CN101805101A - 一种好氧处理高盐味精废水的方法 - Google Patents

一种好氧处理高盐味精废水的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种好氧处理高盐味精废水的方法：该方法采用驯化的好氧反硝化污泥处理，通过回流比、pH和DO值等的调节，进行高盐味精废水的好氧生化及反硝化处理。本发明以好氧反硝化菌为主导，在高盐环境下实现好氧脱氮过程，可以使硝化和反硝化在同一处理过程中进行。整个脱氮过程在高溶解氧条件下进行，生化、硝化、反硝化反应同时，生化反应速度加快，因此效率更高。该方法流程简单，投资省，运行费用低，使所处理的废水可达到国家规定的三级排放标准。

Description

一种好氧处理高盐味精废水的方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理方法，所述废水产生于味精生产过程，是一种利用好氧反硝化技术处理生产高盐味精过程中的废水处理方法。
背景技术
味精足以粮食为原料、以水为媒介，经发酵、提取出的主产品即：谷氨酸，剩余的发酵废母液和离子交换洗柱水称为废液或者高氨氮废水，是味精生产行业的主要污染源。该废液中，由于发酵废母液中含有残糖、菌体蛋白、氨基酸、铵盐及硫酸盐等，是典型的高CODCr、高BOD5、高菌体含量、高NH3-N、高SO4 2-、低pH的“五高一低”废水。在现有生产工艺中，即使对废液进行必要的回收利用后，所排出废水仍为CODCr约4000～8000mg/L，总氮300～700mg/L以上。为此，须对所排出废水进行再次处理，该再次处理工艺复杂，污泥活性低，高能耗，难以稳定达到CODCr200mg/L，氨氮50mg/L的排放标准。至今尚缺乏技术经济均有效成功的实例。随着对水体总氮污染控制的迫切需求，对于敏感地区水域的氨氮浓度排放标准不断提高，必将增加氨氮总量控制和总氮量的控制指标，将需要更有效的防治技术。
目前国内发酵工业的高氨氮废水处理一直沿用化学吹脱法。采用吹脱法，首先要将废水的pH值调整到10以上进行大气量曝气吹脱(pH高于10.5，脱氮率才能达到90％)，废水吹脱操作后如再进入生化处理，还需要将废水的pH值调整到中性，两次pH调节将消耗大量的酸和碱；而且氨氮只是从水体转移到大气，污染并未被根本消除，完整的工艺还需要进行氨气回收；回收的氨溶液必须再解决利用问题。由于吹脱法的费用过高，目前几乎没有企业能够保障连续运行。
当氨氮不能有效去除，水体中的高浓度游离氨对许多微生物有毒性，导致污泥系统受到抑制，进而使得出水水质多种指标CODCr、BOD5、氨氮均恶化，形成水处理操作中的恶性循环，这是发酵企业污染一条河流的恶性事件发生的主要原因。因此如何有效脱氮已成为发酵工业废水达标处理的第一难点问题。硫酸盐在厌氧过程中会转化为硫化物，传统的厌氧发酵理论认为，当废水中硫化物含量超过100mg/L时就抑制甲烷菌的生长；当硫化物含量超过150mg/L时甲烷菌就完全停止生长，而生产味精所产生的废水中硫酸盐浓度高达上千mg/L。因此，对此类废水必须选择既能有效处理又不受硫酸盐干扰的生化工艺。
采用生物处理技术是解决高浓度氨氮废水最经济有效、且没有二次污染的方法。废水脱氮处理由硝化和反硝化两步完成，因硝化反应速度慢，是脱氮的控制步骤，硝化不充分，影响总体脱氮率。对于高浓度氨氮废水硝化需氧量大，传统反硝化所必须的缺氧环境往往不能保证硝化过程充分进行，简单的两步过程合并工艺不能满足高浓度氨氮废水处理效率的要求。要满足发酵废水所需要的高脱氮效率，需采用新型生物技术，改良生化处理菌群，选育适应性强的好氧反硝化菌。好氧污泥种群中反硝化菌、生化菌和硝化菌能够达到互补生存，甚至某些好氧反硝化菌本身就具有硝化能力，因此可以同时进行生化、硝化和反硝化反应，硝化产物就能直接进行反硝化，进水有机物可直接作为反硝化碳源，脱氮效率更高，工艺控制更简单。
本发明提出的好氧处理高盐味精废水方法，其关键在于实现以好氧反硝化菌为主导的高盐环境下的好氧脱氮过程。由于曝气池内处处同时伴随反硝化，硝化产物直接进行反硝化，进水有机物可直接作为反硝化碳源，因此可以承受更高的进水有机负荷和氨氮负荷，而且完全不受高硫酸盐含量的干扰，脱氮工艺可以变得筋单而高效。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种生化效率高，工艺流程简单，投资和运行成本低的高盐味精废水的处理方法。
本发明以好氧反硝化菌为主导，在高盐环境下实现好氧脱氮过程，可以使硝化和反硝化在同一处理过程中进行。整个脱氮过程在高溶解氧条件下进行，生化、硝化、反硝化反应同时，生化反应速度加快，因此效率更高。
本发明提供的方法为：将高盐味精废水引入收集池，在收集池里混合后的污水进入预曝池，之后按顺序依次流过pH逐渐降低、DO逐渐增加的四个曝气池，采用驯化的好氧反硝化污泥处理，处理后再进入一个平流式二沉池，使泥水分离。回流污泥分别进入预曝池，1号池，2号池的进口。处理后的出水除部分回用外，其余直接排放。其中：
a.好氧反硝化污泥的驯化：采用进水COD＝350～500mg/L，NO3 --N＝35mg/L，保持DO≥5mg/L，pH＝7.0～8.0，出水NO3 --N＜2mg/L，TIN去除率约60％～80％。后续运行逐渐提高进水负荷，直至进水NO3 --N＝80mg/L，COD/N＝12，pH＝7.0～7.8，出水NO3 --N＜2mg/L，TIN去除率达到86％～90％，实现了好氧反硝化，之后将好氧反硝化污泥分别引入1号，2号，3号4号四个曝气池。
b.将高盐味精废水引入收集池，控制池内DO在1～2mg/L，pH 4～6，温度30～40℃。
c.在收集池里混合后的污水进入预曝池，控制预曝池DO＜0.4mg/L，pH7～8，温度30～40℃。
d.按顺序依次流过pH逐渐降低、DO逐渐增加的四个曝气池，1号池曝气量较小，2号池曝气量最大，3号4号曝气量逐步降低。
e.4号池的出水进入一个平流式二沉池，停留时间为0.8d，使泥水分离。
f.二沉池中的污泥部分回流到预曝池，1号，2号池的进口。污泥回流量400m3/d。
g.二沉池进水COD＜110mg/L，出水的COD＜85mg/L；二沉池进水氨氮＜14mg/L，出水中氨氮＜5mg/L；出水pH 6～7。
本发明所述的处理工艺流程简图示于附图1。
本发明具有以下优点和效果：
通过驯化好氧反硝化污泥，在较高溶解氧运行的推流式曝气池直接处理高盐味精废水(DO＞2.0～5.0mg/L)，pH7～8，经过近半年的运行，进水CODCr和氨氮平均浓度分别为3000～5000mg/L和600～1000mg/L以上，经处理，二沉池出水平均浓度COD＜85mg/L，氨氮小于5mg/L，去除率可以达到96％以上。
附图说明
味精废水引入收集池，在收集池里混合后的污水进入预曝池，之后按顺序依次流过1号、2号、3号、4号四个曝气池，处理后再进入一个平流式二沉池，使泥水分离。回流污泥分别进入预曝池，1号池，2号池的进口。处理后的出水除部分回用外，其余直接排放。
具体实施方式
下面结合实施实例对本发明做进一步描述。
对于一座年产12万吨谷氨酸的味精厂，日处理废水3000～5000吨，CODCr浓度为1500～3000mg/L，氨氮浓度约为100～300mg/L。主要采用以下步骤进行处理：
1.将高盐味精废水引入收集池，控制池内DO在1～2mg/L，pH4～6，温度30～40℃。
2.在收集池里混合后的污水进入预曝池，控制预曝池DO＜0.4mg/L，pH7～8，温度30～40℃。
3.按顺序依次流过pH逐渐降低、DO逐渐增加的四个曝气池，1号池曝气量较小，2号池曝气量最大，3号4号曝气量逐步降低。
4.4号池的出水进入一个平流式二沉池，停留时间为0.8d，使泥水分离。
5.二沉池中的污泥部分回流到预曝池，1号，2号池的进口。污泥回流量400m3/d。
6.二沉池进水COD＜110mg/L，出水的COD＜85mg/L；二沉池进水氨氮＜14mg/L，出水中氨氮＜5mg/L；出水pH 6～7。
7.废水处理后达到COD100mg/L，氨氮15mg/L以下；
8.氨氮脱除率94％，COD去除率96％，总氮脱除率90％以上。
实施例1～4
表格中表示的实施例1～4，运行半年后，预曝池DO＜0.4mg/L，pH 7～8，温度30～40℃；推流式曝气池HRT＝80h。平流式二沉池停留时间为0.8d。每个池子的出口处作为取样点，在四个实施例中，各池中污染物的去除情况如下表：

Claims (5)

1.一种高盐味精废水处理方法，其特征在于以好氧反硝化菌群为主导对高盐味精废水进行好氧脱氮处理，使硝化和反硝化在同一处理过程中进行，具体步骤为，
(1)将高味精废水引入收集池；
(2)在收集池里高盐味精废水与经驯化的好氧反硝化污泥混合后的污水进入预曝池；
(3)之后按顺序依次流过pH值逐渐降低、DO逐渐增加的四个曝气池；
(4*)经处理的一部分污水进入二沉池，经二沉池使泥水分离，形成的回流污泥回流到预曝池，形成的出水经混凝沉淀后排放；或者(4**)经处理的另一部分污水作为回流污水回流到预曝池和第一曝气池，继续进行再次处理，即(1)——(4*)；处理后的出水除部分回用外，其余直接排放。
2.根据权利要求1所述高盐味精废水处理方法，其特征在于全混式曝气池内DO在1～2mg/L，pH在7～8，停留时间控制在60～100h。
3.根据权利要求1所述高盐味精废水处理方法，其特征在于推流式曝气池内DO在3～5mg/L，pH在7～8，含磷量4～5mg/L，停留时间控制在80～120h。
4.根据权利要求1所述高盐味精废水处理方法，其特征在于推流式曝气池出口部分泥水混合液回流到全混式曝气池，回流比200％～300％。
5.根据权利要求1所述高盐味精废水处理方法，其特征在于二沉池中的污泥部分回流到全混流曝气池，回流比200％～300％。
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