改良型AB生化法在味精廢水處理中的應用
味精是利用產谷氨酸鈉菌發酵生產谷氨酸后合成的,不僅CODCr濃度高,NH3-N、SO42-、Cl-等的濃度也很高,尤其是NH3-N會影響微生脫氫酶的活性,給味精廢水處理帶來了很大的困難。根據味精廢水的特點和處理后的出水要求,杭州味精廠和杭州華龍環境工程有限公司協作,結合以往污水處理的工程實踐,采用“高濃度離交廢水脫氨預處理混合廢水經改良型AB生化處理工藝”對杭州味精廠三期(4000 t d)味精廢水處理工程進行設計。
1廢水水質
杭州味精廠年產味精2萬t。該廠味精以大米為原料,經過制糖-發酵-等電-離交-精制等工藝制成。生產廢水污染物濃度高、水量大。
表1 4 種廢水的污染物濃度及日排放量
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表2杭州味精廠混合廢水水質mg/l
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由于該廠廢水處理后通過市政排水管網進入杭州四堡污水處理廠進行二級處理，其出水排放標準要求執行GB8978-1996《污水綜合排放標準》三級標準，具體指標為CODCr1000mg L、BOD5 600mg L、SS 400mg L、pH 6～9、氨氮三級標準無要求。
2 處理工藝
基本原理(N H 4)2SO 4+2N H 4C l+2Ca(O H)2=4N H 3↑+CaSO 4↓+CaC l2+4H 2O2 N H 3+H 2SO 4=(N H 4)2SO 4+△E離交廢水苛化脫銨制硫銨分兩步,首先將離交廢水的pH調至9～10,在苛化反應池內進行鼓風吹脫,苛化脫氨反應溫度50℃,再經過旋流脫氨塔進行進一步脫氨。吹脫出的氨氣用稀硫酸吸收,經飽和器吸收濃縮。硫酸(98%)用量為14.3 t d,吸收制得90%的硫酸銨21 t d。
工藝流程(見圖1)
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改良型AB生化工序 工藝流程(見圖2)
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典型的AB生化法由圖2的A、B兩段組成。由于味精廢水處理難度大,在A、B兩段之間插入兼氧水解段。A段由工廠污水溝、調節池、生物吸附池和斜板中沉池組成,為一級處理系統。該段連續不斷地從排水管網系統接種,在管網系統中存在著大量菌類,在混合廢水調節池和生物吸附池中經過增殖、適應、淘汰、優選等過程。從而培育出離交廢水苛化脫氨制硫酸銨預處理工藝流程圖。
改良型AB生化法工藝流程適應性很強的微生物群體,由于本工藝不設初沉池,使原廢水中的微生物全部進入生化系統。A段成為一個開放性的生物動力系統,該段污染負荷高、沖擊負荷大,所存活的是抗沖擊負荷能力強的原核細菌,其他微生物均不能存活。該段污泥產率高,加之斜板終沉池和隔離池的污泥回流使該段污泥濃度高,吸附、凝聚、卷帶能力強,能除去污水中難溶的有機物、氮、磷等。又由于B段和兼氧水解段污泥回流至A段,大量硝化菌流入,致使A段可同時進行硝化和反硝化反應,提高了A段脫氮除磷的效果。A段以物化法為主,生化法只占40%,因此A段對毒性、pH、負荷、溫度等的變化適應性強,工程實踐表明,A段CODCr總去除率為75%,NH3-N去除率為55%。兼氧水解段由兼氧水解池和斜板隔離池組成,該段可將污水中難生化降解的有機高分子化合物進一步水解成易生化降解的低分子化合物,同時進行硝化和反硝化脫氮反應,斜板隔離池去除了該段的微生物,防止其進入好氧生化段(B段),避免了兩段不同的微生物競爭而影響B段生化效果,為B段好氧生化創造穩定、良好的生化條件。該段CODCr去除率為50%,NH3-N去除率為20%。B段由好氧生化池和斜板終沉池組成,所接受的廢水來自兼氧水解段,水質和水量都較穩定,凈化功能得到充分發揮,并具有硝化反應的良好條件,使NH32N氧化成NH3-N。該段CODCr和NH3-N去除率各為50%。本工程生化系統(包括生物吸附池、兼氧水解池和好氧生化池)采用杭州華龍環境工程有限公司開發研制的籠式湍動竹球填料。該籠式湍動竹球填料以天然毛竹為原料加工制作而成,制成的竹球表面粗糙,具有掛膜容易、無生物毒性等特點。又由于木質素不易被微生物降解,因此由毛竹編制而成的填料使用壽命長。
3處理效果
該廠污水處理站處理味精廢水3500 t d,其中高濃度的離交廢水800 t d,進水NH3-N平均濃度為10000 mg L,處理后的離交廢水NNH3-N平均濃度為5000 mg L,去除率為50%,石灰用量18 t d(CaO含量90%),生成二水石膏34 td,折成含水15%的二水石膏37 t d。CODCr的日削減量為36.8 t,CODCr的年削減量為13432 t。污水處理站每天的運轉費用為9840元,每年的運轉費用為359.16萬元,每處理1 t廢水綜合運轉費用為2.46元,每處理1 t CODCr綜合運轉費用為267.39元。
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