,實驗出水COD濃度能穩定在50mg/L以下,氨氮濃度能穩定5 mg/L以下;
 
  2、當系統進水水質波動較大時,采用厭氧+好氧工藝的中試裝置處理效果穩定,說明該工藝耐沖擊負荷能力強,運行穩定;
 
  3、通過投加生物填料并結合水解酸化、好氧處理,該工藝對味精廢水中有機物和氨氮的去除具有較好的效果,同時具有一定的脫氮效果。
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