味精生產(chǎn)一般以大米、淀粉、糖蜜為主要原料，先通過發(fā)酵提取谷氨酸，再用谷氨酸精制成味精，精制過程會產(chǎn)生大量廢水。該廢水的特點是CODCr與TKN較高，可達1500mg/L與150mg/L，通過一步生物處理達到GB8978—2002的一級A排放標準，尤其是TN達標(＜15mg/L)，存在不小難度。
AO工藝是一種已被實踐廣泛證明的簡單、經(jīng)濟、有效的廢水生物脫氮技術(shù)。本文采用AO工藝對味精精制廢水進行處理，通過工程設計實現(xiàn)了A池的完全反硝化與O池的同時硝化反硝化，提高了TN的去除率，對味精精制廢水的處理是一個新的實踐。
1、工藝設計
1．1 設計水量與水質(zhì)參數(shù)
本工程主體為山東濟寧某味精生產(chǎn)企業(yè)，其年產(chǎn)味精12萬t、雞精1萬t，主要生產(chǎn)工藝為谷氨酸直接精制味精，廢水主要來源于谷氨酸到味精經(jīng)歷的中和、脫色、濃縮和結(jié)晶等精制過程。
該污水站的設計流量為1500m3/d，設計進水CODCr為1500mg/L，TKN為130mg/L。設計出水水質(zhì)達到GB8978—2002規(guī)定的一級A排放標準，直接排入附近河道，即CODCr≤50mg/L，BOD5≤15mg/L，NH3－N≤5mg/L，pH值為6～9，TN≤5mg/L，色度≤60倍。
1．2 工藝設計要點
1．2．1 處理工藝流程圖
該工程采用AO工藝，處理流程如圖1所示。
1．2．2 平面布置圖
該污水處理站占地1000m2，其平面布置如圖2所示。
1．2．3 主要構(gòu)筑物及設備
(1)進水混合池：尺寸為8m×4m×5．5m，有效容積為140m3。
(2)A池：尺寸為8m×8m×5．5m，有效容積為320m3。池內(nèi)安裝框式攪拌機1臺(轉(zhuǎn)速為4．8r/min，功率為3．0kW)。
(3)O池：尺寸為32m×24m×5．5m，分四廊道，廊道長分別為16、20、24m和24m，廊道寬均為8m，有效水深為5．0m，有效容積為3185m3。硝化液回流比為4．0。配套離心風機2臺，流量為50m3/min，壓力為49kPa，功率為75kW。
(4)二沉池：Φ10×5．5m，表面負荷為0．80m3/(m2•h)，污泥回流比為1。中心進水周邊出水，池內(nèi)安裝刮泥機1臺(功率為0．55kW)。以上尺寸均為池壁尺寸中分。
(5)帶式污泥脫水機：1臺，寬為1500mm，功率為4．0kW。
1．2．4 硝化液回流與二沉池污泥回流方式
O池末端硝化液與二沉池污泥均采用氣提回流至進水混合池，設計回流量分別為250m3/h與65m3/h。
1．3 基建費用
該項目基建費用為187萬，其中土建工程為105萬，安裝工程為82萬。
2、工程運行情況
2．1 系統(tǒng)運行結(jié)果
工程自2013年5月投入運行以來，運行良好，出水水質(zhì)穩(wěn)定。圖3為其中100d運行的進出水監(jiān)測數(shù)據(jù)，廢水流量為1270±335m3/d，原水CODCr為1724±897mg/L，TKN為93．5±41．5mg/L，pH值為8．5±2．4。
由圖3可知，盡管進水的水量和水質(zhì)波動很大，水量平均波動為26．3%，水質(zhì)平均波動為52．0%，日COD負荷平均波動為92%，但出水CODCr為10．4±5．1mg/L，平均去除率為99．4%，處理效果好且穩(wěn)定。由于出水氨氮很低(未檢出，＜0．2mg/L)，因此用TKN表征過程情況，圖中出水TKN為0．6±0．4mg/L，平均去除率為99．4%，出水TN為7．2±1．5mg/L，平均去除率為91．7%，說明系統(tǒng)不但對氨氮、有機氮有極高的去除(硝化)效果，而且有很高的反硝化脫氮能力。
COD和TKN的平均容積負荷分別為0．626kg/(m3•d)和0．034kg/(m3•d)。期間，系統(tǒng)活性污泥濃度(MLSS)保持在5．0～5．6g/L，計算污泥負荷為0．118kgCOD/(kgMLSS)，平均剩余污泥排放量為228kg/d，污泥產(chǎn)率為0．11kgSS/(kgCOD)，計算污泥齡為81d。就C/N較低的廢水處理系統(tǒng)而言，該活性污泥濃度還是比較高的，間接說明系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及有機物去除與脫氮的高效率與污泥負荷低、污泥齡高有關(guān)。系統(tǒng)污泥齡長也有利于微生物的生長和富集，可對污染物進行更充分的降解，而AO工藝構(gòu)筑少、控制管理簡單，也便于系統(tǒng)操作并保持長期穩(wěn)定運行。
2．2 日常運行費用
(1)動力費：每日用電量約1963kW•h，電價按0．65元/(kW•h)計算，為1276元/d。
(2)設備維護費：按30000元/a計算，82元/d。
(3)人員費：2人，按400元/d計算。
(4)污泥處置費：脫水后污泥量為1．5t/d(含水率為83%～85%)，免費由用戶運走，作為有機肥。
(5)污水站運行成本：1758元/d，噸水處理費用為1．38元。
3、技術(shù)與設計特點
3．1 技術(shù)特點
(1)從運行結(jié)果看，出水CODCr約為10mg/L，TKN約為0．6mg/L(其中氨氮為未檢出，＜0．2mg/L)，說明系統(tǒng)對COD的降解幾乎達到了極限水平。TN去除率為91．7%，高于一般教科書或設計手冊所提出的AO反硝化脫氮的計算，如式(1)。
其中：η—反硝化脫氮率;
Ｒ—硝化液回流比;
r—二沉池污泥回流比。
(2)能夠?qū)⒍脸嘏懦龅氖Ｓ辔勰嗖唤?jīng)過污泥濃縮池而直接進帯機脫水，說明該生物污泥易脫水，這與系統(tǒng)的長泥齡有關(guān)。
(3)系統(tǒng)運行穩(wěn)定，操作簡便。
(4)工程的投資費用低，這從圖2及其說明也可以看出。
3．2 設計特點
以上技術(shù)特點，以及看似簡單的處理流程與平面布置，得益于以下主要的設計特點。
(1)進水混合池：其功能相當于CASS工藝的前兩格。
(2)A池：水流下進上出，使得其污泥濃度高于系統(tǒng)平均污泥濃度;采用框式攪拌，能夠在保證絮體質(zhì)量的同時使所有污泥處于懸浮狀態(tài)，且過程能耗僅為約5W/m3。
(3)二沉池：采用了輻流式沉降池設計，這是系統(tǒng)高污泥濃度的保障，且這樣的設計造價較低。
(4)圖2可見，O池(包括廊道劃分)、A池、前端進水混合池三者之間巧妙組合，不僅使基建費用降低，管道或設備等連接可能引起的故障也得到減少。
4、結(jié)論
通過提高生物處理水平、降低生物降解極限值，使生物處理出水的水質(zhì)(COD、氨氮與TN等)滿足日益提高的排放標準，正是目前我國環(huán)境技術(shù)研究者與工程師努力追求的。本文所述工程的運行結(jié)果，體現(xiàn)了該工程簡單高效與經(jīng)濟節(jié)約等特點，對同類中小型企業(yè)的污水治理具有實際的參考意義。（來源：上海博華環(huán)境科技有限公司，華東理工大學環(huán)境工程研究所）
