味精废水的处理.doc

味精废水的处理 味精行业是我国发酵工业的主要行业之一，自20世纪80年代开始进入高速发展阶段，2010 年味精总产量高达256万t，2011年味精行业规模以上企业味精总产量为114.92万t，比2010年的256万t有所下降，2012年为135.97万t，比2011年增长了18.32，其中山东味精产量占50%左右，废水排出量约为3.35105万t1 。味精废水作为一种难处理的高浓度有机废水，直接排放严重污染环境，如何对其进行经济有效的处理，是众多味精生产厂家所面临的重要问题。1 味精废水简介 1.1 味精废水的来源及水质特点 目前，我国味精行业通常以大米、淀粉、糖蜜为主要原料，通过糖化和发酵，经分离提取谷氨酸，再精制获得味精产品(谷氨酸钠)。在味精生产过程中，废水的主要来源见图1。图1.味精废水来源 由图1可知，味精废水的来源包括制糖车间的淘米水、滤布洗涤水，发酵车间的洗罐废水与冷却水，提取车间的离交废水与反冲洗水，精制车间的精制废水以及各车间的冲洗水等。在味精生产过程中，发酵母液是主要污染源。由于谷氨酸的提取工艺和所用的原料不同，排放的废水水质也有所差别，但大多具有“五高一低”的特点，即SS高、COD高、BOD5高、NH4+-N高、硫酸盐高、pH值低(表1)。其中，离交废水与洗罐废水属于高浓度有机废水，COD、NH4+-N浓度高达数万mg/L；淘米水、滤布洗涤水、精制废水与各车间冲洗水为中浓度废水，COD为10003000 mg/L，氨氮为数百mg/L；而冷却水等属于低浓度废水，COD150 mg/L2。1.2 味精废水的危害 由于味精废水往往具有较强的酸性，若不加处理就大量排放，势必会改变水体的pH值，从而污染环境、影响农作物生长、危害渔业生产。高COD、BOD的主要原因是谷氨酸、残糖、SS与氨氮所致，如不经处理直接排放会引发环境问题，破坏生态平衡。味精废水中的大量有机物和含非蛋白氮、硫的无机物，非常适合微生物生长，而有害于除反刍动物及个别动物如兔以外其他的生物（包括江河湖泊的鱼虾），同时也直接伤害了引用该水源的人类本身，通过破坏水中动物生态平衡，有进一步造成对环境水源水质的严重损害。污染严重的河段，水的颜色发黑，味道发臭。2 味精废水处理现状 对于味精废水，目前主要采用物化法和生物法处理。物化法包括絮凝沉淀、离心分离，蒸发浓缩等，一般用于预处理工程；生物法包括发酵生产饲料酵母、厌氧生物处理、好氧生物处理、厌氧-好氧生物处理等，一般用于主体处理工程。此外，在味精废水的资源化以及综合利用方面也有一定的研究。2.1 物理化学方法（1） 离心分离技术 离心分离3是利用废水中有机物质与水的密度差，通过离心达到固液分离以回收味精废水中菌体蛋白的方法，该法多与蒸发浓缩法一起使用，以回收味精废水中的蛋白饲料。该技术在西方一些发达国家已有成套设备。福州味精厂采用该法处理味精废水，可得到含粗蛋白75以上、含粗脂肪34、灰分90%，NH3-N去除率 85%，处理过程中剩余污泥排放量极少。2.3 味精行业废水资源化利用 按照味精资源化利用方式，对资源化利用途径进行分类，直接提取有价值资源、发酵资源化利用、生产有机无机肥、生物工业资源化利用、配置真菌液体培养基等。然而，味精废水资源化的实现是一项复杂的系统工程，还涉及到很多因素的限制，比如设备设计、工艺研发、 综合示范等。全国范围内味精行业可以因地制宜，根据地域特性，开展味精废水资源化综合利用模式1。3 主要工艺流程3.1 混凝预处理、厌氧处理、好氧处理、厌氧氨氧化( Anaerobic Ammonium Oxidation ，Anammox) 脱氮工艺等四位一体工艺16图2.主体处理工艺流程 通过该工艺对味精废水处理研究结果表明：通过絮凝预处理后的废水浓缩效率高，沉淀污泥的脱水性能优于普通“铝泥”；运行稳定后，处理后出水NH3N和COD的去除率达到了96% 以上，出水NH3N及COD浓度变化范围稳定在12 mg/L17. 79 mg/L 和54 mg/L126 mg/L，满足 味精工业污染物排放标准 (GB 19431 2004)。3.2 超滤（UF）和纳滤（NF）系统相结合作为生化前的预处理17图3.膜分离-SBR法工艺流程 表1为废水处理结果，可见，膜分离与 SBR 生化技术相结合，具有工艺先进、性能稳定等特点，处理高浓度味精废水，可稳定达到国家污水综合排放标准。表1.废水处理结果 mg/L4 展望（1）从多年的生产、试验和研究结果看来，单独采用某一种方法治理难以达到满意的效果。在味精废水的治理中，必须根据生产的工艺、废水的水质水量、当地的环境以及回收利用的情况，联合采用物理的、化学的以及生物的方法，并进行优化组合，方可实现味精废水的综合治理。（2）要彻底地治理味精废水造成的污染，清洁生产和综合利用是发展的趋势。一方面，必须改进味精生产工艺现状，积极探索研究新工艺、新方法，大力推广清洁生产，从源头上遏制污染的产生；另一方面，对产生的味精废水必须处理和利用相结合，尽可能提取废水中有用物质，实现经济效益和环境效益的双丰收。参考文献1 李红光.味精生产废水综合治理及资源化J.环境科学研究，1991( 4) : 55-8.1 李文锋，崔兆杰，韩峰.味精行业废水资源化利用研究现状及展望J.再生利用，2014,7(12) : 34-38.2 谢作甫.味精废水综合处理的研究(1)D.3 陈宝玉，李小风.味精生产废水处理技术的研究进展J.环境保护工程，2013,31(5) : 135-137.4 钱鸣.味精厂废水处理初探J.环境科学与技术，1999，(4) : 37-39.5 陈莉娥，周兴求，伍健东.味精生产废水处理技术研究进展J.四川环境，2003，22(6):20-24.6 詹德昊，芦秀青，陶涛，等.普鲁兰预处理高浓度味精废水实验研究J.给水排水，2001，27(1):39-42.7 钱学玲，等.电渗析法处理味精废水J.上海交通大学学报，2000，34( 11) : 1583 - 1585.8 王震，何青，赵晴，等.好氧颗粒污泥技术用于味精废水处理的研究J.中国给水排水， 2012，28（5）：1-4.9 孙剑辉，崔延瑞，孙瑞霞.SBR法处理碱法草浆造纸废水和味精废水J.中国给水排水，2000，16(10):10-12.10 丁忠浩，等.用上流式厌氧污泥床处理味精废水的研究J.环境科学技术，2002，25( 4) : 30-31.11 郝晓刚，等.味精-卡那霉素混合废水的厌氧生物处理J.化工环保，1999，19( 3) : 168 - 171.12 黄晓，等. HCR反应器处理南宁味精厂废水J .中国给水排水，2002，18( 8) : 46 - 48.13 许玉东.味精废水处理工艺设计J.环境工程, 2002, 20( 3):18-20.14 余若黔，等.低氮异养小球藻对氨氮的去除及其成分变化J.华南理工大学学报( 自然科学版)，2000，28( 8) :11 -15.15 白晓慧.改进AB法处理味精废水的中试研