味精生產的污染排放分析與治理研究
摘 要：以沈陽某味精生產廠為例, 對味精生產從水體、大氣進行了污染分析。 研究結果表明，味精生產中污染排放能夠達到國家的相關標準。
關鍵詞：味精生產 廢水排放 大氣污染
味精生產是我國傳統民族工業。味精生產分為水解法和發酵法兩大類。在味精生產發展的同時，味精生產中所帶來的環境污染問題越來越嚴重，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的分析，并提出相應的治理對策，以便為今后類似企業味精生產提供污染防治的科學借鑒。
1 工程概況與生產流程
該生產廠位于沈陽市區內，年生產味精5 萬噸。其生產工藝與流程大體包括：(1)生產主要包括凈化、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、發酵、提取、分離四個步驟。其中，污染的發生主要是產生的離子交換尾液與樹脂洗滌及再生廢水。 ⑶先由谷氨酸發酵液中提取谷氨酸加水溶解，用純堿中和后，先經顆粒狀活性炭脫色、過濾，再經過交換除鐵。活性炭柱脫色獲得谷氨酸脫色液，然后脫色液依次通過蒸發結晶、分離洗滌后制得濕味精，濕味精經過干燥、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工藝污水，包括來自于玉米清洗、味精精制、復合肥蒸發濃縮、設備清洗等工序排放的低濃度有機污水，以及玉米浸泡、谷氨酸發酵等工序排放的高濃度有機污水。根據水污染源類比調查監測，結果表明，懸浮物（SS）以玉米清洗和發酵提取過程為最高，可達 2 500 mg/L；化學耗氧量（CODcr）和生化需氧量（BOD5）以發酵提取過程為最高，分別可達30 000 和14 000 mg/L；玉米浸泡和發酵提取的pH 較低，為4.0-4.5。此外，發酵提取產生的污水中氨氮和硫酸鹽（SO4 2-）含量也較高。基于該工藝的預測還表明，年產量為5 萬噸味精的企業，總污水排放量可達1.1×106 m3/a。其中發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，相應地，排放的污染物在數量上也最多，其中SS、CODcr 和BOD5 分別為1 576.8、1 3140 和6 307.2 t/a，遠遠大于其他工藝過程排放的污染物數量。
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、污水處理廠厭氧發酵反應器、復合肥車間噴漿造粒工序的熱風爐。排放的污染物主要有粉塵、惡臭污染物硫化氫（H2S）以及熱風爐產生的煙塵和二氧化硫（SO2）。根據工程設計與類比調查監測，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，復合肥車間熱風爐尾氣中煙塵濃度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
為了使味精生產排放的污水達到排放標準，首先應建日處理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，建設一座78 000 t/a 的復合肥車間，利用高濃度的有機污水制取綠色復合肥，即高濃度有機污水排入復合肥車間經蒸發濃縮、噴漿造粒生產有機復合肥，經提取濃縮后的污水再一同進入廠區污水處理廠一并進行處理。研究表明，各種污水經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。相應地，污水污染物預測排放量分別為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。可見，污染物排放濃度均能達到《味精和檸檬酸排放新標準值》（A01769）標準。這些處理后的污水作為廠區的綠化用水、周邊地區農業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，沼氣凈化設計處理能力應達到12500m3/d，經濕式氧化法脫硫凈化工藝，產生的沼氣用于復合肥車間熱風爐燃料。復合肥車間熱風爐的尾氣，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；復合肥車間熱風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。可見，污染物經過凈化處理后均能達到《惡臭污染物排放標準》（GB14554—93）二類區二級標準、《工業窯爐大氣污染物排放標準》（GB9078— 1996）二類區二級標準和《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297—1996）二類區二級標準。
4 小結
為了使味精生產能走一條可持續發展的產業道路, 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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