【正文】 過濾間 1 82m2 框架 2 菌體蛋白干燥間 1 136 m2 框架 3 合計 218 m2 結(jié)晶 液膜過濾 脫色 系統(tǒng) 常見結(jié)晶母液處理工藝 味精精制生產(chǎn)中，色素是影響味精品質(zhì)的關(guān)鍵之一，傳統(tǒng)工藝中一般采用粉末活性炭、顆?；钚蕴炕驑渲冗M行吸附脫色，但對于色度較深的谷氨酸中和液以及味精母液的脫色效果不理想，影響了味精的外觀品質(zhì)，且味精母液循環(huán)次數(shù)少，嚴重影響了味精精制收率，且脫色柱在再生時會產(chǎn)生污染較大的 pH呈酸堿交替的生產(chǎn)廢水 (COD 約為 1500～2020mg/l)。 納濾膜是一種特殊而又很有前途的分離膜品種，它因能截留物質(zhì)的大小約為 1 納米 ( )而得名，納濾的操作區(qū)間介于超濾和反滲透之間。 味精母液膜過濾脫色 技術(shù)原理是利用納濾膜 可以完全截留對相對分子量 600以上的色素分子 ，對味精生產(chǎn)工藝中的絕大部分色素進行有效脫色 ，達到工藝要求 。 工藝 流程圖 具體工藝見下圖 ： 母液儲槽 多介質(zhì)過濾器 味精結(jié)晶母液 23 圖 味精結(jié)晶母液膜過濾工藝圖 工藝流程介紹 味精結(jié)晶工段 產(chǎn)生的母液首先進入母液儲槽，由提升泵將其送入多介質(zhì)過濾器， 多介質(zhì)過濾器以成層狀的無煙煤、沙、細碎的石榴石或其他材料為床層，床的頂層由質(zhì)輕和質(zhì)粗品級的材料組成，而最重和最細品級的材料放在床的底部。 母液中較大的顆粒物被 攔截 后 ，多介質(zhì)過濾器的出水直接進入活性炭過濾器， 活性炭吸附是利用活性炭的多孔性質(zhì)，使母液中一種或多種有害物質(zhì)被吸附在固體表面而去除的方法。 活性炭可以 吸附母液中的色素及細小的膠體等雜質(zhì)，為后續(xù)的納濾膜提供合格的進結(jié)晶母液 24 水。 活性炭過濾器的出水由泵 批量 送入納濾膜系統(tǒng)， 納濾膜 將 相對分子 量為 600 以上的色素分子 截留 ， 脫色后的 過濾液直接 排入綜合廢水處理站，和其他廢水混合 進行處理后達標排放。 處理能力 ： 50m3/h 規(guī)格尺寸： 248。 處理能力： 50m3/h 規(guī)格尺寸： 248。 數(shù) 量： 1 套 型 號： NFM84S48 操作模式：半自動批次式，變頻控制 處理能力： 200m3/d 相關(guān)參數(shù)：設(shè)備安裝膜芯數(shù)： 48 支 設(shè)備膜過濾面積： 1224 m2 設(shè)備最大操作壓力： MPa 操作溫度： 1080℃ 設(shè)備總功率： 主要建構(gòu)筑物 母液膜過濾脫色系統(tǒng) 與發(fā)酵液膜過濾濃縮系統(tǒng) 集中設(shè)置在膜過濾間與菌體蛋白干燥間合建，主要尺寸詳見表 41。詳見膜過濾車間平面布置圖。 工藝設(shè)計 常見高濃度廢水處理工藝 味精生產(chǎn)工藝中谷氨酸發(fā)酵產(chǎn)生的主要是離交尾液，經(jīng)膜過濾提取菌體蛋白飼料之后的廢液 COD 約為 18000～ 20200mg/l，屬高濃度有機廢水。其結(jié)果都不令人滿意，治理技術(shù)不成熟。 我國廣州奧桑、山東三九、珠海益力等味精行業(yè)的大企業(yè)也采用噴漿造粒制取有機復(fù)合肥的方法處理谷氨酸高濃度廢液并獲得成功，目前已在全國得到普遍推廣，其生產(chǎn)設(shè)備完全實現(xiàn)了國產(chǎn)化。經(jīng)農(nóng)作物施肥試驗，其增產(chǎn)效果頗佳，試驗數(shù)據(jù)如表 42： 表 42 有機復(fù)合肥對農(nóng)作物的增產(chǎn)率一覽表 品種 增產(chǎn)率 (%) 品種 增產(chǎn)率 (%) 玉米 小麥 2030 白菜 棉花 1747 水稻 花生 2040 27 工藝 流程圖 工藝流程詳見圖 ： 熱風爐空 氣風 機真空蒸發(fā)除菌體后的廢液濃縮液噴漿造粒 回收除塵稱 量分 級包 裝破 碎排 空 圖 廢液濃縮一制造復(fù)合肥料工藝流程框圖 工藝流程介紹 除菌體后的廢液 (5Be 左右 )進入四效真空蒸發(fā)器，在沸騰狀態(tài)下，使溶液中的水份或其他具有揮發(fā)性溶劑部分氣化移除，從而使溶液濃縮，達到 25Be，其濃縮液的固形物含量達到 35~40%，進入噴造粒機。 造粒機排出的尾氣經(jīng)洗滌回收除塵后排空。 經(jīng)發(fā)酵罐用過的冷卻水 用于四效蒸發(fā)器真空系統(tǒng)的冷卻水，擬將現(xiàn)發(fā)酵罐冷卻后之 出水，全部進入循環(huán)水池，泵入真空冷卻系統(tǒng) .出水進入冷卻塔冷卻后再流回水池，重復(fù)循環(huán)使用。排出污水進入廢水處理站處理。 表 43 有機復(fù)合肥生產(chǎn)設(shè)備一覽表 序號 設(shè)備名稱 規(guī)格型號 材質(zhì) 數(shù)量 備注 1 四效真空蒸發(fā)器 F=220m24 組件 1 主材 316L 2 噴漿造粒機 WL400φ300012800 3 熱風爐 882025302850 4 熱風機 29 5 尾氣引風機 1 6 尾氣洗滌塔 φ202010000 1 內(nèi)防腐 7 除塵器 φ10605100 1 8 破碎機 φ400440 1 9 篩分機 ZS15304500 1 10 冷卻機 φ1200 1 11 輸送設(shè) 備 BXL500 1 12 空壓機 9m3/ 組件 2 13 包裝機 組件 1 14 中和罐 組件 1 15 成品倉 φ20204000 1 主要建 、 構(gòu)筑物 建 、構(gòu) 筑物詳見表 44： 表 44 有機復(fù)合肥生產(chǎn)主要建筑物一覽表 序號 工段名稱 層數(shù) 建筑面積 池容 結(jié)構(gòu) 備注 1 四效真空蒸發(fā)器間 1 168 m2 框架 2 噴漿造粒車間 1 693 m2 框架 3 復(fù)合肥倉庫 1 525 m2 框架 4 廢水貯池 1 座 500m3 砼 5 循環(huán)水池 1 座 300 m3 砼 6 其它 1 m2 磚混 7 合計 m2 800 m3 平面布置 結(jié)合廠區(qū)現(xiàn)有地形和項目的需要，將高濃度有機廢水制造復(fù)合肥項目布置在廠區(qū)南面，緊挨綜合廢水處理站。四效真空蒸發(fā)器間占地 168m2；噴漿造粒車間占地 693m2；復(fù) 30 合肥倉庫占地 525m2；其它用房 占地 。 各建 (構(gòu) )筑物按照工藝流程依次布置，地下構(gòu)筑物布置于場地的東北面，四效真空蒸發(fā)器置于場地的東南面，向西南方向布置了主要的處理車間，即噴漿造粒車間，復(fù)合肥車間布置在場地最南面。 豎向布置 站內(nèi)充分利用地形高差，盡量減少提升，節(jié)約能源。全過程只在廢水貯池至四效真空蒸發(fā)器處有一級提升，其余全 部依靠重力流向自流完成工藝過程。 廢水 管網(wǎng) 系統(tǒng) 項目內(nèi)容 本廢水管網(wǎng)系統(tǒng) 主要包括高濃度有機廢水由膜過濾車間送入濃縮噴漿造粒制肥車間的管網(wǎng)布置，以及中低濃度生產(chǎn)廢水和生化污水從廢水發(fā)生點到綜合廢水處理站的室外 管網(wǎng)部分。 廢水管道材質(zhì)選擇 一般埋地的排水管道的材質(zhì) ， 90%以上均采用混凝土管、鋼筋混凝土 31 管和低壓預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管，根據(jù)使用的不同要求和條件，亦由采用鋼管和鑄鐵管，近年來原有管材已不能滿足要求，球墨鑄鐵管、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管以及各種熱塑性和熱固性塑料化學管材得到廣泛應(yīng)用。 由于本工程中有部分高濃度有機廢水，廢水中污染物種類較多，酸堿波動大，根據(jù)現(xiàn)相關(guān)規(guī)范要求，本廢水 排水管道材質(zhì)采用 HDPE 雙壁波紋管 。 廢水管網(wǎng)布置 新建排水管道布置應(yīng)綜合考慮地形因素、自然坡降等，盡量順地形自然坡降自流入目的地。 擬建綜合廢水處理站位于廠區(qū)最南面，復(fù)合肥車間 和膜過濾車間緊靠著綜合廢水處理站的北面 。 管網(wǎng)布置圖見附圖。 進水水質(zhì)及特點分析 生產(chǎn)廢水水量與水質(zhì) 由圖 味精生產(chǎn)工藝流程圖可知，味精生產(chǎn)廢水產(chǎn)生于制糖、發(fā)酵、提取、精制等工藝環(huán)節(jié)。 表 31 味精生產(chǎn)工藝廢水產(chǎn)生情況 糖化 I段廢水 離子交換母液 沖柱子水 脫色柱再生水 精制廢水 循環(huán)排污水 水量 (m3/d) 400 800 400 200 400 600 COD(mg/l) 2020~3000 40000~50000 2020~3000 1500~2020 1000~1500 350 BOD(mg/l) 450800 800010000 500800 400600 200400 100 NH3N(mg/l) 100150 500~1500 150~250 60~150 700 pH 值 ~ 2~ 5~7 酸堿交替 以上生產(chǎn)廢水中離子交換母液進入發(fā)酵液膜過濾系統(tǒng) ，繼續(xù)進入復(fù)合肥生產(chǎn)車間，脫色柱 再生水經(jīng)過膜過濾脫色后再排入綜合廢水處理站，其他的糖化 Ⅰ 段廢水、沖柱子水、精制廢水以及循環(huán)排污水 均屬于中低濃度廢水 ， 可以直接進入綜合廢水處理站進行處理 。污水量按用水量的 倍計算，則污水量為 144 m3/d。其污染物指標參見表 32。 表 45 綜合廢水水質(zhì)一覽表 序號 指標 進水 水質(zhì) 出水水質(zhì) (GB 89781996 一級 標準 ) mg/L Kg/t 產(chǎn)品 1 COD 2200mg/l 100 15 2 BOD5 900mg/l 20 3 SS 2020mg/l 70 4 NH3N 400mg/l 15 5 pH ≤6 6~9 / 廢水水質(zhì)特點 從 上表可以看出 ，本味精廢水具有以下特點 ： A、 CODcr 濃度較高， BOD/COD= 可生化性較好，僅僅 采用好氧生化處理 達到排放要求的話， 需要較高的曝氣量和 較大的反應(yīng) 池容， 以及會產(chǎn)生大量的污泥需要處理，增大了污泥處理系統(tǒng)，本工程需要選擇合理的處理工藝。 由于生化處理所能承受的氨氮濃度較低，一般生化處理進水氨氮濃度不能超過 200mg/l，若廢水中的氨氮濃度高于 200mg/l，均需要考慮物化 +生化的脫氮工藝。 D、進水 pH值 ≤6，呈酸性 ， 在離子柱再生時排放大量高 含鹽量廢水， 在進入生化處理系統(tǒng)前需要調(diào)節(jié)廢水 pH值 ， 生化處理時需要考慮含鹽量的影響，選用合適的生化處理工藝 。 本方案針對以上水質(zhì)特點選定合理經(jīng)濟的工藝流程，保證廢水中各檢測指標達標。 廢水 中 的主要 去除對象 為 CODcr和 NH3N。 現(xiàn)分別對 去除方法進行詳細分析。 脫氮工藝 分析 本廢水中的 氨氮濃度 達到 400mg/l， 超過了生化脫氮工藝的進水要求， 如此高的氨氮濃度直接進入生化系統(tǒng)，出水較難達到排放標準的要求，且運行費用較高， 在進行生化脫氮前需要進行物化預(yù)處理，將氨氮濃度降至生化脫氮工藝適宜的濃度內(nèi)， 擬定對本廢水 采用物化 +生化的 35 組合 脫氮方法。 （ 1） 、 物化脫氮工藝 A、 吹脫法 利用 NH3 和 NH4+間的動態(tài)平衡，通過調(diào)整 pH 值，使氨氮以游離氨形式存在，然后再進行曝氣吹脫，使游離氨從水中逸出，從而達到去除氨氮的目的，如果要使氨氮去除率達到 90％以上，需要調(diào)整 pH12，溫度 90℃ ,采用蒸汽或熱空氣吹脫。但該法存在一些問題：吹脫氣體對環(huán)境存在二次污染 ，發(fā)出的臭味使得工作環(huán)境差 ，不符合清潔生產(chǎn)要求 ；吹脫塔內(nèi)經(jīng)常結(jié)垢 ，檢修工作量大 ；低溫時去除率低 ，處理效果不穩(wěn)定 ；對于 酸性或 含有大量弱 酸 高濃度廢水，調(diào)整 PH值需要投加的堿較多 ，運行廢水較高 。 這種方法只適用于高濃度氨氮廢水的 深度處理。 本 方法的缺點是： 當 NH3N 濃度降至 15mg/l 時，需要投加 的藥劑較多， 處理成本較高 ，比較適用于氨氮廢水的預(yù)處理 。使用沸石脫氨法必須考慮沸石的再生問題，氨氮濃度高時再生頻繁，操作困難。 物化 脫氮 法由于具有處理效果穩(wěn)定，不受濃度、水溫等外界因素變化的影響等優(yōu)點，因此可以作為高濃度氨氮廢水 的預(yù)處理。 （ 2） 、 生化脫氮工藝 A、 傳統(tǒng)硝化反硝化法 傳統(tǒng)的硝化反硝化是將好氧生物處理過程和厭氧生物處理過程串聯(lián)工作的系統(tǒng)，污水中的含氮有機物首先經(jīng)好氧生物過程轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，隨后再經(jīng)厭氧生物過程將硝酸鹽還原為氮氣析出而達到脫氮目的。 傳統(tǒng)硝化反硝化法是目前使用較多、技術(shù)較為成熟的生物脫氮方法，但存在問題有： ? 高氨氮含量需要 增加供氧量，增加基建投資和供氧動力費用； ? 廢水中存在的大量的游離氨對微生物的活性產(chǎn)生抑制作用，影響生物脫氮效果 ，一般需要采用其他方法將氨氮降至適宜的范圍內(nèi) 38 后再使用該法 ； ? 對于可生化性差， C/N 比例較低的高氨氮廢水需要大量投加外部碳源來滿足反硝化的要求，導致處理成本偏高。 B、 短程硝化反硝化法 短程硝化反硝化是利用亞硝酸菌和硝酸菌生物特性的差異，在特定環(huán)境條件下，使硝酸菌的生產(chǎn)受到抑制，將硝化過程控制在亞硝化階段，然后直接進行反硝化?，F(xiàn)在主要針對溫度、游離氨、溶解氧以及水力停留時間等對亞硝酸氮的積累進 行研究，雖然很多因素會導致硝化過程中亞硝酸氮的積累，但目前對此現(xiàn)象的理論解釋還不充分。