白曉慧
（浙江大學環境工程系，浙江 杭州 310029）

　　摘要：采用懸掛鼠籠式湍動竹球填料的改進AB法工藝處理味精廢水，中試規模為0.5m³/h，總水力停留時間48.6h，進水COD濃度為1580～9510mg/L，NH3-N濃度為108～2270mg/L。試驗結果表明，出水COD＜600mg/L，出水NH₃-N＜400mg/L，COD去除率＞90%，NH₃-N去除率＞85%，處理過程中剩余污泥排放量極少。
　　關鍵詞：味精廢水；改進AB法；生物膜
　　中圖分類號：X792
　　文獻標識碼：A
　　文章編號： 1000-4602(2000)11-0019-04

Pilot-Scale Study on Monosodium Glutamate (MSG) Wastewater Treatment by Modified AB Process
Bai Xiao-hui
(Depart.of Environ.Eng.,Zhejiang Univ.,Hangzhou 310029,China)

　　Abstract：A pilot scale experiment was carried out on treating MSG wastewater by modified AB process with suspended bamboo media.The experiment capacity was 0.5 m3/h,total HRT was 48.6 h.COD and NH3-N in influent were 1580～9510 mg/Land 108～2270mg/L respectively.Experimental results showed that COD in effluent wasbelow 600 mg/L with removal rate higher than 90%,NH3-N in effluent was below 400 mg/L with removal rate higher than 85%.Little excess sludge was discharged from the system.
　　Keywords:MSG wastewater;modified AB process;biofilm

　　1 試驗方法

　　1.1 廢水水質
　　杭州味精廠所排廢水主要來自谷氨酸提取后的高濃度離交廢水(排放量為800m³/d)、精制廢水(排放量為2000m³/d)、洗米廢水(排放量為300m³/d)、生活雜水(排放量為400m³/d)。杭州味精廠混合廢水水質如表1。

　　由于杭州味精廠廢水處理后通過市政排水管網進入杭州四堡污水處理廠再進行二級處理，其出水排放標準根據當地環保局要求執行《污水綜合排放標準》GB 8978—1996三級標準，即COD：1000mg/L、BOD₅：600mg/L、SS：400mg/L，pH：6～9。
　　1.2 中試規模及配水方案
　　根據廢水治理方案，中試規模確定為0.5m3/h。中試原水每天由離交廢水2.85m³(其中一期離交廢水1.22m³，未處理離交廢水1.63m³)、精制廢水6.10m³、洗米水1.43m³、生活污水1.63m³混合而成。
　　由于味精廢水具有高COD、高BOD₅、高硫酸根、高氨氮及強酸性，單獨采用物化或生化方法都難以處理達標。為確定經濟高效的設計方案，杭州味精廠組織有關專家進行了方案比較和論證，最后決定采用先將離交廢水脫氨預處理，再用改進型AB生化法處理達標排放。
　　中試試驗中，由于配水需要，離交廢水的預處理采用間歇運行。經一期提取飼料酵母后的離交廢水經石灰乳調節pH，蒸汽加熱、空氣吹氨和沉淀后按比例與精制廢水、洗米水和生活污水進入預曝調節池混合均質，再進入改進型AB生物處理系統。其中生物吸附池和斜板初沉池區段為生物吸附段，兼氧水解池和斜板隔離池區段為A段，好氧生物接觸氧化池和斜板終沉池區段為B段。中試裝置采用鋼板制作，中試流程如圖1。中試各處理單元主要參數如表2。

　　斜板及填料：斜板區為1.7m³，填料區為13m³，生化填料采用鼠籠式湍動竹球填料。
　　試驗期間的氣溫0～10℃，水溫11～18℃。

　　2 試驗結果及討論

　　2.1微生物馴化及掛膜階段
　　本階段進行23d。設備啟動時，除加入部分生產混合廢水外，從當地某企業廢水生化池取來接種污泥，混合悶曝3d，再逐漸進水。進水方法：每天進水10m³左右（0.5m³/h），其中精制水6.8m³/d、洗米水2.2m³/d，脫氨離交廢水逐天增加。由于脫氨離交廢水采用雇車拉運，時常供應不上，因此每天進水COD和NH3-N負荷波動較大。監測處理效果及生物相表明：生物相發育良好，6d出現鐘蟲，7d以后菌種增多，生物膜開始形成，COD和NH₃-N去除率逐日提高。
　　2.2 正常運行階段
　　本階段連續正常進水量平均12m³/d，混合廢水經10m³儲水池后進生化池，最后3d混合廢水直接泵至生化系統。生物吸附段和兼氧水解段溶解氧控制在0.5mg/L以下，好氧段溶解氧控制在3～4mg/L之間。總氣水比(43～80)∶1。正常運行階段NH3-N和COD負荷逐漸提高，以逐漸接近設計進水水質，并考察生化系統對高氨氮的耐受能力。正常運行階段COD及NH₃-N的去除情況如圖2、3、4、5。

　　2.2.1 系統對有機物的去除
　　中試中，平均進水COD濃度為4700 mg/L，波動范圍在1030～9510mg/L之間。斜板終沉池出水COD平均濃度412mg/L，波動范圍在155～985mg/L之間，COD平均總去除率92%，其中生物吸附段COD平均去除率為80%，A段COD平均去除率為40%，B段COD平均去除率為30%。
　　2.2.2 系統對NH3-N的去除
　　氨氮過高會影響生化處理微生物的脫氫酶活性。據文獻報道，污水中氨氮濃度在50mg/L左右對生物活性就有影響，在800mg/L左右時，微生物脫氫酶的活性下降50%左右(見表3)。

　　因此，一般生化處理前應將氨氮降至400mg/L以下。本試驗中，氨氮濃度逐日提高，平均進水濃度813mg/L，波動范圍在108～2270mg/L之間，其中有若干天NH3-N濃度在1600mg/L以上，出水NH3-N為215～370mg/L。生物吸附段NH3-N平均去除率48.8%；A段NH₃-N平均去除率26%；B段NH₃-N平均去除率24%。NH₃-N平均總去除率60%，出水NH₃-N平均300mg/L，波動范圍為215～370mg/L。
　　2.3 硫酸根和氯離子對生化處理效果的影響
　　周曉檢等^［6］研究發酵處理味精廢水中氯離子的影響表明，氯離子對厭氧發酵的抑制濃度為7750mg/L；楊健^［7］研究廢水中高濃度鈉鹽對活性污泥系統的影響得出：廢水中氯離子濃度＜(3～5)×10⁴mg/L對生化影響不大，硫酸根離子對有機廢水生化影響的濃度為600mg/L。杭州味精廠的離交廢水氯離子濃度為8000mg/L左右，硫酸根離子濃度為25000mg/L，當與洗米水、精制廢水及生活雜水混合后氯離子濃度為1647mg/L左右，在生化耐受范圍之內；硫酸根離子濃度為5147mg/L左右，通過石灰中和脫氨預處理，可使硫酸根得到有效處理。中試實際運行也表明，氯離子和硫酸根沒有對生化處理造成影響。
　　2.4 空氣消耗量
　　中試過程中，80%的COD在兼氧工況下去除（DO：0.1～0.5 mg/L），空氣利用率高，生物吸附段和兼氧水解段平均每去除1kgCOD消耗空氣量為7m³；20%的COD在好氧（DO:3～4 mg/L）工況下去除，好氧段平均每去除1kgCOD耗空氣17m³。全系統平均每去除1kgCOD耗空氣9m³。
　　2.5 生化處理系統中的生物量
　　在中試生化處理系統中，生物吸附段、兼氧水解段、好氧生化段均懸掛鼠籠式湍動竹球填料，作為生物膜載體。同時各段采取單獨污泥回流系統，從而構成了生物膜、活性污泥復合生物處理系統，大大提高了系統中的總生物量，提高了系統的處理效率，并使運行更加穩定。在中試過程中，還同時做了一套活性污泥法的中試裝置作對比試驗，雖然它也可基本保證出水COD＜1000mg/L，但在后期氣溫較低情況下，運行穩定性明顯不如改良AB法。同期測試的COD及NH₃-N出水結果如圖6。

　　3 結論

　　① 采用懸掛鼠籠式湍動竹球填料的改良型AB生化工藝處理味精廢水，操作簡便，運轉穩定，占地面積小。
　　② 在未加混凝劑的情況下，雖然進水COD濃度波動大（1030～9510mg/L），出水依然較平穩。平均出水COD濃度為412mg/L，波動范圍：155～985mg/L。NH₃-N進水濃度108～2270mg/L，出水為215～370mg/L。
　　③ 由于整個生化處理工藝采用一體化布置，12m³/d的中試裝置總容積27m³，有效容積24m³，全系統總停留時間48.6h。杭州味精廠污水處理工程項目處理能力為4000m³/d，放大系數為333倍。依此類推，生化系統水池總容積為8991m³，平均水深按4.5m設計，全系統占地面積將只有2000m²。
　　④該改進型AB生化工藝平均每去除1kgCOD的空氣用量為9m³。

　　參考文獻：
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　　［7］楊健.廢水中高濃度鈉鹽對活性污泥法系統的影響［J］.污染防治技術，1998，11（4）：199-203.
　　［8］康風先，等.硫酸鹽還原—甲烷發酵兩部厭氧法處理含高濃度硫酸鹽有機廢水可行性研究［J］.工業水處理，1993，13（1）：13-16.
　　［9］李湘中，等.垃圾滲濾液中氨氮對微生物活性的抑制作用［J］.環境污染與防治，1998，(6)：1-4.

作者簡介：白曉慧(1969-)，男，山西太原人，浙江大學講師，博士，主要從事水污染控制技術研究。
電話：(0571)6986853
E-mail:bxhwt@mail.hz.zj.cn
收稿日期：2000-04-17