味精废水处理研究_高廷东

味精废水处理研究高廷东,魏新春(山东农业大学生命科学学院,泰安271018)摘要:味精废水具有浓度高、粘性大、pH值低、SS含量高等特点,其中SO42-及NH3-N含量高,使味精废水处理难度大。用Ca(OH)2中和味精废水,从而找出味精废水进入生化段的最佳条件。关键词:氢氧化钙;中和;味精废水;UASB;SBR中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1003-6504(2003)05-0040-03味精生产分为水解和发酵两种方法[1],现主要采用发酵法。此法以粮食为原料,水解、发酵生成谷氨酸,再中和结晶生成味精。生产过程中需要大量的浓硫酸、浓氨水等。据统计:某味精厂每生产1t味精约需0.8t浓硫酸和0.4t浓氨水,排放高浓度废水20t左右。以硫酸作为原料生产味精的厂家,其废水中NH3-N浓度达10000mg/L,SO42-浓度达28000mg/L,并且pH值低,一般为3左右。低pH值、高浓度的SO42-和NH+4的废水将抑制微生物生长,不利于生化处理。通过石灰中和不但能调节味精废水的pH值,而且经过吹脱后,能有效地降低废水中SO42-和NH3-N含量,削减部分COD。从而减轻后序工段的负荷,利于生化处理。1味精废水的水质及排放标准1.1水质以山东三九味精有限公司的味精废水为例。该厂味精废水水质见表1。表1味精废水水质表项目指标COD(mg/L)53200BOD5(mg/L)25321SS(mg/L)8800pH2.7NH3-N(mg/L)9823SO42-(mg/L)273281.2检测方法COD:重络酸钾法;SO42-:铬酸钡分光法;NH3-N:蒸馏滴定法;pH:pSH—3TC酸度计;SS:重量法。1.3国家排放标准执行1996年10月4日国家环保总局制定的GB8978—1996污水综合排放标准。作者简介:高廷东(1973-),男,硕士研究生,从事环境工程设计及调试工作。2发酵生产工艺流程[2]:淀粉质原料※水解※配料※灭菌※发酵※粗制※中和脱色※浓缩结晶※谷氨酸钠※味精←食盐3污水处理工艺流程3.1污水处理工艺总流程Ca(OH)2↑味精废水※提取蛋白※调节池1※中和沉淀※沉淀池※UASB反应器※调节池2※SBR反应器※达标排放←低浓度废水3.2蛋白提取工段该过程以烯酸钠为絮凝剂,味精废水温度需控制在50℃左右,通过气浮法提取水中蛋白,每80t废水可提干蛋白1t左右,使废水的污染负荷大大降低。COD可降低30%～40%,SS降低70%～80%,提取的蛋白营养丰富,可作为饲料,干蛋白市场售价1800～2000元/t,经济效益非常可观。以周兖莲花味精有限公司的废水为例,处理效果见表2:表2蛋白提取效果表(mg/L)蛋白提取前蛋白提取后COD5342138937SS910027003.3化学处理工段味精废水经蛋白提取后,对COD与SS有所削减,但废水中的SO42-浓度变化不大,pH值为3左右。高浓度的SO42-、NH3-N对生化段的厌氧菌和好氧菌将产生抑制作用。据报道[3～6],SO42-的浓度达到5000mg/L时,对微生物生长产生抑制作用。当NH3-N浓度高于1500～3000mg/L时,pH高于7.5时产生抑制作用。NH3-N浓度高于3000mg/L时,无论pH高低,都有抑制作用。因此,必须在中和沉淀段降低·40·环境科学与技术第26卷第5期2003年9月DOI:10.19672/j.cnki.1003-6504.2003.05.018SO42-和NH3-N浓度。Ca(OH)2以其价格低,对SO42-和NH3-N具明显降低作用等优点而被广泛采用,其作用机理如下:Ca(OH)2Ca2++2OH-(1)NH4++OH-NH3←+H2O(2)Ca2++SO42-CaSO4↑(3)CaSO4的溶度积Ksp=1.96×10-4。随着石灰量的增加,使得反应(3)的平衡向着生成CaSO4的方向移动。反应(2)的平衡向着生成NH3的方向移动。可用吹脱方法去除NH3。而SO42-与Ca2+生成CaSO4沉淀。石灰用量与pH值的关系见图1。随着石灰量增加,pH值逐渐升高,当pH值达到6时,废水仅需石灰8.3kg/m3,而当pH=10时,石灰用量为38kg/m3,为pH=6时的近5倍。图1pH值与石灰用量的关系图2、3、4中随着pH值升高,SO42-、NH4+、COD去除率逐渐增大,pH值调节到6时,SO42-浓度为15336mg/L,NH4+浓度为6375mg/L,COD浓度为29327mg/L;而当pH=11时,SO42-浓度为2439mg/L,NH4+浓度为2327mg/L,COD浓度为20730mg/L。SO42-、NH4+、COD分别是pH=6时的16%、37%、71%。表明石灰用量越大,对污染物各项指标的去除效果越好,但并不经济,