味精废水处理工艺设计

'Ó工业给排水Ó味精废水处理工艺设计许玉东提要　介绍了味精废水处理工艺设计实例。工程实践表明,味精废水在回收菌体蛋白预处理后,采用两相UBFOSBR处理工艺是行之有效的。出水可达到排放标准。关键词　味精废水　菌体蛋白　两相UBF法　硫酸盐还原菌　SBR0　前言300mg/L。3我国味精工业废水排放量每年高达1000万m2　废水处理工艺设计[1]以上,其对环境污染造成的压力很大。味精废水211　工艺流程的处理方法一般分为两步,首先对分流的高浓度废首先对来自提取工段的离子交换母液中的菌体[3～4]水进行物化方法或饲料酵母法预处理,之后再与低蛋白进行回收处理,经提取菌体蛋白的高浓度浓度废水混合后处理。目前在味精废水处理中普遍废水的COD明显下降,这为后续工序的处理创造了存在工程投资大、运行管理复杂、处理难达标等不有利条件。但此时的废水仍呈酸性,COD,NH3-足,味精废水的处理技术仍处在发展和完善之中。N,SO2-2-4也仍很高,需经中和及降低NH3-N,SO4本文介绍的是味精废水处理的一个工程实例。后再与低浓度废水混合。经均质、均量后的废水再1　废水性质经两相UBFOSBR主体工艺处理。处理工艺流程见闽清生化总厂年产味精3000t,其生产工艺简图1,图2。要流程为:原料(玉米淀粉)→制糖工段(双酶法制糖)→发酵工段(连续流加糖发酵)→提取工段(离子交换)→精制工段(加碱中和、除铁脱色、浓缩结晶、干燥)→成品。在生产过程中排出经清污分流的高浓度和低浓度两股废水。高浓度废水来自提取工段,3水量为200m/d,水质为:pH1151～3155,COD25100～58300mg/L,BOD12100～57200mg/L,图1　高浓度废水预处理工艺流程SS1600～5110mg/L,NH3-N1370～7979mg/212主要处理构筑物和设备L,SO2-(1)预处理构筑物和设备。菌体蛋白的回收预42090～41150mg/L。国内此类废水的水3质一般为:pH118～312,COD30000～70000mg/L,处理装置包括:浓废水集水池1座,100m,PVC-BOD20000～42000mg/L,SS12000～U板制作;PAN(聚丙烯酸钠)溶解、稀释罐各1只,2-15m3,机械搅拌,钢结构;气浮池1只,12m3,反应时20000mg/L,NH3-N5000～7000mg/L,SO48000中国城镇水网～9000mg/L,谷氨酸012%～015%,菌体1%间10min,分离时间20min,钢结构,玻璃钢衬里;3菌体蛋白储罐1只,4m3,PVC-U板制作;设有专～115%。废水排放量一般为15～20m/t味精。低浓度废水主要来自制糖、精制等工段,其中,制糖用蒸汽管道和耐腐蚀水泵。工段,洗米废水80m3/d,设备、地面冲洗水30m3/(2)反应沉淀池。矩形钢混结构,1座。中和反d;精制工段,www.chinacitywater.org活性炭脱色柱冲洗水160m3/d,设备、应部分采用PVC-U板衬里,尺寸3m×113m×3213m,有效容积814m3,反应时间1h,pH8～10,地面冲洗水30m/d。水质为:pH6～8,COD839～6000mg/L,BOD504～3500mg/L,SS161～反应部分设隔墙折流,分3格,同时鼓风搅拌,气水2-比15∶1。沉淀部分尺寸3m×3m×315m,有效容1500mg/L,NH3-N26～60mg/L,SO432～34给水排水　Vol128No132002 管布水系统,上部为淹没式集水出水。设有污水泵2台,1用13备,流量25m/h,扬程15m,功率3kW,液位控制。图2　味精废水主体处理工艺流程(9)产甲烷UBF3积26m,沉淀时间3h。设有泥浆泵2台,1用1备,功反应池。矩形钢混结构,1座。尺寸12m×12m×率115kW;设有石灰溶解罐2只,FeCl3贮罐1只。616m,有效容积907m3,水力停留时间4315h,容(3)集水池。矩形钢混结构,1座。尺寸3m×积负荷112kgCOD/(m3·d)。上部为气、液、固三相3215m×316m,有效容积22m。设有污水泵2台,分离区,沿池四周距池壁015m处设两边均为三角31用1备,流量30m/h,扬程15m,功率3kW,液位堰的集水槽,往下1m污泥悬浮层内设有215m高控制;设有NaOH贮罐1只,pH自动控制仪1套。的组合填料,再往下为颗粒污泥床层。底部设有穿(4)调节池。矩形钢混结构,1座。尺寸1215m孔管大阻力布水系统。反应池出水经中间沉淀池23×6m×618m,有效容积488m,调节时间2314h。沉淀后回流,回流比200%。设有污水泵2台,1用3设有污水泵2台,1用1备,流量25m/h,扬程151备,流量40m3/h,扬程16m,功率4kW,液位控m,功率3kW,液位控制。制。(5)产酸脱硫反应池。矩形钢混结构,1座。尺(10)中间沉淀池2。矩形钢混结构,1座。尺寸寸12m×11m×616m,有效容积832m3,水力停留34m×3m×416m,下部为锥形斗,有效容积43m,3时间40h,容积负荷414kgCOD/(m·d)。上部为水力停留时间211h。设有集水槽,出水至SBR池。气、液、固三相分离区,沿池四周距池壁015m处设(11)SBR池。矩形钢混结构,1座,分2格。每两边均为三角堰的集水槽,往下1m污泥悬浮层内格尺寸1115m×715m×613m,总有效容积1000设有215m高的组合填料,再往下为颗粒污泥床层。m3,每格每天运行1周期,采用半限制曝气方式,进[5]底部设有穿孔管大阻力布水系统。反应池出水经水12h,曝气11h,沉淀2h,排水1h。污泥负荷中间沉淀池1、吹脱塔、缺氧池处理后回流,回流比0114kgCOD/(kgMLSS·d)。MLSS在4000～50003200%。设有污水泵2台,1用1备,流量40m/h,mg/L。SBR池采用多层排水管出水。每格SBR池扬程16m,功率4kW,液位控制。设有潜水搅拌机2台,不曝气时启动,搅拌污泥与废(6)中间沉淀池1。矩形钢混结构,1座。尺寸水充分混合进行反硝化脱氮。设有由微孔曝气头构34m×3m×416m,下部为锥形斗,有效容积43m,成的鼓风曝气系统,气水比18∶1。水力停留时间211h,淹没式集水出水。设有污水泵(12)湿污泥池。矩形钢混结构,1座。尺寸3m2台,1用1备,流量70m3/h,扬程1615m,功率3×2m×316m,有效容积18m。设有泥浆泵2台,515kW,液位控制。1用1备,功率115kW。中国城镇水网(7)吹脱塔。玻璃钢结构,1座。直径×高112(13)污泥浓缩池。矩形钢混结构,1座,分232m×511m,喷淋密度60m/(m·h),液气比1∶40,格。每格尺寸218m×218m×416m,下部为锥形3填料层高度216m,填料为空心多面球体。设有通斗,有效容积60m,污泥浓缩时间48h。3风机2台,1www.chinacitywater.org用1备,风量2504m/min,全风压(14)鼓风机房。砖混结构,1座。尺寸6m×4112Pa,功率515kW。415m×412m。设有三叶罗茨鼓风机2台,1用1(8)缺氧池。矩形钢混结构,1座。尺寸8m×33备,风量8125m/min,风压6816kPa,功率1815kW。3m×616m,有效容积146m,水力停留时间7h。液(15)脱水机房。砖混结构,1座。尺寸6m×9面下1m设有3m高的组合填料层。底部设有穿孔m×412m。设有带式压滤机1台,带宽1m,脱水能给水排水　Vol128No13200235 力300kg干泥/(m·h),功率111kW,污泥含水率果的关键和难点所在。高浓度的硫酸盐对微生物具70%,泥饼由皮带输送机送至堆棚。设有泥浆进料有不利影响,尤其是对厌氧过程,硫酸盐还原菌泵2台,1用1备,功率212kW。脱水机还设有1套(SRB)的生长速率高于产甲烷细菌(MPB),且对可完成配药、稀释、计量、投药等功能的加药系统。HAC和H2的亲和力也高。因此硫酸盐生物还原对213　工艺设计特点及效果MPB产生基质竞争抑制,同时还原产物H2S和S2-21311　菌体蛋白回收预处理等硫化物的积累对SRB和MPB均产生抑制,形成离子交换母液(高浓度废水)含有菌体蛋白等大对MPB的次级抑制。因此考虑把硫酸盐还原和产量悬浮物和胶体物质,通过絮凝气浮不仅可提取富甲烷过程分开,构成两相厌氧过程[7～10]———产酸脱[3]有营养价值的饲料蛋白,取得一定的经济效益,同硫反应器和产甲烷反应器。其中产酸脱硫反应器在时也起到去除有机污染物的作用。COD去除率可功能上等同于硫酸盐还原单元,是利用两相厌氧过达40%～70%。回收预处理后水质为:pH1151～程的产酸相的特殊形式和强化功能实现对硫酸盐的3108,COD12160～16800mg/L,BOD4816～高效去除,本质上达到去除作为电子供体的有机物10700mg/L,SS670～1010mg/L,NH3-N2939的作用。显然,两相厌氧过程对反应器的选择也极～3672mg/L。为重要,UBF由于其具有生物量高、污泥停留时间对絮凝气浮来说混凝剂的选用很重要,常用的长、容积效率高、对抑制作用较强的适应性[6,11]等自铁盐、铝盐等无机混凝剂絮凝效果不好,聚丙烯酰胺身特点而具有优势。毒性较强也不合适,聚丙烯酸钠絮凝效果好、用量为充分发挥两相UBF反应器的功能和解除难少、无毒、能适应较低范围的pH,可不经调整pH直于克服因素的影响,在工程实践中需对各处理单元接使用,因此它在味精废水菌体蛋白回收中已被广作合理组合。当进水中硫酸盐浓度超过5000mg/L泛使用。时,反应器对COD的去除率急剧下降,当为3500气浮采用射流溶气方式,设有喷射混合器使废2-mg/L,S可达700mg/L,将对硫酸盐还原过程产水、空气、PAN、蒸汽进行剧烈混合,通入蒸汽控制水[12]生明显的抑制作用。硫酸盐还原产物H2S和温在45℃,均可促进絮体的凝聚、絮凝和气浮。2-S等硫化物的次级抑制同时影响SRB和MPB,因21312　两相UBF法2-而其是主要抑制作用,当S<200mg/L时,SRB两相厌氧消化法是根据参与酸性发酵和甲烷发2-和MPB细胞生长没有受到抑制,当S>350mg/L酵的微生物的不同,分别在两个反应器内完成这两[13]时,其抑制作用明显。为保证较高的COD去除个过程的方法。两相UBF法是两个反应器均采用2-率,通常要求COD/SO4不低于2较为合UBF的两相厌氧消化法。UBF反应器是由上流式[7,13,14]适。根据以上分析,工程上采取的处理单元污泥床(UASB)和厌氧滤池(AF)构成的复合式厌氧[6]组合为:菌体蛋白回收后废水先经加石灰与硫酸盐反应器,同时具有UASB和AF池的特点。它克[15]反应生成CaSO4沉淀去除部分硫酸盐,同时也起服了UASB颗粒污泥难于形成从而难于启动的缺2-点,结合了AF耐冲击负荷的优点,同时也减轻了对到中和、脱氨氮作用,出水再与淡废水混合,把SO4UASB中国城镇水网三相分离器的固液分离性能要求。反应器底稀释到<3500mg/L进入产酸脱硫反应器,出水经部保持高浓度的颗粒污泥床,上部附着生长于填料吹脱塔去除部分硫化物后,再经缺氧池中好氧、兼氧上的生物膜对游离性的菌胶团具有吸附截留作用,微生物的好氧代谢除去因吹脱溶入的氧气,约2/32-减少流过固液分离器的固体量,降低出水中的悬浮废水回流进入产酸脱硫反应器稀释进水SO4(浓度物含量和污泥流失www.chinacitywater.org1000～1300mg/L)和反应池内的硫化物浓度(S2-,而整个反应器内部能保留比2-UASB更高的生物浓度。因此,UBF反应器具有启<300mg/L),约1/3废水其S经吹脱后已低于动快、处理效率高、运行稳定的特点。MPB抑制浓度,进入产甲烷UBF反应器。味精废水中过高浓度的硫酸盐是影响其处理效在本工程实践中还考虑到如下措施以提高各处36给水排水　Vol128No132002 理单元的有效性和合理性:在用石灰中和废水和去21314　构筑物平面布置2-除SO4时,采用鼓风搅拌,一是加强反应强度和效为合理布置各构筑物平面,构筑物之间可适当率,二是吹脱部分氨氮;两相UBF反应器均采用出连体合建。在本工程设计中,调节池、SBR池、污泥水回流和用泵大阻力配水起到多方面作用,一是稀浓缩池合建,产酸脱硫反应器、产甲烷UBF反应器、2-释进水SO4和反应池内的硫化物浓度,二是达到中间沉淀池1,2和缺氧池合建,有效降低了造价和均匀布水和有效混合的作用,三是改善反应器的水节约了用地。力条件,强化反应器中微生物与基质之间的传质作214　主要技术经济指标3用,加速有机物从废水中向微生物细胞的传递过程,(1)运行费用。①预处理部分:2125元/m,其33四是创造良好的微生物生长环境,增强微生物生态中药剂费118元/m,电费0125元/m,人工费0123的稳定性,以上这些方面是保证厌氧反应器高效、稳元/m。每天约可回收湿菌体蛋白13t,售价200元3定运行的重要条件。在两相UBF反应器之间加入/t,约可收入2600元,扣除运行费后,预处理每m吹脱塔和缺氧池,吹脱塔主要用于去除硫化物,同时味精废水约可获取经济效益1018元。②主体处理33对氨氮也可部分去除,缺氧池起消除溶解氧的作用。部分:1164元/m,其中药剂费0145元/m,电费吹脱塔和缺氧池用于此处有一定的新颖性,它们的331107元/m,人工费0112元/m。技术经济性尚需进一步的研究。两相UBF反应器(2)工程总造价约266万元。和吹脱塔产生的废气经用碱液作吸收剂的填料塔去2(3)占地面积为1100m。除恶臭气体后高空排放,以避免二次污染。(4)人员定编为操作工人5人。在本工程实践中两相UBF反应器取得比较满3　工程调试运行意的效果。调节池的废水水质为:pH5153～7198,工程于1997年3月开始设计,1998年1月开COD6500～7400mg/L,BOD2920～3190mg/L,始施工,2000年5月完工投入试运行。工程调试的SS1030～1318mg/L,NH3-N200～300mg/L,接种污泥取自养猪场的猪粪便,第一次接种共投入2-SO4<3500mg/L,产酸脱硫反应器出水的COD20t猪粪便,接种量为:SBR池5t、产酸脱硫反应器为1800～2200mg/L,COD去除率可达70%。这10t、产甲烷UBF反应器5t。调试开始阶段,废水说明产酸脱硫反应器较好地克服了废水中不良因素间歇进入两相UBF反应器,使污泥处于低负荷增的影响,而废水中水解残糖含量又较高,通过酸性发殖、驯化状态。1个月后,再次投入两相UBF反应酵产生充足的容易降解的低分子脂肪酸能极大地满器各5t猪粪便,以加速污泥培养。几天后,两相足SRB种群的需要,从而达到较好的处理效果。产UBF反应器开始连续进水,吹脱塔的风机根据厌氧甲烷UBF反应器出水的COD约在800～1100mg/产气程度开始启动。由于粪便中富含细小的颗粒物L,COD去除率可达63%,与产酸脱硫反应器相比,和废水中含有的少量粉末活性炭构成颗粒污泥晶COD去除绝对量和效率均较低,这主要是由于大部核、废水生化性能较好和UBF自身特点等原因,工分易分解的低分子有机物已被利用掉,余下的有机程调试经4个多月基本完成。废水处理工程于[16]物生物降解性能较差。2000年10月通过福州市环保监测站的竣工验收监21中国城镇水网313SBR池测,各项指标均达到《污水综合排放标准》(GB8978SBR池是间歇运行的活性污泥法反应池,它把-96)味精行业二级排放标准。废水处理构筑物从空间系列转化为时间系列,在同4　结语一构筑物内进行进水、曝气、沉淀、排水、闲置等运行www.chinacitywater.org工程实践表明,味精废水采用絮凝气浮回收菌周期,因而具有工艺操作灵活、占地面积少、投资和体蛋白预处理后,混合废水采用两相UBFOSBR主运行费用低、脱氮作用、不易发生污泥膨胀、处理效体处理工艺是行之有效的。本废水处理技术先进,果好和运行稳定等特点。经两相UBF反应器处理工艺可靠,在废水处理达标的同时也考虑了废物的后出水再经SBR好氧处理,COD去除率可达70%。资源化,取得较好的环境效益和经济效益。给水排水　Vol128No13200237 含油废水处理站装置化设计的经验何小娟提要　在上海石化股份公司含油废水集中处理装置的设计中,用碳钢调节罐代替了常规的钢筋混凝土调节池,在设备布置上引入了框架结构,使废水处理站装置化。介绍了废水处理站装置化的设计思路和成功经验,通过技术经济分析说明废水处理站装置化设计值得在各种工业废水处理设计中推广。关键词　含油废水　立式碳钢调节罐　框架结构　装置化设计0　前言置,乙烯装置,芳烃抽提联合装置,海运码头以及各提起废水处理站,人们就会想到很多庞大的水种油品的储罐区是自1972年以来通过多次新建、扩泥池子、污浊的场地,而且臭气熏天。当您站在上海建和改建以后形成目前规模的。在每次新建、扩建石油化工股份有限公司卫九路的含油废水集中处理和改建工程中公司均同时考虑配套废水处理设施的装置旁时,也许您还不相信这是1座日处理量高达建设。公司在本处理站建设之前共有4个含油废水33万m的废水处理站。因为,它的占地面积只有预处理站,它们分别是:北罐区、南罐区、30万t乙烯23196×6015=11858m,内有2座1万m调节罐和装置区和渣油罐区的4个含油废水处理站。处理总334座200m的污油罐,1幢3层框架结构的建筑和1水量为700m/h,出水水质基本上可以达到公司内幢2层辅助用房,只有2座污泥浓缩池和1座出水水质净化厂的接纳标准(石油类≤10mg/L),但存池为钢筋混凝土池子。装置区显得既整洁又宽敞,在以下问题:而且闻不到臭气。(1)现有含油废水预处理站的调节容量小,易受1　项目的由来冲击,暴雨时会溢出,清除调节设施内的浮油困难上海石化股份有限公司所属炼化部内的炼油装等,因此需要进行改建。参考文献有机废水可行性研究.工业水处理,1993,13(1):13～161　于信令.味精工业手册.北京:轻工业出版社,199511胡锋平.中温两相UBF反应器处理养鸡场离心废水的试验分析.2　石振清,等.味精废水处理技术综述.环境污染治理技术与设备,重庆环境科学,2001,23(2):59～612001,2(2):81～8512张耀斌.铁锈及Fe(OH)3处理硫酸盐废水厌氧方法试验.中国环3　钱鸣.味精厂废水处理初探.环境科学与技术,1999,41:37～39境科学,1999,19(6):493～4954　蒋昭霞.味精离子交换废母液处理工艺改进.污染防治技术,13杨平.厌氧流化床反应器处理含硫废水毒性的实验.中国环境科2000,13(2):121～122学,2000,20(4):378～3812-5　张自杰.环境工程手册-水污染防治卷.北京:高等教育出版社,14陈浩,等.UASB反应器处理CODCr/SO4=0.5有机废水试验.中国城镇水网1996城市环境与城市生态,1999,12(4):15～186　孙剑辉,等.新型高效厌氧反应器UBF的研究进展.环境污染治15杨建州,等.味精废水发酵培养苏云芽苞杆菌的研究.环境污染治理技术与设备,2000,1(6):20～23理技术与设备,2000,1(6):35～397　王爱杰,等.产酸脱硫反应器中SRB种群的功能与地位.中国环16张仁江,等.糖蜜酒精废水两相UASB处理有机物去除特征.城市境科学,2001,21www.chinacitywater.org(2):119～123环境与城市生态,2000,13(4):23～258　杨子亮,等.两相厌氧工艺处理含硫酸盐有机废水研究.环境科学,1995,16(4):3～7ª作者通讯处:350003福州市华林环保路8号9　张仁江,等.糖蜜酒精废水两相UASB处理工艺的酸化段特征.城福建省环境保护设计院市环境与城市生态,2000,13(2):60～62　电话:(0591)7844895O800810康风先,等.硫酸盐还原甲烷发酵两步厌氧法处理高浓度硫酸盐　收稿日期:2001O9O1738给水排水　Vol128No132002'