1 廢水水質、水量情況
賴氨酸生產過程中正常排放的生產廢水可進行濃、稀分流,其中濃廢水排放量約占總排放量的30%,經濃、稀分流后的水質水量情況見表1。
表1 賴氨酸生產廢水水質水量情況
項目 |
濃廢水 |
稀廢水 |
合并后 |
水量(m3/d) |
300 |
700 |
北京水處理設備 |
CODcr(mg/L) |
25600 |
3600 |
10200 |
BOD5(mg/L) |
16800 |
21600 |
6552 |
SS(mg/L) |
5220 |
134 |
1660 |
硫酸鹽(mg/L) |
15000 |
866 |
5106 |
pH |
4 |
8.5 |
|
2 酵母菌生化試驗
主要試驗裝置:搖瓶機,3000mL三角瓶,超凈臺,無菌室,恒溫室,菌種操作器材等。?
主要試驗材料:酵母菌種,濃廢水,鹽酸。?
化驗器材:CODCr測定裝置,酸度計,離心沉降機,分析天平,化學藥品等。?
2.2 試驗方法?
在16個三角瓶中分別加入1000mL濃廢水,按試驗要求調節pH值,然后按要求比例加入預先制備好的酵母種子液,置于搖瓶機上進行恒溫搖瓶,發酵一定時間后取出化驗。
控制參數為溫度、pH值、接種量和發酵時間。?
2.3 試驗結果討論
2.3.1 pH值的影響
pH值對CODCr去除率的影響見表2。
&n【水處理技術】bsp; pH |
3.5 |
4.0 |
4.5 |
5.0 |
5.5 |
進水CODcr(mg/L) |
26800 |
26800 |
26800 |
26800 |
26800 |
出水CODcr(mg/L) |
9582 |
8102 |
8683 |
10876 |
15430 |
去除率(%) |
64.2 |
69.8 |
6704 |
59.4 |
43.4 |
注 溫度32℃,時間20h;接種量10%。 |
表2的數據表明:pH對處理效果的影響非常明顯,比較佳發酵的pH值為4.0左右。當pH值>5.0時,處理效果明顯下降。?
2.3.2 溫度的影響?
溫度對CODCr去除率的影響見表3。
表3 溫度對處理效果的影響
溫度(℃) |
28 |
30 |
32 |
34 |
進水CODcr(mg/L) |
25680 |
27560 |
26800 |
26342 |
出水CODcr(mg/L) |
13650 |
10845 |
8102 |
9254 |
去除率 |
47.8 |
60.6 |
69.8 |
64.9 |
注 pH4.0L;時間20h;接種量10% |
表3的數據表明:溫度對處理效果的影響較為明顯,比較佳發酵溫度為32℃左右。當溫度<30℃時,處理效果明顯下降。?
2.3.3 發酵時間的影響
發酵時間對CODCr去除率的影響見表4。
表4 發酵時間對處理效果的影響
發酵時間(h) |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
進水CODcr(mg/L) |
26800 |
26800 |
26800 |
26800 |
26800 |
出水CODcr(mg/L) |
14256 |
11340 |
8102 |
8064 |
7988 |
去除率(%) |
46.2 |
57.7 |
69.8 |
70.0 |
70.2 |
注 溫度32℃;pH4.0;接種量10%。 |
表4的數據表明:發酵時間越長,處理效果越好,20h時已達到較好的處理效果,20h后去除率增加不明顯。
2.3.4 接種量的影響
接種量對CODCr去除率的影響見表5。
接種量(%) |
5 |
10 |
15 |
進水CODcr(mg/L) |
25680 |
25680 |
25680 |
出水COD(mg/L) |
15827 |
8032 |
7805 |
去除率(%) |
39.4 |
68.7 |
70.6 |
注 pH值4.0;溫度32℃;時間20h。 |
表5的數據表明:接種量越大,處理效果越好,接種量為10%時已達到較好的處理效果,>10%后去除率增加不明顯。?
2.4 試驗結論?
、俦容^佳工藝控制參數為:pH值4.0;發酵溫度32℃;發酵時間20h;接種量10%。?
、谘芯拷Y果表明,在比較佳工藝條件下,酵母菌處理工藝對CODCr的去除率可達到70%,同時還具有很強的耐硫酸鹽抑制作用性能。
3 工程應用情況
將該技術應用于300m3/d規模的賴氨酸生產廢水處理工程,其流程如圖1。
?
根據試驗研究的篩選結果,各工藝參數確定為:發酵溫度32℃;發酵時間20h;pH值4.0;接種量10%;接種周期7d。?
3.3 運行結果分析
工程調試正常后,前10d的運行結果見表6。?
表6數據表明,CODCr的去除率在62.8%~68.8%,基本達到試驗研究的水平,為后續進一步處理達標排放提供了基礎,同時還可回收酵母蛋白約950kg/d,其市場售價為3000元/t,即酵母蛋白的回收價值約為2850元/d。
表6 工程運行結果
序號 |
水量(m3/d) |
進水CODcr(mg/L) |
出水CODcr(mg/L) |
去除率(%) |
酵母產生量(kg/d) |
1 |
321 |
27383 |
9032 |
67.0 |
1100 |
2 |
295 |
26540 |
8521 |
67.9 |
960 |
3 |
313 |
24326 |
8673 |
64.4 |
930 |
4 |
274 |
25679 |
8023 |
68.8 |
970 |
5 |
282 |
25730 |
8417 |
67.3 |
940 |
6 |
326 |
26542 |
8568 |
67.7 |
1020 |
7 |
275 |
24986 |
8542 |
65.8 |
980 |
8 |
288 |
27732 |
10316 |
62.8 |
980 |
9 |
330 |
23642 |
8649 |
63.4 |
880 |
10 |
323 |
25630 |
9329 |
63.6 |
930 |
注 酵母產生量數據為折干量。 |
3.4 經驗體會?
、賞H值對處理效果的影響很大,在調試過程中曾因生產車間濃、稀廢水沒有分流清楚,導致pH值較高的稀廢水混入,使酵母菌生化池的pH值達到6.0,結果該天的處理效果明顯下降,因此對生產管理的要求應十分嚴格。?
、跍囟鹊目刂茖\行效果明顯,溫度過低酵母菌生產緩慢,影響處理效果;溫度過 高則菌體生長迅速,菌種容易老化,必須頻繁換種。
、塾捎诮湍妇L的比較佳pH值為4.0,在此pH值下其他細菌難以生存,因此無須對廢水進行消毒殺菌,大大降低了運行成本。
、茉摴に嚲哂休^好的經濟效益,回收的酵母蛋白的價值扣除運行成本后,還有約850元/d 的經濟效益,可達到以廢養廢的目的。?
、荼炯夹g需與好氧處理工藝結合,才能使賴氨酸生產廢水處理至達標排放。單一的酵母菌處理不能直接使處理出水達標排放,因此本技術適用于高濃度有機廢水的前處理,以降低整個廢水處理過程的運行成本。?
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