人们已经掌握了多种废水处理办法,物理处理法主要是应用重力或机械力作用使水质得到改善的方法。主要包括筛滤截留法、重心分离法和离心分离法[2]。根据参与代谢的微生物需氧量的不同,生物处理技术可分为缺氧生物处理、好氧生物处理和厌氧生物处理。这几种方法各有优缺点,在实际应用中,人们一般采用这几种方法混合使用的方法来增加废水处理的效果。
目前,国内主要是采用厌氧工艺处理法、好氧工艺处理法和膜处理除菌体法[3]等方法对废水进行处理,但这些方法处理后的废水中污染物的含量普遍高于国家规定标准。此外,在应用这些方法时,存在着成本高,难管理的等问题。因此,大多数味精厂并不采用这些方法。
下面以某厂为例,介绍一下该厂的废水性质。该厂味精年产量30万吨,其生产工艺流程分为四个过程:(1)原材料的预先处理及淀粉水解糖的制取(2)种子的培育及谷氨酸发酵(3)从工艺中制取谷氨酸(4)谷氨酸制取味精及味精样品的再次加工[4]。在这些工艺中,工厂分别设立了糖化工艺生产车间、发酵工艺生产车间、提取工艺生产车间和精制工艺生产车间作为主要生产工艺的车间[5]。该厂每天排出5万m3废水,其中按浓度分为高浓度废水和低浓度废水,按来源可分为发酵废水,粗制废水,精制废水和浓缩废水。其中,制糖和精制工段主要产生低浓度废水,发酵和浓缩主要产生高浓度废水。各工段的产生的废水量见表1。
表1 各工段废水水量
工段名称 发酵 粗制 精制 浓缩
废水量/m3 22000 9000 10000 9000
通过对味精废水各浓度范围的成分连续检测,得到的数据见表二。
表2 各浓度废水水质
项目浓度 低浓度 高浓度
COD(mg/L) 5700 45000
BOD(mg/L) 2100 39700
SS(mg/L) 900 4050
PH 5。5~7。5 2~3。5
NH3-N(mg/L) 159 7870
SO42-(mg/L) 295 31250
1 味精废水处理工艺设计
1。1 工艺流程
处理废水的主要方法是应用多种方法和技术,将废水中的所含的杂质除去,或转化为对环境无害的物质,使水体的质量达到国家规定的标准。对于采用何种方法,应依据废水中杂质的含量确定。除此以外,在实际应用中需要投入的经济成本,废水中物质循环利用的可能性等条件都是需要考虑的因素。对厂家来说,低成本、运行投入金额少、工艺简单易操作、便于管理、处理后的废水达到排放标准等因素是设计工艺流程时需要考虑的问题。论文网
处理工艺流程时指对各工段处理技术的优化组合。由于现代工厂排放废水的含量的复杂,故废水处理一般采用多种方法的结合。根据废水处理技术合理、经济和菌体蛋白循环利用的原则,应采用物理、化学处理和生物处理法共同使用。
工艺流程如下图所示,废水经过格栅处理,可除去废水中悬浮着的较大的杂质。而后处理过的废水经过水泵抽取到下一个处理单元调节池中,由于味精废水PH显酸性,可加入碱性物质调节其PH。当水量过大时,可通过调节池处理,除此以外,也可调节水温。使具有适宜的温度的废水流向下一个处理单元。在废水中加入PAC(聚合氯化铝)和PAM(聚丙烯酰胺),上述两种物质是絮凝剂[5],是处理废水时经常使用的。其中PAC是无机絮凝剂,PAM是有机絮凝剂。PAC应用范围广,能够使废水中的无机小分子快速变成大的矾花,由于重力作用使其沉淀下来,且处理的效果较好,废水温度对其影响较小[6]。PAM的分子量有高的,有低的。高分子量的PAM是应用广泛的絮凝剂,可制作出亲水性但不溶于水的凝胶,可以吸附许多溶解物质和有机小分子,大量的吸附使固体颗粒变大,由于重力作用而沉淀下来,这样能够有效除去一些物质和小分子。低分子量的PAM是一种分散材料,作为一种增稠剂或稳定剂大量应用于污水处理工艺。两种水处理药剂各有好处,在实际应用中,人们一般将两者混合使用。同时,过量的使用水处理药剂也是不好的,过量的PAC会使生成的矾花大而松散,不易产生沉淀。在水流的作用下,大的矾花容易分散成小的颗粒,这样就达不到使无机小分子聚合并沉淀的目的了[7]。PAM作为有机物的絮凝剂,有一定的毒性。在废水中加入过量的PAM会对已经污染的水体再次造成污染,这样除去了废水中原有的有机物又引入了新的有机物杂质,同样达不到废水处理的目的,所以应配置合适浓度的PAC和PAM加入从调节池流出的废水中。通过这两种絮凝剂的加入,能够使一些废水的固体小颗粒凝聚在一起,产生沉淀而除去。进入气浮池的废水经过上述处理之后,废水中仍然会有未除净的固体小颗粒胶黏物。在气浮池中,通过使水中产生大量微气泡,微气泡能够捕获吸附一些小颗粒胶黏物并使之上浮到废水水面,从而通过直接收集来去除一些小颗粒,其中包含的菌体蛋白由于其营养价值较高可回收利用。气浮池和沉淀池具有同样的作用,但气浮池处理效率高,效果好,在一定程度上减少了废水中的污泥和其他杂质,减少了后续处理工艺中污泥的处理量,故该处理工艺采用气浮池。