1 廢水水質(zhì)、水量情況
賴氨酸生產(chǎn)過程中正常排放的生產(chǎn)廢水可進(jìn)行濃、稀分流，其中濃廢水排放量約占總排放量的30%，經(jīng)濃、稀分流后的水質(zhì)水量情況見表1。
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項(xiàng)目 |
濃廢水 |
稀廢水 |
合并后 |
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水量(m3/d) |
300 |
700 |
1000 |
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CODcr(mg/L) |
25600 |
3600 |
10200 |
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BOD5(mg/L） |
16800 |
21600 |
6552 |
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SS（mg/L） |
5220 |
134 |
1660 |
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硫酸鹽（mg/L） |
15000 |
866 |
5106 |
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pH |
4 |
8.5 |
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2 酵母菌生化試驗(yàn)
主要試驗(yàn)裝置：搖瓶機(jī)，3000mL三角瓶，超凈臺(tái)，無菌室，恒溫室，菌種操作器材等。
主要試驗(yàn)材料：酵母菌種，濃廢水，鹽酸。
化驗(yàn)器材：CODCr測(cè)定裝置，酸度計(jì)，離心沉降機(jī)，分析天平，化學(xué)藥品等。
2.2 試驗(yàn)方法
在16個(gè)三角瓶中分別加入1000mL濃廢水，按試驗(yàn)要求調(diào)節(jié)pH值，然后按要求比例加入預(yù)先制備好的酵母種子液，置于搖瓶機(jī)上進(jìn)行恒溫?fù)u瓶，發(fā)酵一定時(shí)間后取出化驗(yàn)。
控制參數(shù)為溫度、pH值、接種量和發(fā)酵時(shí)間。
2.3 試驗(yàn)結(jié)果討論
2.3.1 pH值的影響
pH值對(duì)CODCr去除率的影響見表2。
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pH |
3.5 |
4.0 |
4.5 |
5.0 |
5.5 |
|
進(jìn)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(shí)間20h；接種量10%。 | |||||
表2的數(shù)據(jù)表明：pH對(duì)處理效果的影響非常明顯，最佳發(fā)酵的pH值為4.0左右。當(dāng)pH值＞5.0時(shí)，處理效果明顯下降。
2.3.2 溫度的影響?yīng)?
溫度對(duì)CODCr去除率的影響見表3。
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溫度（℃） |
28 |
30 |
32 |
34 |
|
進(jìn)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(shí)間20h；接種量10% | ||||
表3的數(shù)據(jù)表明：溫度對(duì)處理效果的影響較為明顯，最佳發(fā)酵溫度為32℃左右。當(dāng)溫度＜30℃時(shí)，處理效果明顯下降。
2.3.3 發(fā)酵時(shí)間的影響
發(fā)酵時(shí)間對(duì)CODCｒ去除率的影響見表4。
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發(fā)酵時(shí)間(h） |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
|
進(jìn)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(shù)據(jù)表明：發(fā)酵時(shí)間越長(zhǎng)，處理效果越好，20h時(shí)已達(dá)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(duì)CODCr去除率的影響見表5。
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接種量（%） |
5 |
10 |
15 |
|
進(jìn)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(shí)間20h。 | |||
表5的數(shù)據(jù)表明：接種量越大，處理效果越好，接種量為10%時(shí)已達(dá)到較好的處理效果，＞10%后去除率增加不明顯。
2.4 試驗(yàn)結(jié)論
�、僮罴压に嚳刂茀�(shù)為：pH值4.0；發(fā)酵溫度32℃；發(fā)酵時(shí)間20h；接種量10%。
�、谘芯拷Y(jié)果表明，在最佳工藝條件下，酵母菌處理工藝對(duì)CODCr的去除率可達(dá)到70%，同時(shí)還具有很強(qiáng)的耐硫酸鹽抑制作用性能。
3 工程應(yīng)用情況
將該技術(shù)應(yīng)用于300m3/d規(guī)模的賴氨酸生產(chǎn)廢水處理工程，其流程如圖1。
根據(jù)試驗(yàn)研究的篩選結(jié)果，各工藝參數(shù)確定為：發(fā)酵溫度32℃；發(fā)酵時(shí)間20h；pH值4.0；接種量10%；接種周期7d。
3.3 運(yùn)行結(jié)果分析
工程調(diào)試正常后，前10d的運(yùn)行結(jié)果見表6。
表6數(shù)據(jù)表明，CODCr的去除率在62.8%～68.8%，基本達(dá)到試驗(yàn)研究的水平，為后續(xù)進(jìn)一步處理達(dá)標(biāo)排放提供了基礎(chǔ)，同時(shí)還可回收酵母蛋白約950kg/d，其市場(chǎng)售價(jià)為3000元/t，即酵母蛋白的回收價(jià)值約為2850元/d。
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序號(hào) |
水量（m3/d） |
進(jìn)水CODcr(mg/L） |
出水CODcr（mg/L） |
去除率（%） |
酵母產(chǎn)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(chǎn)生量數(shù)據(jù)為折干量。 | |||||
3.4 經(jīng)驗(yàn)體會(huì)
�、賞H值對(duì)處理效果的影響很大，在調(diào)試過程中曾因生產(chǎn)車間濃、稀廢水沒有分流清楚，導(dǎo)致pH值較高的稀廢水混入，使酵母菌生化池的pH值達(dá)到6.0，結(jié)果該天的處理效果明顯下降，因此對(duì)生產(chǎn)管理的要求應(yīng)十分嚴(yán)格。
②溫度的控制對(duì)運(yùn)行效果明顯，溫度過低酵母菌生產(chǎn)緩慢，影響處理效果；溫度過 高則菌體生長(zhǎng)迅速，菌種容易老化，必須頻繁換種。
③由于酵母菌生長(zhǎng)的最佳pH值為4.0，在此pH值下其他細(xì)菌難以生存，因此無須對(duì)廢水進(jìn)行消毒殺菌，大大降低了運(yùn)行成本。
④該工藝具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，回收的酵母蛋白的價(jià)值扣除運(yùn)行成本后，還有約850元/d 的經(jīng)濟(jì)效益，可達(dá)到以廢養(yǎng)廢的目的。
⑤本技術(shù)需與好氧處理工藝結(jié)合，才能使賴氨酸生產(chǎn)廢水處理至達(dá)標(biāo)排放。單一的酵母菌處理不能直接使處理出水達(dá)標(biāo)排放，因此本技術(shù)適用于高濃度有機(jī)廢水的前處理，以降低整個(gè)廢水處理過程的運(yùn)行成本。
