味精生產(chǎn)的污染排放分析與治理研究
摘 要：以沈陽某味精生產(chǎn)廠為例, 對味精生產(chǎn)從水體、大氣進行了污染分析。 研究結(jié)果表明，味精生產(chǎn)中污染排放能夠達到國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞：味精生產(chǎn) 廢水排放 大氣污染
味精生產(chǎn)是我國傳統(tǒng)民族工業(yè)。味精生產(chǎn)分為水解法和發(fā)酵法兩大類。在味精生產(chǎn)發(fā)展的同時，味精生產(chǎn)中所帶來的環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重，本文以沈陽某大型味精廠為例，對其污染排放進行較為系統(tǒng)的分析，并提出相應(yīng)的治理對策，以便為今后類似企業(yè)味精生產(chǎn)提供污染防治的科學(xué)借鑒。
1 工程概況與生產(chǎn)流程
該生產(chǎn)廠位于沈陽市區(qū)內(nèi)，年生產(chǎn)味精5 萬噸。其生產(chǎn)工藝與流程大體包括：(1)生產(chǎn)主要包括凈化、加酸浸漬、胚芽分離、研磨、篩分、分離、洗滌制成蛋白含量在0.5%以下的淀粉乳，供味精車間使用。其中，在玉米凈化、加酸浸漬以及脫濃縮、壓濾等過程，有污水或固體廢棄物的產(chǎn)生。⑵谷氨酸提取采用等電點-離子交換工藝流程，工藝過程分為配料、發(fā)酵、提取、分離四個步驟。其中，污染的發(fā)生主要是產(chǎn)生的離子交換尾液與樹脂洗滌及再生廢水。 ⑶先由谷氨酸發(fā)酵液中提取谷氨酸加水溶解，用純堿中和后，先經(jīng)顆粒狀活性炭脫色、過濾，再經(jīng)過交換除鐵；钚蕴恐撋@得谷氨酸脫色液，然后脫色液依次通過蒸發(fā)結(jié)晶、分離洗滌后制得濕味精，濕味精經(jīng)過干燥、粉碎、篩選后制得成品味精。
2 污染排放分析
2.1 水污染源及污染物排放分析
該工程實施后水污染源主要是生產(chǎn)工藝污水，包括來自于玉米清洗、味精精制、復(fù)合肥蒸發(fā)濃縮、設(shè)備清洗等工序排放的低濃度有機污水，以及玉米浸泡、谷氨酸發(fā)酵等工序排放的高濃度有機污水。根據(jù)水污染源類比調(diào)查監(jiān)測，結(jié)果表明，懸浮物（SS）以玉米清洗和發(fā)酵提取過程為最高，可達 2 500 mg/L；化學(xué)耗氧量（CODcr）和生化需氧量（BOD5）以發(fā)酵提取過程為最高，分別可達30 000 和14 000 mg/L；玉米浸泡和發(fā)酵提取的pH 較低，為4.0-4.5。此外，發(fā)酵提取產(chǎn)生的污水中氨氮和硫酸鹽（SO4 2-）含量也較高。基于該工藝的預(yù)測還表明，年產(chǎn)量為5 萬噸味精的企業(yè)，總污水排放量可達1.1×106 m3/a。其中發(fā)酵提取階段排出的污水量最多，達525 600 m3/a。又由于這一階段排出的污染物濃度最高，相應(yīng)地，排放的污染物在數(shù)量上也最多，其中SS、CODcr 和BOD5 分別為1 576.8、1 3140 和6 307.2 t/a，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他工藝過程排放的污染物數(shù)量。
2.2 大氣污染源及污染物排放分析
大氣污染源主要是淀粉車間粉碎篩分工序、污水處理廠厭氧發(fā)酵反應(yīng)器、復(fù)合肥車間噴漿造粒工序的熱風(fēng)爐。排放的污染物主要有粉塵、惡臭污染物硫化氫（H2S）以及熱風(fēng)爐產(chǎn)生的煙塵和二氧化硫（SO2）。根據(jù)工程設(shè)計與類比調(diào)查監(jiān)測，各污染源排放口污染物分別為：淀粉車間工藝廢氣中粉塵濃度463 mg/m3，污水處理廠惡臭氣體中硫化氫（H2S）濃度70 000 mg/m3，復(fù)合肥車間熱風(fēng)爐尾氣中煙塵濃度315.7 mg/m3，二氧化硫（SO2）濃度0.02 mg/m3。
3 污染治理對策
3.1 水污染治理
為了使味精生產(chǎn)排放的污水達到排放標(biāo)準(zhǔn)，首先應(yīng)建日處理2 000 m3/d 污水處理廠，采用厭氧-好氧工藝對較低濃度的有機污水進行處理。同時，建設(shè)一座78 000 t/a 的復(fù)合肥車間，利用高濃度的有機污水制取綠色復(fù)合肥，即高濃度有機污水排入復(fù)合肥車間經(jīng)蒸發(fā)濃縮、噴漿造粒生產(chǎn)有機復(fù)合肥，經(jīng)提取濃縮后的污水再一同進入廠區(qū)污水處理廠一并進行處理。研究表明，各種污水經(jīng)過上述污水處理廠處理后，污染物排放濃度分別可以達到：pH 值＝ 7.5，SS＝90mg/L，CODcr＝136mg/L，BOD5＝80mg/L，氨氮＝15mg/L，硫酸鹽（SO4 2-）＝45mg/L。相應(yīng)地，污水污染物預(yù)測排放量分別為SS＝47.6t/a，CODcr ＝72 t/a，BOD5＝42.4 t/a，氨氮＝7.9 t/a，硫酸鹽（SO4 2-）＝23.8 t/a？梢，污染物排放濃度均能達到《味精和檸檬酸排放新標(biāo)準(zhǔn)值》（A01769）標(biāo)準(zhǔn)。這些處理后的污水作為廠區(qū)的綠化用水、周邊地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水以及下游荒漠草場灌溉用水。
3.2 大氣污染治理
淀粉車間粉碎篩分工序的工藝廢氣，采用旋流分離器+15m 排氣筒的方式進行凈化排放。污水處理廠的惡臭治理，采用制取沼氣方法進行凈化，沼氣凈化設(shè)計處理能力應(yīng)達到12500m3/d，經(jīng)濕式氧化法脫硫凈化工藝，產(chǎn)生的沼氣用于復(fù)合肥車間熱風(fēng)爐燃料。復(fù)合肥車間熱風(fēng)爐的尾氣，采取使用清潔燃料沼氣+洗氣塔+15m 排氣筒的方式進行凈化。研究表明，淀粉車間工藝廢氣中粉塵凈化后排放濃度2.32 mg/m3；污水處理廠惡臭氣體中硫化氫（H2S）凈化后排放濃度為0；復(fù)合肥車間熱風(fēng)爐尾氣凈化后煙塵排放濃度15.8 mg/m3，二氧化硫（SO2）排放濃度0.01 mg/m3？梢，污染物經(jīng)過凈化處理后均能達到《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554—93）二類區(qū)二級標(biāo)準(zhǔn)、《工業(yè)窯爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB9078— 1996）二類區(qū)二級標(biāo)準(zhǔn)和《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297—1996）二類區(qū)二級標(biāo)準(zhǔn)。
4 小結(jié)
為了使味精生產(chǎn)能走一條可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)道路, 沈陽某大型味精廠采用以下方法有效治理了其廢水、廢氣。 治理方法包括: 一是針對污水污染特點，分別建日處理2000 m3·d-1 污水處理廠和一座 78000t·年-1 的復(fù)合肥車間；二是采用旋流分離器+15m 排氣筒的方式、制取沼氣方法的方式以及使用清潔燃料沼氣+洗氣塔+15m 排氣筒的方式進行大氣污染凈化。
參考文獻
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