味精废水处理工程--毕业设计

味精废水处理工程--毕业设计

1 绪论

目前，国内废水的排放要求越来越严格，而味精废水作为污染的重要来源，在处理和排放时受到了各方关注。

随着经济的飞速发展和技术的不断进步，我国已经成为味精的生产和消费大国。据报道，目前我国的味精生产量约占世界产量的一半。但是味精生产过程中所排放的废水量大，尤其是味精发酵液经等电提取谷氨酸后排放的母液具有“五高一低”的特点，是一种治理难度很大的工业废水。由于不能有效地治理味精废水，不少味精厂被列入全国重点污染源 3000 家单位之列[1]。味精废水的治理已经成为制约味精生产企业发展的重大难题 。

目前国内外都还没有成熟的成套技术应用于生产实践。主要的问题是一次性投资过大，或者日常运行费用过高,大多数味精厂无法承受,不得不长期维持超标排放的现状。但面对环境的日益恶化，国家制定了严格的排放标准，味精生产企业在面对现状的同时，需要及时改进味精废水处理工艺，引进新技术。在味精废水中含有许多宝贵的资源，厂家可以根据废水中所含物质不同，对废水进行分析和适宜的处理工艺。因此，根据味精废水的特点，必须采取切实有效的措施，对其进行综合治理。在减小废水对环境造成污染的同时，回收废水中的菌体蛋白，取得一定的经济效益和环境效益。

本文是以辽宁沈阳味精厂味精废水处理工程设计为例，大家通过工艺的选择、处理过程和设备选取等，会对味精废水处理有一定新的认识。

1.1 味精废水的来源与危害

1.1.1 味精废水的来源

味精生产废水主要来源于提取味精后的发酵废液或离子交换尾液；生产过程中各种设备（调浆罐、液化罐、糖化罐、发酵罐，中和脱色罐等）的洗涤废水；离子交换树脂洗涤与再生废水；液化至糖化、糖化至发酵等各阶段的冷却水；浓缩结晶遗弃的结晶母液，以及各种洗涤、消毒废水。废水外观呈黄褐色。

发酵废液是一股极高浓度的废水，一般每生产1t 味精约有25t 发酵废液排出，这与发酵工艺、原料及菌种有关。我国目前生产水平大约是原发酵液中含酸量能达5%~8%，国外先进水平一般为10%~14%，毫无疑问，发酵时单位体积产酸愈高，发酵废液的单位排放量(以成品味精计)愈少。发酵废液中含2%~5%的湿菌体及蛋白质等固形物(菌体中富含蛋白质、

脂肪、核酸等营养物质)，含有---++-+++34242224e a g a PO SO Cl F C M NH N K 、、、、、、、、等

无机盐，消泡剂，色素，尿素，各种有机酸，小于1%的其他氨基酸，0.6%~0.8%+4NH ，残

糖(小于1%）以及1%~1.5 %的味精，此外还含有0.05%~0.1%左右的核昔酸类降解产物。由

于提取方法的不同，废发酵液的性质会有所不同，废水水质自然就不尽相同[2]。此外，所用原料不同，发酵废液的性质也会有所变化。一般情况下，发酵废液的COD高达60~80g/L，BOD高达31~50g/L，谷氨酸1%~5%,悬浮物17~18g/L。

要彻底地治理味精废水造成的污染，清洁生产和综合利用是发展的趋势。一方面，必须改进味精生产工艺现状，积极探索研究新工艺、新方法，大力推广清洁生产，从源头上遏制污染的产生；另一方面，对产生的味精废水必须处理和利用相结合，尽可能提取废水中有用物质，实现经济效益和环境效益的双丰收[3]。

1.1.2 味精废水的危害

通常所说的味精废水是指味精发酵液提取谷氨酸后排放的母液。由于谷氨酸的提取工

艺不同，排放的废水水质也有所差别。但大多都具有COD

CR 高、BOD

5

高、菌体含量高、硫

酸根(改用硫酸调pH前为氯离子)含量高、氨氮含量高及 pH 值 1.5~3.2 低“五高一低”的特点[4]。

由于味精废水往往具有较强的酸性，若不加处理就大量排放，势必会改变水体的pH 值，从而污染环境、影响农作物生长、危害渔业生产。高COD、高BOD的主要原因是谷氨酸、残糖、SS与氨氮所致，如不经处理，直接排放，会引发环境问题，破坏生态平衡。味精废水中的大量有机物质和含非蛋白氮、硫（或氯）的无机物质，非常适合微生物生长，而有害于除反刍动物及个别动物如兔以外的其它生物(包括江河湖泊里鱼虾)，同时也直接伤害了饮用该水源的人类本身，通过破坏水中动物生态平衡，又进一步造成对环境水源水质的严重损害。污染严重的河段，水的颜色发黑，味道发臭。

随着日趋渐严的环保法规的完善和全民环保意识的提高，废水处理工艺的实施面临着严峻的挑战。其主要危害如下[5]：

(1)造成富营养化、破坏受纳水体水质的NH3-N值已放在了监测因子的首位。

(2)恶臭气味的产生，H

2

S气体排出对周边空气环境的影响造成对生态环境的破坏。

(3)受产品低利润空间的限制，企业无法承受过高的改造投资费用和运行费用。

(4)地下水和地表水随着新水法的执行，实行有偿使用和总量收费。

(5)处理时高能耗、高投入。

(6)味精废水有机物浓度高,色度大,且不易沉淀,废水中NH

3-N及-2

4

SO的含量高,较难处

理,此种污水虽然营养高,但直接进入生化处理也很难达到良好的效果。影响水体的营养组成成分，对水中生物生存产生极为严重的影响。

从多年的生产、试验和研究结果看来，单独采用某一种方法治理难以达到满意的效果。

在味精废水的治理中，必须根据生产的工艺、废水的水质水量当地的环境以及回收利用的情况，联合采用物理的化学的以及生物的方法，并进行优化组合，方可实现味精废水的综合治理[6]。

1.2 味精废水处理国内外现状

味精废水具有水量大、污染物浓度高、成分复杂、有机物、氨氮、硫酸根含量高等特点，处理难度极大。虽然味精生产企业、科研机构及有关的大专院校都对味精废水的治理进行了大量的研究。但是目前国内外都还没有成熟的成套技术应用于生产实践。主要的问题是一次性投资过大，或者日常运行费用过高，大多数味精厂无法承受，不得不长期维持超标排放的现状。

味精生产过程中产生的废水量很大，处理比较困难。据报道，每生产1t味精，大约要排出10~15t提取谷氨酸后的母液，全国每年要排放1000 多万吨这种高浓度有机废水。不仅严重污染了自然环境，而且制约了味精行业的发展。

国内,味精废水处理采用厌氧生物处理法、厌氧-好氧生物处理法、混凝除菌体、高速离心机分离和膜处理除菌体法等,这些方法各有千秋,但仅属于中小试阶段,或多或少存在一些问题,因而未被味精厂生产性采用[7]。我国台湾地区味精废水处理都不外是用兼氧-好氧法处理、沉淀、过滤、氧化、海抛、浓缩作肥料等方法,但不大适合大陆应用。

在国外,日本协和株式发酵会社对发酵液菌体采用蝶式自动分离机分离,分离出菌体作饲料。其母液及过程废水根据COD、SS、pH的不同分3种处理方法:高浓度废水经浓缩后作有机肥料；中浓度废水使用活性污泥-絮凝沉淀的方法；低浓度废水直接使用活性污泥法[8]。

1.3 选题的意义

我国大小河川总长42万公里，湖泊7.56万平方公里，占国土总面积的0.8%，水资源总量28000亿立方米，人均2300立方米，只占世界人均拥有量的1/4，居121位，为13个贫水国之一。目前中国640个城市有300多个缺水，2.32亿人年均用水量严重不足。人口数量的几何增长、现代工业废水的乱排乱放、城市垃圾、农村农药喷洒等等，造成本来已是极少的淡水资源加剧短缺，无法为生产生活所用。污染水的70%-80%直接排放，我国污水的处理能力只占20%左右。全国每年排污量约300亿吨。全国各大城市地下水不同程度受到污染。全国78条主要河流有54条遭污染.我国七大水系:长江，珠江，松花江，黄河，淮河，海河，辽河。七大水系中有一半河段受到污染，86%城市河段污染超标，比较