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1、味精废水的处理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 1 味精废水简介味精废水简介1.11.1 味精废水的来
2、源及水质特点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
3、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, COD 150mg/L2。1.21.2 味精废水的危害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,
4、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 2 味精废水处理现状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。2.12.1 物理化学方法物理化学方法(1)离心分离
5、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。2.32.3 味精行业废水资源化利用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
6、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 3 主要工艺流程主要工艺流程3.13.1 混凝预处理、厌氧处理、好氧处理、厌氧氨氧化混凝预处理、厌氧处理、好氧处理、厌氧氨氧化( ( AnaerobicAnaerobic AmmoniumAmmoniumOxidationOxidation ,Anammox)Anammox) 脱氮工艺等四位一体工艺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”
7、;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 54mg/L126 mg/L,满足 味精工业污染物排放标准 (GB 19431 2004)。3.23.2 超滤(超滤(UFUF)和纳滤()和纳滤(NFNF)系统相结合作为生化前的预处理)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 4
8、 展望展望(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。参考文献参考文献1 李红光.味精生产废水综合治理及资
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