味精废水的清洁生产治理技术.pdf

味精废水的清洁生产治理技术 王红梅 王东辉 山东济宁职业技术学院, 济宁 272000 赵宝国 山东菱花集团, 济宁 272100 摘要 介绍了味精废水清洁生产的工艺技术, 并与传统的物化-生化方法进行了比较。 运行结果表明 该工艺既节约 能源, 又经济可靠。 关键词 味精废水 清洁生产 废水处理 处理技术 0 引言 山东菱花味精厂 ,在生产过程中产生的废水具有 SO 2- 4高 、 CODCr高、 氨氮高和 pH 值低等特点。以前采 用物化-生化方法处理味精废水 ,首先对分流出的高 浓度废水进行物化方法预处理 ,之后再与低浓度废水 混合后经生化方法处理 。因废水中 SO 2- 4大量存在, 工艺复杂, 一次性投资很大。为此, 2001 年采用清洁 生产技术处理高浓度味精废水 ,实际工程应用取得了 显著的环境效益和经济效益。本文介绍了山东菱花 味精厂在淀粉加工过程中的淀粉清洁生产技术和对 高浓度味精废水的清洁生产技术。 1 废水水量 、 水质 味精生产行业产生的废水主要有降温水 、 稀污水 淀粉废水 、 清洗水 和浓污水 3 种。降温水经简单的 净化和降温处理可作为回用水 ; 稀污水经生化处理后 可做到达标排放 ; 味精高浓度废水通常是指谷氨酸发 酵液经等电提取谷氨酸后的母液或母液再经离交回 收其中残留的谷氨酸后的离交尾液。按目前国内生 产水平 ,每生产 1 t 100味精大约要产生离交尾液 12 t 。发酵培养基中所配物料均为无毒物质 ,除葡萄 糖和各种无机盐外, 就是发酵过程中所产生的谷氨酸 棒杆菌及所产生的各种氨基酸。所需治理的离交尾 液又叫 上清液 , 其中含有 K 、Na 、NH 4、Mg 2 、 Ca 2 、 Fe 2 、 Cl - 、 SO 2- 4、 PO 3- 4等, 还有残糖 、 色素 、 消泡 剂等 。上清液中的谷氨酸 ≤0. 3, 其它氨基酸总量 ≤ 1, 菌体 1～ 1. 5 、硫酸 5. 32。铵 1. 3～ 1. 4,糖≤0. 2,CODCr 35 000～ 45 000 mg L, pH 1. 8～ 2. 0, SS 10 000～ 16 000 mg L 。就味精废水成 份而言是一种无毒废水, 所含物质基本都是宝贵的资 源,但排入水体均可造成污染 。 2 物化-生化治理技术 因离交尾液废水中菌体蛋白含量高 ,通过加入阴 离子絮凝剂在温度 43 ～ 45 ℃条件下, 反应 0. 5 h, 经 射流溶气气浮将细小的菌体絮成大块絮团分离出来, CODCr去除率高达 35～ 45。CODCr达到 20 000 1 000mg L , 同时吨废水得菌体 0. 01 t , 蛋白含量 70左右 ,售价1 600～ 2 000元 t 。加入 A-D 药剂后发 生物理与化学反应, pH 上升到 6. 5～ 7. 5,使废水可生 化性进一步提高 。同时回流水调节生化进水 CODCr 浓度3 000 mg L, 通过预曝 、 射流曝气塔处理二沉池出 水达到700～ 800 mg L,去除率达到 73～ 76,再经 生物膜接触氧化处理后达到 200 mg L 出水 ,CODCr去 除率为75,实现了达标排放。 物化 -生化处理工艺虽然技术可行,实现了达标排 放,但仍是高投入的末端治理技术。废水处理工程总 投资4 500万元,废水处理费用按电耗 、 药剂、 人工、 折旧 等项计算合计 8. 8 元 t ,回收菌体蛋白的收益 2. 6 元 t , 废水 仍 需 支 出费 用 6. 2 元 t , 按 处 理 离 交 尾 液 1 500m 3 d, 淀粉废水5 000 m3 d, 合计年 支出费用 1 339 . 9万元,且造成严重的二次污染和资源浪费 。 3 清洁生产技术 3. 1 淀粉清洁生产工艺流程 淀粉清洁生产工艺流程见图 1。 图 1 淀粉清洁生产工艺流程示意图 80 环 境 工 程 2007年 2 月第25 卷第1 期 3. 2 淀粉清洁生产工艺基本原理 浸泡水经三效蒸发浓缩系统浓缩得玉米浆做发 酵营养素 ,冷凝水排出系统,进入生化系统处理; 黄粉 尾水通过真空吸滤机吸滤得湿黄粉 ,湿黄粉由管束烘 干机烘干做蛋白饲料 ,滤液进入过程水罐进一步沉淀 分离; 渣水被挤渣机挤压分离得湿渣, 湿渣经管束烘 干机烘干获得粗纤维饲料 ,滤液也进入过程水罐进一 步沉淀分离; 过程水罐的沉淀物经板框过滤机过滤得 精纤维滤渣,滤渣再经管束烘干机烘干获得精纤维饲 料,滤液与清液回各生产工序。与原淀粉工艺相比 ① 淀粉排水量由25 m 3 t 降为 0. 7 m3 t ; ② 干物收率大 大提高,总干物收率达到 98. 5; ③淀粉质量大幅度 提高 ,蛋白含量由 1. 0 降为 0. 6。 3. 3 淀粉清洁生产效益 淀粉清洁生产项目正常运行后 ,淘汰了老淀粉生 产线 ,直接运行费用大幅度降低,淀粉、胚芽、黄粉 、 纤 维的收率均有不同程度的增加 , 干物总收率达到 98. 5,增收约 600 万元 a ,成为直接收益, 还不计算 因产品质量提高给发酵生产带来的收益 。 4 味精清洁生产工艺 4. 1 味精清洁生产工艺流程见图 2。 图 2 味精废水清洁生产工艺流程示意图 4. 2 味精清洁生产基本原理 味精清洁生产技术, 首先离交尾液废水中投加 4 10 000的聚丙烯酸钠作为主要絮凝剂 ,菌体絮凝 ,通 过气浮除菌,CODCr由35 000 mg L 降为20 000 mg L ,得 菌体蛋白 饲料蛋白 ; 除去菌体的清母液经四效蒸发 系统进行浓缩, 得到结晶硫酸铵 肥料 ; 硫酸铵结晶 母液进行焦谷氨酸开环水解操作和过滤, 滤渣 有机 肥 排出闭路循环圈 ; 最终得到的富含有谷氨酸的酸 性浓缩液经活性炭脱色, 富含谷氨酸的酸性脱色液替 代硫酸 ,调节下一批次发酵液等电结晶 , 物料构成闭 路循环,实现浓污水的全部综合利用 。 与物化-生化工艺相比 ①杜绝了二次污染 ; ②变 废为宝, 获得菌体蛋白、硫酸铵和脱盐液 3 种产品。 ③ 冷凝水 60 ～ 80 ℃ 可循环作为工艺用水, 实现浓 污水的零排放。 4. 3 效益分析 1 运行费用分析 味精清洁生产 蒸汽消耗 2 554. 2万元 a ; 电耗 775. 2万元 a ; 絮 凝剂 148. 5 万元 a ; 设备折旧 617. 5 万元 a ; 人员费用 72 万元 a 。 年运行费用为 2 554. 2 775. 2 148. 5 617. 5 72 4 167. 4 万元 a 2 收益分析 硫酸铵 3 346. 2 万元 a ; 菌体蛋白 990 万元 a; 脱 盐液 561万元 a。 5 结论 味精清洁生产技术和淀粉清洁生产技术充分体 现了“清洁生产的理念” , 即“源头控制” 、“废物资源 化”和“物料的循环再利用” 。工艺着眼于生产全过 程,提高资源和能源综合利用水平, 实现了污染物的 综合利用, 也使投资型废水处理方法变成效益型, 基 本做到了浓污水的零排放, 提高了资源的重复利 用率 。 参考文献 [ 1] 杨建州等. 利用味精废水生产饲料蛋白的研究. 环境污染治理技 术与设备,2002, 3 6 21 -24. [ 2] 陈应向. 味精废水的治理技术及其发展趋势. 工业水处理, 2003, 23 2 6-9. 作者通讯处 王红梅 272000 山东省济宁职业技术学院生化系 电话 0537 2220781 E -mail zzh18188sina . com 2006- 05-09 收稿 欢迎登陆“环境工程网”www . hjgc . com . cn 81 环 境 工 程 2007年 2 月第25 卷第1 期 Xiaolangdi Reservoir 3 years before its completion and 4 years after its completion, using the single factor uation . The result indicated that after the completion of Xiaolangdi Reservoir completed, although the water quality in the reservoir head section continuously changes for the worse, yet that below the dam obviously changes for the better. Which shows that the water inXiaolangdi Reservoir has a strong ability for purifying the pollutants of the original water, thus improving the water quality of downstream reach. Keywords Xiaolangdi Reservoir,water quality uation, single factor uation and influence ANALYSIS OFDECOLORIZATIONEFFICIENCYBYOZONATION ANDRESIDUESIN SOLUTION OF ACID LIGHT YELLOW GLiu Jiale Luo Hanjin Wei Chaohai et al 76 Abstract It was investigated the decolorization of acid light yellow G by ozonation, change in pH of its solution, and the residues in the degraded solution. The result indicated that the decolorization efficiency reached 97. 5 in 20 min, and some acid materials could be produced, causing the devease in pH value with increasing the reaction time. The trend of the pH change was consistence with the decoloziration efficiency. SO3Na in the dye molecule was generated into SO2- 4, nitrogen was degraded to the compounds containing N, but not NO - 2andNO - 3. Keywords acid light yellow G, decolorization, ozone and residue USING FLOATATION -HYDROLYSIS-CONTACT OXIDATION PROCESS TO TREATBATIK WASTEWATERWu Xiaohang Xu Xiang 78 Abstract The application of floatation -hydrolysis -contact oxidation process to treat batik wastewater was presented. It is indicated by the practical operation project that the technique has high efficency of treatment and stable operation. It is found that all the inds can meet the second -order of“Wastewater Pollutants Discharge Standard for Textile Printing Industry” GB4287 -1992. Keywords floatation, hydrolysis, contact oxidation process and batik TREATMENT TECHNOLOGY OF CLEANER PRODUCTION OF MONOSODIUM GLUTAMATE WASTEWATERWang Hongmei Wang Donghui Zhao Baoguo 80 Abstract It is introduced that the treatment technology of cleaner production of monosodium glutamate wastewater MGW. The application result showed the treatment technology of cleaner production can save energy and lower cost as compared with the traditional technologies of physico -chemical treatment and bio -chemical treatment. Keywords monosodium glutamate wastewater, cleaner production, wastewater treatment and treatment technology TREATING ECONOMICALLY AND HIGH EFFICIENTLY THE DOMESTIC SEWAGE FROM URBAN HOUSING ESTATEZhou Jijun YaoYaming Cui Shujun et al 82 Abstract According to the domestic sewage treatment engineering example of Beijing Yunhu Holiday Village, it was introduced the integrated sewage treatment technology of pre -aerated adjust ment -biochemical reaction -biologic filtration -sanitizing. Practice testified that this technology possessed the economical and efficient characteristics, and is fit for national conditions in China. Keywords domestic sewage, CODCrand up to the first -class discharged standard DEVELOPMENT OF BIOLOGICAL PHOSPHORUS REMOVAL INWASTERWATER TREATMENT PROCESSWang Rongbin Li Jun Zhang Ning et al 84 Abstract It was introduced the development of biological phosphorus removal in wastewater treatment process, and was also discussed the principles and new techniques of biological denitrification and phosphorus removal. Itwas analyzed the influencing factors, as well as the meritsand demerits of denitrifying phosphorus removal. Itwas also pointed out that this processwas suitable for sewage treatmentwith low carbon-phosphorus ratio and carbon-nitrogen ration, as well as the problems to be solved in actual use. Keywords biological phosphorus removal, denitrifying phosphorus removing and wasterwater treatment Sponsor Central Research Institute of Building and Construction of MCC Group Publisher Industrial Construction Magazine Agency Editor The Editorial Department of Environmental Engineering 33, Xitucheng Road,Haidian District, Beijing 100088, China Telephone 01082227637、82227638 Fax 01082227637 Chief EditorWeng Zhongying Domestic All Local Posts DistributorChina International Book Trading Corporation P . O . Box 399, Beijing China China Standard Serial Numbering ISSN1000-8942 CN11-2097 X E -mail Addresshjgcpublic. yj. cn. net hjgcmail. yj. cn. net WWW Addresshttp www. hjgc. com. cn http www. hjgc. net. cn 6 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 25, No. 1,Feb. , 2007