專利名稱：味精廢水處理工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及廢水處理工藝，特別是味精生產過程中所產生廢水的處理工藝。
背景技術：
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廢水。目前，味精廢水處理方法有1.物理化學方法如絮凝沉淀、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，出水水質離達標排放的要求還很遠。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處理工藝。
膜分離技術應用，雖然能獲得較好的出水水質。但是膜工藝所需投入的資金巨大，運行成本也很高，企業一般很難承受。
2.生物處理法目前，很多企業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，并調節廢水的PH值。這一預處過程不僅費用大，而且會產生大量固體廢物。從而導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，給企業帶來了很重的負擔。
一般好氧生物處理工藝，因其能耗高而很少被應用，對味精廢水這樣的高濃度有機廢水更是不宜采用。
發明內容
本發明的目的是開發出工藝簡單、處理效果好、綜合費用低、實現環境效益和經濟效益和諧統一的味精廢水處理工藝。
本發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，就是要能夠對廢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，本發明的主導技術應該是生物方法。考慮到硫酸鹽的可能影響，則首先應避開厭氧生物方法；而好氧生物方法肯定要選擇高效反應器，并且能耗相對較低。經過反復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，合理設計成最佳的組合工藝。
具體步驟如下味精生產后的離交廢水，經菌體回收利用以后，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，所有廢水由廠內管道收集自流進入調節池，經曝氣----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，此時，pH值為2-3(此值如低于2時需加入少量堿液調高pH值)，硫酸根離子的濃度仍超過20000mg/L，COD濃度達8000mg/L以下，利用HCR的高效特性，可使廢水COD去除80％左右。
經HCR處理后的出水，其污泥濃度達到15g/L，主要特點是顆粒很細，且吸附有大量的細小氣泡。這種污泥的沉降性能很差，為此，工藝專門設計一個脫氣池，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可以使COD的去除率達65％左右，且不易受硫酸鹽的影響。只要適當保證水力停留時間，就能獲得較好的處理效果。
經終沉池的出水COD一般在500mg/L以下，此時還沒有達到進入城市管網的標準，因此，再將出水用于沖洗鍋爐灰。經過爐渣的吸附作用，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，通過本發明處理，COD濃度為10000mg/L的味精廢水，即可以達到國家二級排放標準(COD＜300mg/L)，從而實現了很好的環境效益。
本發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、經濟效益明顯等優點。與傳統的味精廢水處理工藝相比，本發明具有如下特點1) 系統的有機容積負荷大，COD去除率很高。采用本發明處理味精廢水，其中，第一級好氧生物反應對廢水COD的一次去除率都達到了80％左右，而系統的總去除率可以達到95％。對于COD濃度如此高的廢水，只經過兩級生物處理就實現達標排放，在一般的污水處理工程中很難達到這麼好的效果。
2)味精廢水中含有比較高的NH4+離子，本發明合理利用了廢水中這些氨的成分，使酸性味精廢水不經中和就能直接進入系統的反應器，經生物處理反應完后廢水的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具有顯著的抑制作用。在常規的生物處理工藝中，都需要將廢水中的硫酸根進行預處理，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，最后還必須對所產生的固體廢物進行處理和處置。本發明對硫酸根濃度高達40000mg/L的味精廢水直接進行處理，微生物代謝絲毫不受影響，這也是本工藝技術先進的核心所在。
4)本發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，而不是由鼓風機供給，因而節省了大量能耗。此外，本發明所設計的反應器容積負荷很高，構筑物占地面積很少，一次性投資也就相對少。
5)本發明充分利用廢水中的有用組分，科學合理地將有機污染物質轉化成了蛋白含量高達70％左右的優質飼料添加劑，一噸飼料蛋白的收入為2000元左右，使本工藝實現了自身贏利。
附圖為本發明工藝流程圖。
圖中標記為1原水，2調節沉淀，3HCR反應器，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達標排放具體實施方式
某味精廠味精的生產能力為15000噸/年，產品質量優良，暢銷國內外。味精生產過程中產生的廢水水質十分復雜，分為高濃度、中高濃度和低濃度等不同水質的廢水。
該味精廠產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生的所有廢水)。本設計處理廢水的水量Q＝62.5m3/h。
主要處理構筑物及設計參數預曝氣調節池調節池用于調節味精廢水的水質與水量，同時，對原水中的懸浮物和COD應進行預處理。將終沉池產生的少量污泥回流至預曝調節池，采用攪拌方法使水質均勻。廢水經初沉池后，即可去除大部分懸浮物和少量COD。調節池的水力停留時間為12小時，預曝氣強度為2.0m3/m2h。初沉池采用豎流式沉淀池。
高效好氧生物處理反應器(HCR)高效好氧生物反應器引進德國克勞斯塔爾工科大學物相傳遞實驗室Vogelpohl教授的技術，其主要特點是反應器體積小，系統占地少，溶解氧濃度高，有機容積負荷高，耐沖擊負荷力強。本工程反應器設計的容積負荷為30KgCOD/m3·d，單池有效生物化學反應的容積為55m3。
脫氣池主要用于處理HCR系統出水中污泥顆粒所吸附的微細氣泡，本池的目的就是使污泥表面的微細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池的水力停留時間為8h，采用三段串聯結構。池內安裝組合生物填料和微孔曝氣頭，每個曝氣頭的服務面積為0.49m2，總曝氣量為600m3/h，供氣采用3臺三葉羅茨鼓風機。
處理效果HCR中COD的去除率多在80％以上，二級好氧生物反應池去除COD的比率也為70％左右，達到了設計要求。
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后，系統去除COD的總能力達到了97％，經所在市環境保護監測站進行系統監測，其出水COD含量達到了進入城市排水管網的標準，使該廠的廢水終于實現了達標排放。
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10000mg/L，平均日處理量為800m3/d，統計結果為，工程月運行費用約為6萬元。每天可回收粗蛋白約1.5噸，蛋白含量達到飼料行業優級標準(QB/T1940-94)，按目前蛋白市場價2000元/噸計算，每天有3000元的產值，這說明本工程具有明顯的經濟效益，可實現自身的贏利。
權利要求
1.味精廢水處理工藝，味精生產后的離交廢水，經菌體回收利用以后，加上廠內洗板框的廢水、沖地板廢水等混合廢水，其特征是(a)所有廢水由廠內管道收集自流進入調節池，經曝氣----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，去除廢水中COD；(c)經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池處理；(e)經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，達標排放。
2.如權利要求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，pH值控制為2-3，如pH值低于2時需加入少量堿液調高pH值。
全文摘要
一種味精廢水處理工藝。(a)味精生產后的離交廢水，經菌體回收利用以后，加上廠內洗板框的廢水、沖地板廢水等混合廢水由廠內管道收集自流進入調節池，經曝氣－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，去除廢水中COD；(c)經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池處理；(e)經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，達到國家二級排放標準(COD＜300mg/L)。本發明工藝簡單、處理效果好、綜合費用低，廢水處理過程同時可回收優質飼料蛋白。
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 優先權日2002年11月13日
發明者劉康懷 申請人:劉康懷