味精尾母液废水的处理技术研究

摘要

味精废水中最难处理的部分在于从发酵液中提纯谷氨酸后排出的尾母废液。味精尾母液含大量有机酸，其COD高达10万～20万mg/L，同时还含高浓度的氯离子或者硫酸根，浓度可达10万mg/L以上。如何有效进行处理，使其达标排放，是味精工业亟待解决的一个难题。
　　 本课题针对味精发酵尾母液高盐、高COD的特点，对其进行了铁碳微电解预处理和厌氧生物处理两方面的研究，寻求一条在技术上可靠，在经济上可行的废水处理路线。
　　 铁碳微电解预处理实验是采用活性炭与铸铁屑的混合物投加到反应装置内，利用废水本身电解质含量高，pH值低的特点，不对废水进行pH调节，直接加入反应器中，反应方式为续批式静态运作。反应结束后投加粉末Ca(OH)2，生成氢氧化亚铁和氢氧化铁，以达到混凝的效果。论文进行了铁碳混合物的加入量、是否需要曝气、以及铁溶解量与混凝效果的关系三项单因素实验研究，并在此基础上，进行了4因素3水平正交实验。实验表明，采用曝气的微电解运作方式可以可以增大铁-碳微电池的氧化还原电位，有利于COD的去除；同时，曝气使溶解在废水中的亚铁离子迅速氧化成三价铁离子，在后续加碱混凝的过程中，生成的氢氧化铁絮凝体的吸附、沉降效果良好。曝气微电解各项参数最佳水平组合为：微电解开始pH=2.0，出水pH=10.0，mFe∶mC=0.5∶1，反应时间3h，在实际中以宜取出水pH=9.0。最优化条件下，微电解预处理的COD去除率可达53％。
　　 采用UASB厌氧生物反应器对预处理后废水进行生化实验。经过18d的短期驯化，完成了反应器的启动，启动实验表明：Cl-浓度在4500mg/L以下的水平时，对厌氧微生物的影响不大，只需经过短期驯化即可达到良好效果。控制进水的COD在一个较为稳定的范围之内，继续缓慢提高进水Cl-浓度，进行连续工艺实验，实验表明，5000mg/L的Cl-浓度可以看作是一个抑制限值，高于这个浓度后，COD去除率开始下降。进行了高浓度氯离子条件下有机冲击负荷耐受性实验，结果表明：在高浓度氯离子环境中，厌氧微生物不耐冲击负荷，对VLR的变化十分敏感，实验处理味精尾母液废水，VLR不要超过4kgCOD/(m3·d)。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1问题的提出与研究意义

1.1.1问题的提出

1.1.2研究的意义

1.2国内外研究现状

1.2.1味精尾母液的预处理研究现状

1.2.2高浓度有机废水的厌氧生物处理基本原理及研究现状

1.2.3针对味精尾母液的高氨氮废水处理研究现状

1.2.4针对味精尾母液的高浓度氯离子或者硫酸根废水处理研究现状

1.3研究目的和研究内容

1.4研究方法与实验工艺路线

1.4.1研究方法

1.4.2工艺路线

2实验设计

2.1实验用水水质分析与面对的问题

2.1.1水质状况与分析

2.1.2处理味精废水需解决的主要问题

2.2味精尾母液处理方案选择

2.2.1预处理方案选择

2.2.2厌氧生物处理方案选择

2.3实验流程

2.4实验材料与分析方法

2.4.1实验装置

2.4.2实验主要仪器

2.4.3分析项目和测定方法

3味精尾母液预处理实验

3.1铁碳投加量实验

3.1.1铁碳的预处理

3.1.2实验方案

3.1.3实验结果及分析

3.2曝气和固液分离方式等运行条件对COD去除效果的影响

3.2.1实验方案

3.2.2实验结果及分析

3.3铁溶解量与絮凝效果实验

3.3.1实验方案

3.3.2实验结果及分析

3.4微电解正交实验

3.4.1实验方案

3.4.2实验结果及分析

3.5本章小结

4味精尾母液厌氧生物处理实验

4.1静态实验

4.2 UASB反应器启动实验

4.2.1厌氧反应器启动的一般理论

4.2.2污泥接种与启动阶段参数

4.2.3实验结果与实验结论

4.3厌氧微生物对高盐环境耐受性实验

4.3.1高含盐废水的生物处理理论

4.3.2实验方法与实验过程

4.3.3实验结果与数据分析

4.3.4实验结论

4.4高浓度氯离子环境下有机冲击负荷耐受性实验

4.4.1厌氧生物处理系统的稳定性

4.4.2实验方法与实验过程

4.4.3实验结果与实验结论

4.5污泥性状分析

5结论与展望

5.1实验结论

5.2对工程实践的指导意义与展望

5.2.1实验结论对工程项目的指导

5.2.2对工程实践的展望

5.3研究前景展望

致 谢

参考文献

附 录