專利名稱：味精廢水處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理工藝，特別是味精生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生廢水的處理工藝。
背景技術(shù)：
味精廢水雖然有較好的可生化性。但是，因其COD.NH3-N.SO42-的含量特別高，而PH值很低。實屬一種很難處理的有機工業(yè)廢水。目前，味精廢水處理方法有1.物理化學(xué)方法如絮凝沉淀、離心分離、吸附處理等。這些方法有一定的效果。但存在明顯的不足。其一，處理效果不顯著，出水水質(zhì)離達(dá)標(biāo)排放的要求還很遠(yuǎn)。其二，處理成本很高，一般用于回收提取廢水中的有用組分，只能作為廢水處理的預(yù)處理工藝。
膜分離技術(shù)應(yīng)用，雖然能獲得較好的出水水質(zhì)。但是膜工藝所需投入的資金巨大，運行成本也很高，企業(yè)一般很難承受。
2.生物處理法目前，很多企業(yè)主要采用厭氧生物處理工藝，雖然其運行成本低，且也能夠回收部分能源。但是，厭氧生物工藝要求首先要去除硫酸根離子，并調(diào)節(jié)廢水的PH值。這一預(yù)處過程不僅費用大，而且會產(chǎn)生大量固體廢物。從而導(dǎo)致水處理的成本偏高，尤其是面對大量固體廢物的處理與處置，給企業(yè)帶來了很重的負(fù)擔(dān)。
一般好氧生物處理工藝，因其能耗高而很少被應(yīng)用，對味精廢水這樣的高濃度有機廢水更是不宜采用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是開發(fā)出工藝簡單、處理效果好、綜合費用低、實現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟效益和諧統(tǒng)一的味精廢水處理工藝。
本發(fā)明的基本思路是工藝首先要能夠低耗高效降解有機物，然后，就是要能夠?qū)U水中的硫酸鹽和其他不利條件有一定的耐受性，最后，就是考慮廢水中資源的綜合回收和利用。因此，本發(fā)明的主導(dǎo)技術(shù)應(yīng)該是生物方法?？紤]到硫酸鹽的可能影響，則首先應(yīng)避開厭氧生物方法；而好氧生物方法肯定要選擇高效反應(yīng)器，并且能耗相對較低。經(jīng)過反復(fù)比較選擇和小型試驗，最終確定采用多級高效好氧生物處理技術(shù)，合理設(shè)計成最佳的組合工藝。
具體步驟如下味精生產(chǎn)后的離交廢水，經(jīng)菌體回收利用以后，其中COD的含量一般還在20000mg/L以上，加上廠內(nèi)洗板框的廢水、沖地板廢水等，混合廢水的COD濃度約10000mg/L，所有廢水由廠內(nèi)管道收集自流進入調(diào)節(jié)池，經(jīng)曝氣----沉淀處理，可使廢水的COD降解20％左右。
初步分離處理后的廢水直接進入HCR系統(tǒng)，此時，pH值為2-3(此值如低于2時需加入少量堿液調(diào)高pH值)，硫酸根離子的濃度仍超過20000mg/L，COD濃度達(dá)8000mg/L以下，利用HCR的高效特性，可使廢水COD去除80％左右。
經(jīng)HCR處理后的出水，其污泥濃度達(dá)到15g/L，主要特點是顆粒很細(xì)，且吸附有大量的細(xì)小氣泡。這種污泥的沉降性能很差，為此，工藝專門設(shè)計一個脫氣池，利用氣流攪動將污泥表面的微小空氣泡去除以提高其沉降性能，在二沉池中即可獲得很好的固液分離效果。
二沉池的出水COD濃度一般為1500mg/L左右，且B/C值仍然很高。其中，硫酸鹽含量雖然有所降低，但是，其濃度特征仍不宜采用厭氧生物方法。二級好氧生物處理技術(shù)可以使COD的去除率達(dá)65％左右，且不易受硫酸鹽的影響。只要適當(dāng)保證水力停留時間，就能獲得較好的處理效果。
經(jīng)終沉池的出水COD一般在500mg/L以下，此時還沒有達(dá)到進入城市管網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，因此，再將出水用于沖洗鍋爐灰。經(jīng)過爐渣的吸附作用，進一步去除廢水中的COD，最終出水的COD含量就保證在300mg/L以下。
綜上所述，通過本發(fā)明處理，COD濃度為10000mg/L的味精廢水，即可以達(dá)到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)(COD＜300mg/L)，從而實現(xiàn)了很好的環(huán)境效益。
本發(fā)明對廢水中硫酸根離子濃度高、pH值很低的類似有機廢水進行處理，具有效果好、經(jīng)濟效益明顯等優(yōu)點。與傳統(tǒng)的味精廢水處理工藝相比，本發(fā)明具有如下特點1) 系統(tǒng)的有機容積負(fù)荷大，COD去除率很高。采用本發(fā)明處理味精廢水，其中，第一級好氧生物反應(yīng)對廢水COD的一次去除率都達(dá)到了80％左右，而系統(tǒng)的總?cè)コ士梢赃_(dá)到95％。對于COD濃度如此高的廢水，只經(jīng)過兩級生物處理就實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，在一般的污水處理工程中很難達(dá)到這麼好的效果。
2)味精廢水中含有比較高的NH4+離子，本發(fā)明合理利用了廢水中這些氨的成分，使酸性味精廢水不經(jīng)中和就能直接進入系統(tǒng)的反應(yīng)器，經(jīng)生物處理反應(yīng)完后廢水的pH值由小于3提高到6以上。這樣的處理效果不僅減少了中和所需要的煩瑣操作工藝，而且還可節(jié)約一筆可觀的藥劑費。
3)味精廢水含有大量的硫酸鹽(＞20000mg/L)，而硫酸鹽對微生物的代謝反應(yīng)具有顯著的抑制作用。在常規(guī)的生物處理工藝中，都需要將廢水中的硫酸根進行預(yù)處理，并使其含量低于5000mg/L(或更低)。這樣做不僅操作工藝煩瑣，而且需要花費大量的藥劑，最后還必須對所產(chǎn)生的固體廢物進行處理和處置。本發(fā)明對硫酸根濃度高達(dá)40000mg/L的味精廢水直接進行處理，微生物代謝絲毫不受影響，這也是本工藝技術(shù)先進的核心所在。
4)本發(fā)明雖然采用多級好氧生物處理工藝，但是，其廢水處理的綜合成本低。本工藝中所需要的溶解氧大部分是工藝自身運行過程所供給，而不是由鼓風(fēng)機供給，因而節(jié)省了大量能耗。此外，本發(fā)明所設(shè)計的反應(yīng)器容積負(fù)荷很高，構(gòu)筑物占地面積很少，一次性投資也就相對少。
5)本發(fā)明充分利用廢水中的有用組分，科學(xué)合理地將有機污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化成了蛋白含量高達(dá)70％左右的優(yōu)質(zhì)飼料添加劑，一噸飼料蛋白的收入為2000元左右，使本工藝實現(xiàn)了自身贏利。


附圖為本發(fā)明工藝流程圖。
圖中標(biāo)記為1原水，2調(diào)節(jié)沉淀，3HCR反應(yīng)器，4脫氣處理，5二沉池，6二級好氧生物處理，7終沉池，8沖灰處理，9達(dá)標(biāo)排放具體實施方式
某味精廠味精的生產(chǎn)能力為15000噸/年，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良，暢銷國內(nèi)外。味精生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水水質(zhì)十分復(fù)雜，分為高濃度、中高濃度和低濃度等不同水質(zhì)的廢水。
該味精廠產(chǎn)生的味精廢水最大水量為1500m3/d。其中，中高濃度有機廢水包括發(fā)酵離子交換后廢水、糖化板框及中和板框壓濾廢水等，以及洗酸洗堿廢水(包括沖洗精制樹脂柱與沖洗精制離交炭柱產(chǎn)生的所有廢水)。本設(shè)計處理廢水的水量Q＝62.5m3/h。
主要處理構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池用于調(diào)節(jié)味精廢水的水質(zhì)與水量，同時，對原水中的懸浮物和COD應(yīng)進行預(yù)處理。將終沉池產(chǎn)生的少量污泥回流至預(yù)曝調(diào)節(jié)池，采用攪拌方法使水質(zhì)均勻。廢水經(jīng)初沉池后，即可去除大部分懸浮物和少量COD。調(diào)節(jié)池的水力停留時間為12小時，預(yù)曝氣強度為2.0m3/m2h。初沉池采用豎流式沉淀池。
高效好氧生物處理反應(yīng)器(HCR)高效好氧生物反應(yīng)器引進德國克勞斯塔爾工科大學(xué)物相傳遞實驗室Vogelpohl教授的技術(shù)，其主要特點是反應(yīng)器體積小，系統(tǒng)占地少，溶解氧濃度高，有機容積負(fù)荷高，耐沖擊負(fù)荷力強。本工程反應(yīng)器設(shè)計的容積負(fù)荷為30KgCOD/m3·d，單池有效生物化學(xué)反應(yīng)的容積為55m3。
脫氣池主要用于處理HCR系統(tǒng)出水中污泥顆粒所吸附的微細(xì)氣泡，本池的目的就是使污泥表面的微細(xì)氣泡聚集而溢出水體，脫氣池的水力停留時間為0.5h，氣量為1m3/m2·h。
二級好氧生物池二級好氧生物反應(yīng)池的水力停留時間為8h，采用三段串聯(lián)結(jié)構(gòu)。池內(nèi)安裝組合生物填料和微孔曝氣頭，每個曝氣頭的服務(wù)面積為0.49m2，總曝氣量為600m3/h，供氣采用3臺三葉羅茨鼓風(fēng)機。
處理效果HCR中COD的去除率多在80％以上，二級好氧生物反應(yīng)池去除COD的比率也為70％左右，達(dá)到了設(shè)計要求。
不同進水COD濃度下，HCR與接觸氧化池COD去除效果

該味精廠中高濃度廢水處理工程建成投產(chǎn)后，系統(tǒng)去除COD的總能力達(dá)到了97％，經(jīng)所在市環(huán)境保護監(jiān)測站進行系統(tǒng)監(jiān)測，其出水COD含量達(dá)到了進入城市排水管網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，使該廠的廢水終于實現(xiàn)了達(dá)標(biāo)排放。
投資及效益本工程總造價為400萬元，占地1400m2。由實際運行記錄資料統(tǒng)計，處理一噸中高濃度味精廢水的運行費用約為2.50元。實際運行處理的廢水COD濃度達(dá)10000mg/L，平均日處理量為800m3/d，統(tǒng)計結(jié)果為，工程月運行費用約為6萬元。每天可回收粗蛋白約1.5噸，蛋白含量達(dá)到飼料行業(yè)優(yōu)級標(biāo)準(zhǔn)(QB/T1940-94)，按目前蛋白市場價2000元/噸計算，每天有3000元的產(chǎn)值，這說明本工程具有明顯的經(jīng)濟效益，可實現(xiàn)自身的贏利。
權(quán)利要求
1.味精廢水處理工藝，味精生產(chǎn)后的離交廢水，經(jīng)菌體回收利用以后，加上廠內(nèi)洗板框的廢水、沖地板廢水等混合廢水，其特征是(a)所有廢水由廠內(nèi)管道收集自流進入調(diào)節(jié)池，經(jīng)曝氣----沉淀處理，降解廢水的COD；(b)初步分離處理后的廢水直接進入HCR系統(tǒng)，去除廢水中COD；(c)經(jīng)HCR處理后的出水進入脫氣池，利用攪動原理將污泥表面的微小空氣泡去除以提高其沉降性能；(d)二沉池的出水，采用二級好氧生物反應(yīng)池處理；(e)經(jīng)終沉池的出水用于沖洗鍋爐灰，利用爐渣的吸附作用進一步去除廢水中COD，達(dá)標(biāo)排放。
2.如權(quán)利要求1所述的味精廢水處理工藝，其特征是所述初步分離處理后的廢水直接進入HCR系統(tǒng)，pH值控制為2-3，如pH值低于2時需加入少量堿液調(diào)高pH值。
全文摘要
一種味精廢水處理工藝。(a)味精生產(chǎn)后的離交廢水，經(jīng)菌體回收利用以后，加上廠內(nèi)洗板框的廢水、沖地板廢水等混合廢水由廠內(nèi)管道收集自流進入調(diào)節(jié)池，經(jīng)曝氣－沉淀處理，降解廢水的COD；(b)初步分離處理后的廢水直接進入HCR系統(tǒng)，去除廢水中COD；(c)經(jīng)HCR處理后的出水進入脫氣池；(d)二沉池的出水，采用二級好氧生物反應(yīng)池處理；(e)經(jīng)終沉池的出水用于沖洗鍋爐灰，利用爐渣的吸附作用進一步去除廢水中的COD，最終出水的COD含量在300mg/L以下，達(dá)到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)(COD＜300mg/L)。本發(fā)明工藝簡單、處理效果好、綜合費用低，廢水處理過程同時可回收優(yōu)質(zhì)飼料蛋白。
文檔編號C02F9/02GK1500750SQ02148389
公開日2004年6月2日 申請日期2002年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月13日
發(fā)明者劉康懷 申請人:劉康懷