[发明专利]一种浓缩生化工艺处理味精废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业废水的处理方法，特别是一种去除味精废水中有机物和氨氮并实现废水完全达标排放的浓缩生化工艺处理味精废水的方法。

背景技术

味精废水是工业废水中最难治理的废水之一。通过以水解葡萄糖为原料，利用谷氨酸棒杆菌在适宜的温度、生物素、微量元素、氮源和其它控制条件下发酵生产谷氨酸，并采用硫酸等电离交工艺提取谷氨酸后的废水，它具有“五高一低”的特点，即高COD_cr、高BOD₅、高硫酸根、高氨氮、高悬浮物和低pH。该废水排放到水域中，将严重地污染环境。为了消减污染，味精行业曾采用了厌氧好氧法、水解好氧法、SBR等生物法处理，处理结果均没有达到国家的有关规定。以味精高浓度废水为原料，通过微生物发酵的方法，制取酵母饲料蛋白，并采用中国专利CN00122123.X酵母蛋白的絮凝气浮提取工艺提取酵母蛋白，大幅降低了废水中的有机质含量，经过上述技术处理的味精高浓度废水，固溶物浓度约为5°Be～6°Be左右，其COD_cr、BOD₅值降低了50％左右，但仍具有“五高一低”的特点，特别是高硫酸根、高氨氮对微生物生长具有较强的抑制作用，采用常规的生物脱氮工艺处理，是不能达到国家排放标准的。

发明内容

本发明考虑到上述废水中存在硫酸根、氨氮和有机物含量高的特点，提供了一种浓缩和生化相结合处理味精废水的方法，它采用如下的技术方案：

一种浓缩生化工艺处理味精废水的方法，其特征在于它采用如下步骤：

A.将味精高浓度废水采用生物发酵法制取饲料酵母，再用絮凝气浮法提取酵母蛋白；

B.将上步所得的味精废水，采用多效真空蒸发器进行蒸发浓缩，再采用双效强制循环结晶和分离母液单效真空蒸发器再结晶以得到硫酸铵晶体和氨基酸母液；

C.将B步中得到的蒸发凝结水和味精生产中其它步骤产生的中、低浓度废水采用多廊道、多因子分区可控、平推流生物除碳脱氮工艺处理。

所述的味精高浓度废水，是通过以葡萄糖为原料，利用谷氨酸棒杆菌在适宜的温度、生物素、微量元素、氮源和其它控制条件下发酵生产谷氨酸，并采用硫酸等电离交提取工艺提取谷氨酸后的废水，它没有经过其它废水处理步骤，所以称为高浓度废水，一般COD_cr高于5000mg/l之间，NH₄⁺-N浓度高于2000mg/l。所述的A步骤为常规的微生物发酵工艺，可以使如中国专利CN00122123.X所采用的提取方法，但所得的废水仍然具有“五高一低”的特点。将A步所得的味精废水，采用四效蒸发浓缩、双效强制循环结晶和分离母液单效再结晶的方法，这样就能将高浓度废水中的硫酸铵大部分结晶出来，有机物浓缩成氨基酸母液，使高浓度味精废水几乎实现了零排放。而中、低浓度味精废水如离交洗柱水、炭柱洗水、洗滤布水、洗罐水、淘米水以及B步骤蒸发浓缩后的蒸发凝结水等都是中、低浓度废水，该部分废水COD_cr在150～5000mg/l之间，NH₄⁺-N在0～2000mg/l之间。采用蒸发浓缩的方法处理，投资与能耗是无法承受的，而采用常规的活性污泥法的硝化-反硝化生物脱氮工艺实现氨氮指标的达标排放也是十分困难的。本方法独创性地采用了CMWFPF工艺处理，实现对COD_cr、NH₄⁺-N、pH及DO等指标的沿程可控，提高了联合除碳脱氮的效果，并可相应降低处理费用和成本。

在B步骤中，其原理是根据硫酸铵的溶解度特性，当含硫酸铵废水经蒸发浓缩达到其饱和浓度时，就会形成结晶，使之从废水中析出。为了适应硫酸铵的结晶，必须先把废水进行蒸发浓缩除去废水中80％以上的水分。蒸发这样大量的水分，需要花费巨大的热能，能源消耗量会占总成本80％以上，因此，本发明采用多效蒸发器对废水进行蒸发处理。根据温度梯度与节能可能性和物料特性，确定多效蒸发为四效降膜蒸发，并优选第一效加热蒸发温度低于95℃。作为优选，采用热泵技术，本发明选择从第二效抽取汁汽与生蒸汽混合作热源，加热第一效蒸发器，实现四效系统低温节能蒸发的目的。为了保持各效较高的传热系数，有利于操作的控制和积垢生成时间的延长，作为优选，采用逆流的进料方式。