谷氨基酸生产过程废水处理及利用谷氨基酸生产过程废水处理及利用.doc

谷氨基酸生产过程废水处理及利用 摘要：氨基酸发酵废水一直以来是众多企业和学者比较关注也是一直在研究的问题，本文就我国氨基酸废水处理技术的现状，分类介绍了物理处理和生物处理的方法和效果，以及氨基酸废水在饲料和肥料面的应用，并在最后针对废水处理过程中优点和不足以及未来的发展情况提出了自己的看法。 关键词：氨基酸废水 物理方法 生物方法 废水利用 前言： 谷氨基酸生产行业是我国发酵工业的主要行业之一,我国味精的生产量正随着社会发展逐步增加,味精生产通常是以大米、淀粉、糖蜜为主要原料,经过糖化、发酵等处理,分离提取谷氨酸,再通过精制获得谷氨酸产品。谷氨酸生产过程中产生的高浓度有机废水是指发酵母液或离交尾液,即谷氨酸发酵液提取谷氨酸后排放的母液。谷氨酸废水作为一种难处理的高浓度有机废水,直接排放严重污染环境,如何对其进行经济有效的处理,是众多味精生产厂家所面临的重要问题。本文就相关文献和专利中所报道的氨基酸废水处理技术进行了总结和陈述。 谷氨酸生产废水处理方法 1.1物理处理方法 在废水处理中，生物处理是最为经济有效的方法，但是高浓度味精废水含有较多的氨氮，硫酸根等并且具有较低的PH值，对微生物的生长具有抑制作用，不适合直接采用生物方法处理，因此，高浓度味精废水的预处理方法主要运用絮凝沉淀，膜分离，离心等物理方法。 1.1.1 絮凝沉淀 絮凝是一种广泛使用的水处理技术,在给水、废水处理中均发挥着十分重要的作用。影响絮凝效果的因素有絮凝剂(种类和用量)、操作条件(pH值,温度等)以及反应器设计等。味精废水COD含量很高,絮凝沉淀一般作为整个处理流程的前处理单元,用来除去一部分COD,为后续处理(如膜分离、生物处理)减轻负荷。常用的絮凝剂分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。 无机絮凝剂包括常见的铁盐、铝盐絮凝剂。深圳大学化学系采用碱式氯化铝、硫酸亚铁、三氯化铁和氢氧化钙等无机絮凝剂对谷氨酸发酵液的絮凝情况进行了研究[4],结果表明,单纯的无机絮凝剂,即使配合助凝剂,絮凝效果也不理想,难以满足实际应用的要求。因此,在味精废水处理过程中,无机絮凝剂很少单独使用,一般作为助凝剂使用。 味精废水属于酸性废水(pH为1.8—3.2),pH值对有机絮凝剂的絮凝性能影响较大,味精废水的酸性在于其中含有的高浓度的SO2-4(8000—9000mg/L),采用碱中和或电渗析等方法去除SO2-4,均可使味精废水pH值接近中性或偏碱性,从而为某些有机絮凝剂的使用提供合适的pH值。壳聚糖是甲壳素通过β-(1,4)糖苷键连接而成的一种线性高分子多糖的脱乙酰基产物,无毒无害且不造成二次污染。壳聚糖在过酸的条件下,主链容易发生水解,生成葡萄糖胺、葡胺糖的衍生物或各种低分子量的多聚糖,球絮体结构松散,很难再吸附络合废水中的有机大分子物质;在过碱的条件下,其氨基电中性,吸附络合能力大大下降。因此,可以在溶液调整为中性或偏碱性的条件下用壳聚糖作为絮凝剂。 1.1.2膜分离方法 膜分离方法包括超滤、反渗透和电渗析等方法作为一种新型的水处理技术,近几年来在废水处理中发展也有很大发展。具有常温操作、能耗低、占地少和操作方便等优点,也符合味精废水资源再生的要求,已逐步在味精废水处理中发挥着越来越重要的作用。 超滤是一种压力推动的膜分离方法,利用超滤从味精发酵液中分离菌体，可使废水中菌体去除率达99%以上;将超滤和萃取工艺相结合,可使废水中COD降低34%,BOD5降低20%。可有利于提高谷氨酸提取率，同时截留藻和菌体,避免排放后的二次污染。 1.1.3离心分离 离心主要用于分离谷氨酸菌体。上海天厨味精厂采用进口离心机分离菌体,所得菌体单细胞质量好,可作为高效蛋白饲料添加剂[2]如用瑞典ALFALAVAL公司的FESX512S-31C型碟片式高速离心机分离是较先进的机械分离，但除菌率平均只有70%，且设备昂贵，能耗多。其他方法还有吸附，反渗透等方法，其中吸附作为絮凝的后续手段，对味精废水的处理效果也较好。 1.2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。对于味精废水,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。 1.2.1好氧 好氧生物处理一般不直接处理发酵废液,只是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。目前较常用的有SBR法,有人也采用藻菌共生系统来处理。SBR工艺是一种间歇式的生化处理方法, 通过将离子交换柱冲洗水、精制废水、厌氧消化液、浓缩蒸发冷凝水及部分离交尾