味精废水处理文献综述

南京林业大学毕业设计（论文）文献综述味精废水处理文献综述

学生：束晨

学号：080106111

专业：环境科学

班级：0801061

指导老师：李川

南京林业大学森林资源与环境学院

二〇一一年十二月

【前言】

随着经济的发展，人类生活水平的提高，人们也越来越开始注重自己生活环境的美好和绿色。而味精废水作为废水污染的重要来源之一，它的处理和排放也逐渐成为公众关注的焦点。

我国作为一个后来居上的发展中国家，随着味精行业生产规模的不断扩大，据不完全统计，2006年上半年产量达561187t，全年我国味精年产量更是已达到1．5×106t左右，占世界总产量约75%，居世界第一位【1】，以每生产1t产品平均产生废水量250 t计，每年排放废水约4×108t【2】。我国味精厂绝大多数是以粮食为原料经发酵制取味精的，淀粉质原料经水解为葡萄糖，以谷氨酸半杆菌发酵而制成谷氨酸，再经碱中和生成谷氨酸钠结晶【3】。在我国已逐渐成为味精的生产大国和消费出口大国的同时，随之而来的，是大量的味精废水不能有效及时的处理和排放，从而对环境造成了许多不必要的危害。在众所周知的淮河流域污染问题上，它是仅次于造纸废水的第二大污染源，味精废水的治理已成为制约味精生产企业发展的重大难题。因此寻找一种合理有效又经济的味精生产废水处理方法，对保护水资源和环境，促进经济发展，具有重大的意义。

【正文】

1．味精废水来源及概况

我国的味精生产主要以大米、淀粉、糖蜜为主要原料，通过制糖、发酵、提取等工序，先提取谷氨酸，再精制成味精。味精废水为高浓度有机废水，具有“五高一低”的特点，即BOD、COD、Cl-+SO42-、NH3-N菌体含量高，pH低【4】。味精废水的来源有：①发酵液提取谷氨酸后的废母液，即离子交换尾液；②生产过程中各种设备（调浆罐、液化罐、糖化罐、发酵罐、提取罐、中和脱色罐等）的洗涤废水；③离子交换树脂洗涤与再生废水；④液化（95°C）至糖化、糖化至发酵等各工段的冷却水；⑤各种冷凝水（液化、糖化、浓缩等工艺）。其中，味精废水主要产生于等电离交、洗米和精制等工段。国内部分味精厂的废水水质和水量状况见表1【5】。

2.味精生产废水处理技术

由于味精废水过去一直采用末端治理技术，投资大且不能从根本上解决问题，随着生产规模的不断扩大，味精废水污染日趋严重。经过科研人员多年经久不歇的努力，已取得了一定的研究成果。现如今对于味精废水的处理方法已有物理法、化学法和生物法等。

2.1物理法

在味精生产废水处理中，物理法主要作为废水的预处理。目的是为使后续处理工艺能正常运行，并降低其他处理工艺的处理负荷。过去我国味精废水处理主要使用蒸发浓缩法和离心分离法。

蒸发浓缩主要是作为高浓度废水的预处理，利用废水中有机物含量高并且有用成分高，进行浓缩分离并转化利用。福州味精厂采用该工艺，可得到粗蛋白含量约75%以上，粗脂肪含量3%~4%、灰分含量小于5%的饲料蛋白【6】。离心分离主要是通过离心力作用使悬浮颗粒与废水分离，从而净化废水。这两种方法通常结合使用，但投资太高，普通企业难以承受。

现代工艺里物理法用于预处理主要有沉淀法、吹脱法和膜分离法等。吴东雷等分别采用沉淀法和吹脱法处理高浓度味精废水的研究表明，采用磷酸铵镁沉淀法，在pH=10，C[Mg2+]:C[PO4 3-]:C[NH3-N]=1:1:1条件下，NH3-N去除率达到63%；在pH 为9.5，温度为50°C的条件下，吹脱6h氨氮去除率可达50%以上【7】。中国轻工业武汉设计院采用絮凝方法对武汉某味精高浓度有机废水进行预处理，在合适的絮凝剂和反应条件下提取菌体蛋白，能去除67.8%的COD和44.8%的SS，为后续生化处理创造了有利的条件【8】。崔文科采用超滤膜、纳滤膜将500m3高浓度味精废水分成300~350m3低浓度透过液和150~200m3高浓度浓缩液，浓缩液进行二次开发利用，透过液进入生化池处理，经过膜处理后，COD C r由18000~25000mg/L 降至6000~7000mg/L,适宜生化处理【9】。

史志琴、朱健民等以超滤-反渗透为核心的双膜法技术处理味精发酵产生的综合废水，系统连续稳定运行200d，处理水量5000m3/d，回收率达80%，回收水量4000m3/d。回水用于生产工艺和电厂锅炉补水以及循环冷却系统使用，每年可减少采新鲜水1.46*107t（以365d计），同时减少了排污费用【10】。

2.2化学法

化学法的处理对象，主要是废水中的无机的和有机的溶解物质和胶体物质。在味精废水处理中，常用的主要有混凝法、中和法、化学沉淀法。

用混凝法处理味精废水，混凝剂的选择很关键，且采用的混凝剂不同对pH 值、温度、反应时间等因素的要求亦不同。詹德昊等用普鲁兰混凝剂对味精废水进行预处理研究，得出此混凝剂具有安全无毒、可生物降解、对环境和人类健康无害、投药量省、混凝效果好、沉降速度快、拍泥耗水率低等特点，且对味精废水具有较好的浊度、COD和SS去除率，适用的PH值范围宽，最佳pH值为2~4【11】。

由于味精废水往往pH值较低，若不加处理直接进入下一处理单元，则会造成处理单元管道、设备的腐蚀问题，并影响了处理工艺的正常作用的发挥。目前主要使用的中和剂是石灰，而且加石灰还能同时通过化学沉淀降低味精废水中的SO42-浓度。杨建州等得出用石灰对味精废水进行处理，调节废水pH值并去除大部分的氨氮、SO32-。但是此法产生污泥多，废水处理的工序冗长复杂能耗较大，且COD\BOD去除率不高【12】。

丁忠浩、卢寿慈探讨了电凝聚过程中的主要影响因素：电流强度、通电时间、废水pH值对电凝聚效率的影响，研究得出此法可有效地将有机物分解成分子量较小的有机物和变成无害成分，降低废水的COD，利于后续生化处理【13】。采用电

凝聚法不需要添加化学药剂，电凝聚所产生的凝聚物不会使后续排水发生新的污染，因此用电凝聚法处理高浓度味精废水是一条新途径。

2.3生物法

生物处理在废水处理的各个领域都有广泛的应用，已经积累了丰富的经验。一般来说，废水的处理常用好氧法来进行，但随着有机废水的大量增加，尤其是高浓度废水的增加，厌氧处理方法也更多地被使用，并取得了不少成功的经验。对于味精废水，由于COD含量太高，开始常用厌氧处理，排放前再使用好氧处理，从而达到排放标准。下面会分别加以讨论。

2.3.1酵母菌处理法

利用谷氨酸发酵废母液生产饲料酵母，早在20世纪80年代由轻工部食品发酵工业研究所完成实验研究，并应用于生产。据报道，在氨氮超过18000mg/L 的味精废水处理中，酵母处理技术可取得很高的容积负荷率，为普通活性污泥法的8~10倍以上【14】，所产生的酵母菌体是优质的饲料蛋白，可实现废物资源化。随着味精生产的不断改进，利用味精废液生产饲料酵母的工艺也已经成熟，设备定型，由初期的间歇发酵变为连续发酵，大大提高了生产效率，且节约了能耗，有许多研究所和味精生产企业掌握了该项技术【15】。

任大明、关艳丽通过富集培养并利用选择性培养基分离到3种能适应味精生产过程中离交尾液的酵母菌，经初步鉴定分别属于胶红酵母、易变假丝酵母和异常汉逊酵母。对三种酵母菌混合处理味精生产废水的条件进行了研究，结果表明，最佳处理条件为：pH4.0、温度28°C、时间20h、接种量10%。同时，二倍稀释废水中COD去除率可达到82.9%，结果优于目前的处理方法【16】。

杨敏等利用酵母处理味精废水，并与活性污泥法进行了比较试验，原水COD Cr 超过40000mg/L，氨氮超过18000mg/L，稀释10倍、3倍、2倍后，酵母处理法的比COD Cr去除速率在1.0kg(COD Cr)/(kg(SS)*d)以上，远远高于活性污泥法的比COD Cr去除速率【14】。

Yang等采用酵母-活性污泥系统处理味精废水（COD Cr25000mg/L,NH4+-N19000mg/L），酵母处理段的COD Cr去除率达80%，pH值从2.5上升到6.5，为后续活性污泥段处理提供了中性条件。此外，经过酵母段处理后的出水，再经过氨吹脱，氨氮浓度低于1000mg/L，则为后续活性污泥段处理消除了氨氮抑制【17】。

2.3.2厌氧生物处理法

该方法优点在于：能耗低；可回收生物能源沼气；每去除单位重量底物产生的微生物污泥量少；具有较高的有机物负荷的潜力。缺点是处理后出水的COD 较高，水力停留时间较长，并产生恶臭【18】。在味精废水处理中，提取菌体蛋白后的废水先进入厌氧反应器（如UBF装置），出水后可再进一步厌氧处理（如UASB），也可以直接进行好氧处理。

郝晓刚等人采用屠宰废水中培养的颗粒污泥接种启动中温UASB反应器，处理味精-卡那霉素混合废水，当HRT为2~3h，容积负荷率可达35~40kgCOD/（m3*d），COD去除率为75%~80%【19】。

丁忠浩等用上流式厌氧污泥床处理味精废水得出了UASB反应器的最佳运行参数，建议UASB反应器的运行参数为：进料COD5000mg/L。容积负荷10~15kgCOD/（m3*d）,COD去除率80%，操作温度为（38±1）°C【20】。

Isik等人采用厌氧处理工艺对味精废水进行了中试研究，经过了10个月的连续运行，COD Cr去除率为70%，BOD5去除率为80%，物料沼气产率为0.53m3/kgCOD Cr