味精廢水治理技術路線商討
某味精廠經過多年認真考察，確定采用ABBL廢水治理工藝，該工程總投資357萬元，設計水量為800m3/d，實際水量為1000m3/d。已通過當地環保部門驗收。
表1 某味精廠味精廢水水質、水量
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表2 處理效果平均值表 (單位:除pH值外，其余均為mg/L)
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由表2所示經過處理后，公司每年可減少污染物排放量為：SS 111.8噸，COD 3138.9噸，BOD5 372.3噸;污染物的處理效率分別為SS 83.7%，COD 97.5%，BOD5 99.1%，NH3-N85%。
主要技術經濟指標：
設計規模：800 m3/d 工程投資：357萬元
占地面積：1600 m2 裝機容量：268 KW
運行費用：3. 60元/m3•水（包括電、人工、藥劑、維修、折舊等費用）
一. 工藝機理
水解酸化是在微生物作用下將復雜有機物進行水解和發酵的過程，使多糖水解為單糖，再通過酵解途徑進一步水解酸化成乙醇和脂肪酸，蛋白質則先水解為氨基酸，再經脫氨基作用產生脂肪酸和氨。在產氫產乙酸菌的作用下，將丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等轉化為乙酸、H2和CO2。無論是厭氧UASB工藝，還是兼氧水解酸化工藝，其目的都是為后面的好氧生化處理作預處理。所不同的是UASB是全過程的厭氧生物降解工藝，而水解酸化工藝則只完成了厭氧反應前兩階段，即第一階段水解、發酵階段，第二階段產氫、產乙酸階段。
二. 工藝選擇
味精廢水按污染物濃度可分為兩大類：一類為污染物濃度高、成分復雜的離交尾液等。第二類為炭柱處理水、洗米水、設備清洗水及生活廢水等組成的中、低濃度有機廢水，這部分廢水水量較大。廢水中有機物、NH3-N及SO42-含量高，pH值偏低，且含有一定量的Cl-。對厭氧和好氧生物具有直接和間接生物毒性，其治理國內外已經作了多年研究。
通過對國內較典型味精廢水處理工程實地考察、調研，已實施的工程中基本分三種工藝：
1.厭氧+好氧處理工藝；
2.完全好氧工藝；
3.不同形態的水解酸化+好氧工藝。
由于廢水中高SO42-、高NH3-N，對厭氧、好氧微生物不同程度的抑制導致處理系統不能正常運行或使厭氧反應系統幾乎不能運行。為避開兩相矛盾，部分企業的后續改造與2000年后的新工程設計將重點放在前期物化處理方面，分別采用：一、濃縮蒸發法；二、Ca(OH)2脫硫法；三、空氣氧化吹脫法；四、工藝水稀釋法。
隨著日趨漸嚴的環保法規的完善和全民環保意識的提高，廢水處理工藝的實施面臨著嚴峻的挑戰。
1.造成富營養化、破壞受納水體水質的NH3-N值已放在了監測因子的首位。
2.惡臭氣味的產生，H2S氣體排出對周邊空氣環境的影響造成對生態環境的破壞。
3.受產品低利潤空間的限制，企業無法承受過高的改造投資費用和運行費用。
4.地下水和地表水隨著新水法的執行，實行有償使用和總量收費。
5.高能耗、高投入、低產出，特別是易造成二次污染的產業。
這些問題迫使設計單位必須作出新的選擇，為治理企業提供先進工藝，減少企業投資，適應環保要求。經過幾年來的探索和工程實踐，證明味精廢水的處理應立足于生化法為主體，通過預處理或生物處理的強化手段，提高生物對難降解有機物的分解能力，有效的為后續處理提供良好的降解有機物的條件。
UASB工藝和水解酸化工藝均在水解、斷鍵反應的作用下實現原水中蛋白質、氨基酸、纖維素和脂類等復雜的大分子、不溶性有機物向小分子、溶解性有機物的轉化（附帶產生少量的CO2、N2和H2），并且在細胞體內分解為揮發性有機酸、醇類、醛類及較高級的脂肪酸等。兩者相比，UASB工藝較水解酸化工藝多了產甲烷段，但兩工藝均需好氧后處理，故產甲烷段就成了整個工藝的重復建設部分。
由于水解酸化具有很大的優勢和潛力，參照已實施工程的經驗和不足，擬建中的項目選擇改進型的ABBL工藝，即強化前期預處理：對離交廢水兩次調整pH，采用雙塔吹脫NH3-N并回收廢水中液氨產品，使NH3-N濃度從11000mg/L降至1000mg/L以下，與其它廢水綜合后進入以水解酸化為主體的生化處理系統。
工藝流程：
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三. 改進型ABBL工藝說明
工藝主要分為四部分：1、蛋白提取部分；2、NH3-N吹脫部分；3、廢水處理部分；4、污泥處置部分。
1、蛋白提取部分：
離子交換母液含有菌體蛋白等大量懸浮物和膠體物質，蛋白質為兩性電解質，等電點約為pH4.0~5.5，離交廢水的pH值接近蛋白質的等電點，故此廢水中的蛋白具有自動凝聚的趨勢，這種凝聚方式形成的絮粒很小，由于絮粒表面帶有相同電荷及水化層的影響，絮粒很不穩定，通過加入一定的絮凝劑和助凝劑，溶入適量的空氣，使絮團附著大量微氣泡，通過氣浮分離，提取富有營養價值的飼料蛋白，同時也起到去除有機污染物的作用。提取蛋白后的廢水進入吹脫裝置進行處理。
2、NH3-N吹脫部分
包括：吹脫塔、氨回收裝置、集水池、冷卻塔。
利用廢水中所含的氨氮等揮發性物質的實際濃度與平衡濃度之間存在的差異，在堿性條件下用空氣吹脫，使廢水中的氨氮等揮發性物質不斷地由液相轉移到氣相中，從而達到從廢水中去除氨氮的目的。
3、廢水處理部分
由三單元區組成：
① 物化區：生物調節池、固液分離裝置等設施。經吹脫裝置后的離交廢水匯合中濃度廢水，在調節池內調整pH值至7.5-8.5左右，培養部分活性污泥，達到均勻水質、水量去除部分有機污染物和NH3-N的作用，并吹脫廢水中的部分二氧化碳和揮發性物質，創造良好的微生物生長環境，增強微生物生態的穩定性和凝聚性。上清液自流入后續系統。
② 預生化區：包括WXY一、二級反應系統。 本系統是根據多年實際工程經驗發展而來的，采用動態水解酸化工藝，與傳統的厭氧和靜態水解酸化有著本質的區別。通過對反應器中的工藝條件（pH值，DO，布水與回流方式，有效充氧方式等）合理控制，可使含較高濃度的NH3-N、SO42-廢水直接進入系統，通過兼性菌水解酸化作用使難生物降解物質轉化為易生物降解物質，非溶解性有機物質降解為溶解性物質，并通過系統微生物自身新陳代謝等生化反應，使COD和NH3-N、SO42-呈明顯的遞級去除。該區選用微需氧、微缺氧兩類不同世代周期的菌屬，分別完成一級硝化反硝化反應同步去除有機污染物。
③ 生化區：即DASS反應系統。DASS是改進型的SBR工藝，該區實現二級硝化反硝化生物處理，提高微生物降解COD、BOD和NH3-N功能，確保出水達標排放。本段采用回流循環，相互交叉，分段利用，只有少量剩余污泥排入污泥濃縮罐，經濃縮穩定后，上清液再回處理系統進行處理。
4、污泥處置部分：
污泥主要來自以下兩個系統：
① 物化系統，此部分污泥成份復雜、含有大量有機物和無機物，濃度較高，pH值在6.5～8.5左右。
② 生化系統，此類污泥屬活性污泥，主要成分為生物殘體，易發臭，含水率高，難于脫水。兩系統產生的污泥含水率在99%以上，但經過污泥濃縮罐沉降濃縮后到97%，經消化調理后，加絮凝劑進氣浮濃縮罐進一步濃縮到約93%左右，進行壓濾或者晾曬。經分析化驗污泥蛋白質、氮等含量較高，回收后可分別作為飼料蛋白和多元有機復合肥。
四. 主要技術經濟指標（改進型ABBL工藝）
以1萬噸/a味精企業為例，日處理廢水量1000 m3/d。
工程總投資：500萬元
總占地面積：3000 m2
總裝機容量：300 KW
總運行費用：4.60元/m3•水（包括電、人工、藥劑、維修、折舊等費用，未減經濟創收效益部分）
五. 結論
1.味精廢水采用以WXY為核心的改進型ABBL生物處理工藝，不需對其中的SO42-進行專項預處理，各單元菌屬固定化，抗沖擊負荷，容積負荷和污泥負荷高，COD去除率≥98%，NH3-N去除率≥96%。出水可達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)第二類污染物味精行業二級排放要求。
2.工程應用證明NH3-N吹脫回收，既減輕了后續系統的負荷，又能產生一定的經濟效益。
3.剩余污泥中蛋白質、氮等含量較高，可分別回收作飼料蛋白和多元有機復合肥，在治理污染的同時又獲得了經濟效益。
4.BOD/N比從1.5:1提高到4:1以上，提高了廢水的可生化性。
5.生化處理采用兩級硝化反硝化COD和NH3-N同步降解。
6.該工藝投資省、運行費用低、設計緊湊、結構合理、水力停留時間短。
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