改良型AB生化法在味精废水处理中的应用
味精是利用产谷氨酸钠菌发酵生产谷氨酸后合成的,不仅CODCr浓度高,NH3-N、SO42-、Cl-等的浓度也很高,尤其是NH3-N会影响微生脱氢酶的活性,给味精废水处理带来了很大的困难。根据味精废水的特点和处理后的出水要求,杭州味精厂和杭州华龙环境工程有限公司协作,结合以往污水处理的工程实践,采用“高浓度离交废水脱氨预处理混合废水经改良型AB生化处理工艺”对杭州味精厂三期(4000 t d)味精废水处理工程进行设计。
1废水水质
杭州味精厂年产味精2万t。该厂味精以大米为原料,经过制糖-发酵-等电-离交-精制等工艺制成。生产废水污染物浓度高、水量大。
表1 4 种废水的污染物浓度及日排放量
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表2杭州味精厂混合废水水质mg/l
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由于该厂废水处理后通过市政排水管网进入杭州四堡污水处理厂进行二级处理，其出水排放标准要求执行GB8978-1996《污水综合排放标准》三级标准，具体指标为CODCr1000mg L、BOD5 600mg L、SS 400mg L、pH 6～9、氨氮三级标准无要求。
2 处理工艺
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离交废水苛化脱铵制硫铵分两步,首先将离交废水的pH调至9～10,在苛化反应池内进行鼓风吹脱,苛化脱氨反应温度50℃,再经过旋流脱氨塔进行进一步脱氨。吹脱出的氨气用稀硫酸吸收,经饱和器吸收浓缩。硫酸(98%)用量为14.3 t d,吸收制得90%的硫酸铵21 t d。
工艺流程(见图1)
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改良型AB生化工序 工艺流程(见图2)
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典型的AB生化法由图2的A、B两段组成。由于味精废水处理难度大,在A、B两段之间插入兼氧水解段。A段由工厂污水沟、调节池、生物吸附池和斜板中沉池组成,为一级处理系统。该段连续不断地从排水管网系统接种,在管网系统中存在着大量菌类,在混合废水调节池和生物吸附池中经过增殖、适应、淘汰、优选等过程。从而培育出离交废水苛化脱氨制硫酸铵预处理工艺流程图。
改良型AB生化法工艺流程适应性很强的微生物群体,由于本工艺不设初沉池,使原废水中的微生物全部进入生化系统。A段成为一个开放性的生物动力系统,该段污染负荷高、冲击负荷大,所存活的是抗冲击负荷能力强的原核细菌,其他微生物均不能存活。该段污泥产率高,加之斜板终沉池和隔离池的污泥回流使该段污泥浓度高,吸附、凝聚、卷带能力强,能除去污水中难溶的有机物、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段可同时进行硝化和反硝化反应,提高了A段脱氮除磷的效果。A段以物化法为主,生化法只占40%,因此A段对毒性、pH、负荷、温度等的变化适应性强,工程实践表明,A段CODCr总去除率为75%,NH3-N去除率为55%。兼氧水解段由兼氧水解池和斜板隔离池组成,该段可将污水中难生化降解的有机高分子化合物进一步水解成易生化降解的低分子化合物,同时进行硝化和反硝化脱氮反应,斜板隔离池去除了该段的微生物,防止其进入好氧生化段(B段),避免了两段不同的微生物竞争而影响B段生化效果,为B段好氧生化创造稳定、良好的生化条件。该段CODCr去除率为50%,NH3-N去除率为20%。B段由好氧生化池和斜板终沉池组成,所接受的废水来自兼氧水解段,水质和水量都较稳定,净化功能得到充分发挥,并具有硝化反应的良好条件,使NH32N氧化成NH3-N。该段CODCr和NH3-N去除率各为50%。本工程生化系统(包括生物吸附池、兼氧水解池和好氧生化池)采用杭州华龙环境工程有限公司开发研制的笼式湍动竹球填料。该笼式湍动竹球填料以天然毛竹为原料加工制作而成,制成的竹球表面粗糙,具有挂膜容易、无生物毒性等特点。又由于木质素不易被微生物降解,因此由毛竹编制而成的填料使用寿命长。
3处理效果
该厂污水处理站处理味精废水3500 t d,其中高浓度的离交废水800 t d,进水NH3-N平均浓度为10000 mg L,处理后的离交废水NNH3-N平均浓度为5000 mg L,去除率为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的日削减量为36.8 t,CODCr的年削减量为13432 t。污水处理站每天的运转费用为9840元,每年的运转费用为359.16万元,每处理1 t废水综合运转费用为2.46元,每处理1 t CODCr综合运转费用为267.39元。
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