谷氨酸废水处理工艺介绍
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谷氨酸废水处理工艺介绍

通过谷氨酸废水处理领域的主要处理方法以及谷氨酸废水的资源化利用现状,提出了一套谷氨酸发酵废水新的处理工艺与全流程资源化利用相结合的综合治理方案。
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1、谷氨酸废水来源及特点

谷氨酸发酵废水是谷氨酸生产过程中产生的一种高浓度有机废水,成分复杂且难以处理。介绍了当前我国谷氨酸废水处理领域的主要处理方法以及谷氨酸废水的资源化利用现状,总结得出我国谷氨酸废水的治理正逐步趋向于新的处理工艺与全流程资源化利用相结合的综合治理模式 ,并提出了一套谷氨酸发酵废水新的处理工艺与全流程资源化利用相结合的综合治理方案。

谷氨酸行业谷氨酸发酵废水处理一直是困扰我国谷氨酸生产企业的难题,废水资源化是谷氨酸企业可持续发展、实现循环经济的最佳战略。我国相关科研院校、谷氨酸生产企业围绕谷氨酸废水的处理工艺和综合利用做了大量的工作,提出了不少新的处理工艺和资源化利用方案 ,谷氨酸废水的治理正逐步趋向于新的处理工艺与全流程资源化利用相结合的综合治理模式。本文就我国谷氨酸生产行业的谷氨酸发酵废水处理与资源化利用现状进行综述 ,并提出了一套谷氨酸发酵废水新的处理工艺与全流程资源化利用相结合的综合治理方案。

2、目前谷氨酸废水的主要处理方法

我国目前谷氨酸废水的处理方法可以概括为物理化学方法和生物处理方法两大类,其中物理化学处理方法主要作为废水的预处理,目的是为使后续处理工艺能正常运行 ,并以此降低其它处理工艺的处理负荷。生物方法处理谷氨酸废水常用好氧法来进行,处理对象为物化方法处理后的COD含量较低的谷氨酸发酵废水 ,但随着有机废水的大量增加,尤其是高浓度废水的增加,厌氧处理方法也更多地被使用。谷氨酸生产废水通过物化处理、生物处理与资源化利用,达到了较好的处理效果 ,从而解决了困惑企业发展的环境污染问题,同时可以得到生物农药、饲料蛋白和絮凝剂等产品,变废为宝,具有广阔的应用前景。综合利用与治理相结合的清洁生产模式可彻底解决废水的污染,且可回收水资源,节约能源,同时,采用综合利用和治理相结合的路线 ,既有产品和较好的经济效益,同时又解决了环境污染,真正实现清洁生产。

2.1物理化学处理方法

目前用于谷氨酸废水处理的物理化学方法主要有以下几种:离心分离、絮凝沉淀或气浮、超滤、蒸发浓缩和吸附。物理化学方法多用于处理前期从废水中提取谷氨酸菌体单细胞蛋白(SCP),通常分离菌体可去除30%左右的COD。物理化学处理方法主要作为废水的预处理,目的是为使后续处理工艺能正常运行,并以此降低其它处理工艺的处理负荷。

2.1.1絮凝沉淀法

常用的铝、铁系无机混凝剂适用的pH值都在6。0以上,对酸性较高的谷氨酸废水处理效果不佳。同时,铝盐具有一定的毒性,会影响人类健康;铁盐对金属有腐蚀作用,还会造成处理后出水带有颜色,铁的浓度过高,也会影响人类健康和生态环境。一些人工合成的有机高分子絮凝剂,如聚丙烯酰胺等,虽然有较好的絮凝性能,但它们不仅价格较高、使用麻烦,而且其单体毒性越来越受到人们的关注。絮凝剂的凝聚作用有助于谷氨酸废水中悬浮菌体的回收,考虑到分离后菌体的资源化利用,处理中必须采用无毒害的絮凝剂和助凝剂。

2.1.2膜分离方法

膜分离法主要有扩散渗析法、电渗析法、反渗透法、超滤法等。谷氨酸废水中主要采用电渗析法和超滤法,超滤法可以去除废水中的一部分COD,并浓缩回收蛋白质等有用物质。反渗透用于去除大小与溶媒同一数量级的颗粒物,相对分子质量在10~1000。

2.1.3吸附法

吸附是使用固体吸附剂 ,如粉煤灰、活性炭、纤维素、树脂等,通过物理的或化学的作用过滤滞留废水中的各种物质而净化废水的方法。吸附主要是用于去除废水中溶解性有机物和色度。用吸附法处理谷氨酸废水,吸附剂价格昂贵,对进水的预处理要求高,维护难度大,吸附剂的再生也是一个较难解决的问题,因此一般主要用来去除废水中的微量污染物,达到深度净化的目的。

2.1.4离心法

机械分离技术是利用废水中有机物质与水的比重差,通过离心达到固液分离。目前通常采用进口蝶片离心机进行高速离心分离菌体。该法多与蒸发浓缩法一起使用 ,以回收谷氨酸废水中的蛋白饲料。采用物理法,借助高速离心机,先分离去除废液中的菌丝体,然后用粉状活性炭、生石灰、锅炉烟道灰、锯木屑等吸附剂与离心后的清液接触,使之降低COD。

2.1.5加热沉淀法

将废液加热到一定温度,杀死谷氨酸菌体,促使蛋白质变性,发酵母液中谷氨酸菌体加热变性后,再加入助滤剂过滤得SCP,SCP中粗蛋白质量分数高于 50%可作为饲料添加剂。如果能做好热能的循环利用,本法不失为一种简单易行的除菌方法。

2.2生物处理方法

生物处理在废水处理的各个领域都有广泛的应用,已经积累了丰富的经验。一般来说,废水的处理常用好氧法来进行,但随着有机废水的大量增加,尤其是高浓度废水的增加,厌氧处理方法也更多地被使用,并取得了不少成功的经验。对于谷氨酸废水,由于COD含量太高,开始常用厌氧处理,排放前再使用好氧处理,从而达到排放标准。

2.2.1好氧生物处理法

好氧生物处理法有活性污泥法、生物膜法、纯氧曝气法和深井曝气法等。好氧生物处理一般不直接处理发酵废液,一般用于处理较低浓度的有机废水,作为整个处理流程的后续处理手段,使废水最终达到排放标准。目前在谷氨酸废水中较常用的方法为活性污泥法和生物膜法。SBR法具有流程简单,运行灵活,自动化程度高,污泥浓度高,反应期间存在浓度梯度,能加快反应速度抑制污泥丝状膨胀等优点。

2.2.2厌氧生物处理法

厌氧生物处理的优点在于:能耗低;可回收生物能源;每去除单位重量底物产生的微生物量少;具有较高的有机物负荷的潜力。缺点是处理后出水的COD值较高,水力停留时间较长,并产生恶臭。厌氧反应器是厌氧处理中发生生物氧化反应的主体设备,国内外进行了广泛的研究,设计了不少新的厌氧工艺和厌氧反应器。

2.2.3光合细菌法

光合细菌法是污水生物处理领域涌现出的一种新方法。它具有有机负荷高、动力能耗省、氮磷去除效果好、污泥菌体蛋白含量高和综合利用价值高等特点 ,尤适于高浓度有机废水的处理。光合细菌在好氧条件下对谷氨酸废水有良好的降解作用。

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