氨基酸工業(yè)廢水治理技術(shù)研究

摘要:本文對(duì)氨基酸工業(yè)廢水處理進(jìn)行了系統(tǒng)研究，通過對(duì)幾種有效處理方法的研究，從中篩選出了一種最佳處理方法，即采用清潔生產(chǎn)工藝與廢水處理相結(jié)合的方法。

關(guān)鍵詞:氨基酸 廢水 處理 清潔生產(chǎn)

一、前言

氨基酸工業(yè)廢水屬高濃度有機(jī)、氨氮、高鹽分、強(qiáng)酸性廢水。是較難處理的工業(yè)廢水之一，目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)切實(shí)可行的處理技術(shù)。

本文結(jié)合某生化廠工業(yè)廢水治理工程項(xiàng)目的研究，較系統(tǒng)的闡述氨基酸工業(yè)廢水治理的幾種技術(shù)。針對(duì)氨基酸工業(yè)廢水的水質(zhì)特性，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)研究，提出了幾種可行的治理技術(shù)方案，取得了較滿意的效果。

二、生產(chǎn)工藝流程

生產(chǎn)工藝流程示意圖見框圖

在生產(chǎn)工藝中主要有三次母液的排放，其中第一、二次母液中含有大量NH4Cl和十八種氨基酸，是寶貴的資源。

三、設(shè)計(jì)原則

1、水量

該廠排放水量為450m3/d，二次母液7-8m3/d，三次母液15m3/d和沖洗水20m3/d。

2、水質(zhì)

3、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

處理后水質(zhì)達(dá)到GB8979-88中味精行業(yè)的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

4、處理方法的選擇

該廠占地面積僅23畝，廠內(nèi)可利用的空地很少，本廠周圍沒有鹽堿荒地，坑塘，洼地等可利用的自然條件，因此不存在采用自然凈化系統(tǒng)處理污水的可能性(如建穩(wěn)定塘，土地處理系統(tǒng)等)

該廠廢水屬高濃度，高鹽分，酸性廢水，不能直接采用活性污泥法，而采用厭氧法停留時(shí)間長(zhǎng)(至少一個(gè)月)，占地面積大，廠內(nèi)條件無(wú)法滿足。

監(jiān)于以上分析，該廠廢水治理采用物化方法為主，這樣可達(dá)到占地面積小，處理效率高的目的。

四、治理方案

方案一:在不改變生產(chǎn)工藝的前提下，污染治理工藝流程為:

主要優(yōu)點(diǎn):NH3-N、CODCR全部達(dá)標(biāo)，可回收NH3-N，在技術(shù)上完全可行。

主要缺點(diǎn):工程投資大(56.5萬(wàn)元，其中汽提25萬(wàn)元)，運(yùn)行費(fèi)用高(23元/m3)，只有當(dāng)廢水中NH3-N濃度超過1150mg/L時(shí)，氨回收效益才大于運(yùn)行成本。

方案二:在方案一的前提下，治理工藝流程為:

主要優(yōu)點(diǎn):CODCR達(dá)標(biāo)排放，工程投資31.5萬(wàn)元，運(yùn)行費(fèi)用較低。

主要缺點(diǎn):NH3-N濃度小于4000mg/L時(shí)，可達(dá)標(biāo)，若超過4000mg/L則不能達(dá)標(biāo)，見表3

注:(1)甲方提供的三次母液與沖洗水中NH3-N濃度為2430.8-8304mg/L以其均值5367mg/L計(jì)。氨氮出水標(biāo)準(zhǔn)30mg/L。

(2)運(yùn)行費(fèi)的計(jì)算水量為:中和，35m3/d，生化210m3/d.

方案三:

該廠對(duì)周圍環(huán)境污染的關(guān)鍵因子是氨氮，(包括水和大氣)。廢水中CODCR因其主要成分為氨基酸等易降解的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而居次要位置，該廠廢水處理的最大難點(diǎn)就是NH3-N的去除，雖然方案一在技術(shù)上完全可行，但是經(jīng)濟(jì)上不合理，鑒于此，本方案為:改變工藝，使用NaOH或NaCO3中和而不使用氨水。這樣消除了NH3-N的污染，處理工藝流程為:

工程投資費(fèi):31.5萬(wàn)元;

運(yùn)行費(fèi)用:66元/天;

此方案優(yōu)點(diǎn):CODCR， NH3-N達(dá)標(biāo)排放，工程投資少，運(yùn)行費(fèi)用低。

缺點(diǎn):改變生產(chǎn)工藝，需廠方配合。

方案四:在方案三的前提下，采用穩(wěn)定塘、土地處理復(fù)合系統(tǒng)，其工藝處理流程為:

工程條件:征地10畝，其中穩(wěn)定塘占地4畝，土地處理系統(tǒng)占地6畝。

工程投資:28萬(wàn)元(不含征地費(fèi))

其中:預(yù)處理系統(tǒng)(中和、沉淀)6萬(wàn)元。

穩(wěn)定塘系統(tǒng):18萬(wàn)元。

土地處理系統(tǒng):4萬(wàn)元

運(yùn)行費(fèi)用:33元/天

主要優(yōu)點(diǎn):工程投資少，運(yùn)行費(fèi)用低(僅相當(dāng)于生化處理費(fèi)的1/2，比生化處理節(jié)省能耗60%)，處理效果優(yōu)于生化處理水平。

主要缺點(diǎn):占用良田，該廠位于本市地下水源地，在穩(wěn)定塘工程設(shè)計(jì)中，必須采取防滲措施，以防止地下水的污染。因此工程投資與生化處理相當(dāng)。

結(jié)論和建議

1、在不改變生產(chǎn)工藝條件下，方案一是解除NH3-N，CODCR污染的最佳方案，在技術(shù)上可行、合理。但運(yùn)行費(fèi)用昂貴是最大的約束條件。

方案二是解決污染的折中方案，第一步先使CODCR達(dá)標(biāo)，降低NH3-N的污染程度，第二步隨著工廠經(jīng)濟(jì)效益的提高，再增加對(duì)NH3-N的治理投資，使NH3-N達(dá)標(biāo)排放。此方案的優(yōu)點(diǎn)是分期實(shí)施，經(jīng)濟(jì)上合理可行。

2、在以NaOH或NaCO3取代氨水作中和劑的前提下，方案三具有工程投資少，運(yùn)行費(fèi)用低、NH3-N，CODCR全部達(dá)標(biāo)排放的優(yōu)點(diǎn)。其主要缺點(diǎn)在于改變了生產(chǎn)工藝條件，還需廠方配合。

方案四的最大優(yōu)點(diǎn)在于，運(yùn)行費(fèi)用低廉、利于治理工程的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，占用良田是其最大的缺點(diǎn)。

3、根據(jù)該廠的實(shí)際情況，建議采用方案三、即采用清潔生產(chǎn)工藝，(以NaOH或NaCO3取代氨水作為中和劑)三次母液及沖洗水經(jīng)生化處理后，NH3-N，CODCR全部達(dá)標(biāo)排放。運(yùn)行費(fèi)用僅相當(dāng)于不改變生產(chǎn)工藝治理方案的1/5，此方案工藝技術(shù)成熟、沒有污染地下水的隱患，徹底解決了對(duì)周圍環(huán)境的污染。

4、應(yīng)當(dāng)指出，上述治理方案僅針對(duì)三次母液和沖洗水設(shè)計(jì)的。廠方應(yīng)解決一次母液與二次母液的綜合利用問題。禁止將一次母液和二次母液外排，或匯入本工程。以保證治理工程的運(yùn)行效果。

參考文獻(xiàn)

1.天津輕工業(yè)學(xué)院等編《氨基酸工藝學(xué)》，輕工業(yè)出版社，1987年。

2.上海市環(huán)境保護(hù)局編《廢水生化處理》，同濟(jì)大學(xué)出版社，2002年。

3.丁忠浩編《有機(jī)廢水處理技術(shù)及應(yīng)用》，化學(xué)工業(yè)出版社，2002年。