某味（wèi）精廠（chǎng）生產味精（jīng）15000t/a，在生產過（guò）程中產生的廢（fèi）水具有（yǒu）SO₄^2-高、COD高、氨氮高和（hé）pH值低等特點。如采用厭氧+好氧工藝(如UASB+SBR等)處理，因（yīn）廢水中SO₄^2-的大量存在（zài），工藝將變得相當複雜，一次性投資很大。為此，作者采用好氧生物處理新工藝進行了處理味精廢水的試驗研究。

1 試驗方法及基本（běn）條件

1.1 工藝選擇
　　農村小型汙水處理設（shè）備為避（bì）免（miǎn）原水中SO₄^2-的影響采用好氧生物處理工藝，並以德國Claushtal工科大學物相傳遞研究所研製開發的（de）HCR(High Performance Compact Reactor)為核心工藝，其流程如圖1所示。

　　中和絮凝沉澱池、HCR、脫氣池、二沉池、接觸氧化池的有效容積（jī）分別為50、15、5、40、50L，HCR、接觸氧化池的水力停留時間分別為(3～5)、(12～16)h，汙泥停留時間為6～8h。
　　HCR反應器為兩端封閉的圓柱形容器，頂部（bù）安裝射流器並開有一排氣孔。反應（yīng）器的部分出水、絮（xù）凝沉澱池出水及回流汙泥通過循環泵加壓經（jīng）管道混合後進入HCR頂部的射流器，形成高速射流，同時由於負壓作（zuò）用而吸入大量空氣。射流器（qì）的兩相噴頭將吸入的空氣切割成微小氣泡，從而（ér）在其（qí）下方形成高速泵流剪切區。富含溶解氧的汙水經導流（liú）桶流到反應器底（dǐ）部後（hòu）又沿（yán）外桶壁向上反流，從而形成環流。在此過（guò）程中微氣泡和活（huó）性（xìng）汙泥充分接觸，獲得了很好的傳 質效果(氧傳輸利用率高達（dá）50%)。
　　首（shǒu）先用石（shí）灰乳將廢水pH值中和至6.5～8，然後加入PAFC(聚合氯化鋁鐵)，絮凝沉（chén）澱0.5h(COD去除（chú）率為20%～30%)後上清液進入HCR。HCR出水經脫氣池(主要脫去附著在（zài）活性汙（wū）泥（ní）表麵的CO₂、空氣等（děng）)脫（tuō）氣後進（jìn）入沉（chén）澱池進行泥水分離，HCR可去除70%～80%的COD。沉澱池出水經接觸氧化池處（chù）理後出水達到進入城市管網的排放要求。
1.2 操作條件
1.2.1 分析項目及方法
　　分析項目及方法如表1所示。

表1 分析（xī）項目及方法

1.2.2 試驗用水
　　試驗用（yòng）水為南寧味精廠的生產（chǎn）廢水，先用該廠離交工段中產生的（de）高濃度有機廢水進行試（shì）驗，後再直接用各工（gōng）段實際排放水量按比（bǐ）例配水進行（háng）試驗。其中，高濃度廢水的水質如下：COD為25000mg/L，NH₃-N為10000mg/L，BOD₅為13000mg/L，SO₄^2-為45000mg/L，pH=1.5～3。

2 結果（guǒ）及討論

　　以桂林市第（dì）四汙水廠的活性汙泥作為種泥，經過培養馴化（huà）後投入HCR並啟動處（chù）理（lǐ）係統。僅7dHCR係統的容積負荷（hé）就從4 kgCOD/(m³·d)升至15kgCOD(m³·d)；18d以後容積負荷達到28.74kgCOD/(m³·d)，且係統運行穩定。
2.1 絮（xù）凝去除效（xiào）果
　　試驗把PAFC作為絮凝劑，進水（shuǐ）COD濃度對其去除率的（de）影響及（jí）絮凝前後COD的變化分別 見圖2、3。由圖2知，絮凝（níng）對COD的去除率（lǜ）相對穩定，其值穩定在25%～35%。絮凝（níng）前後的COD濃度相關（guān）直線斜率為（wéi）0.6，相關係數＞0.9(圖3)。

2.2 HCR對（duì）COD的去除
2.2.1 容積負荷與去除率
　　試（shì）驗表明（míng），當容積負荷為 9.7～72.4kgCOD/(m3·d)時HCR出水並沒有隨進水COD值的升高而上升，其對COD的去除率一直為75%～80%。這說明HCR去除COD的性能（néng）很（hěn）穩（wěn）定、耐衝（chōng）擊負荷能力強、COD負荷率高（gāo）(最後階段高達72.4kgCOD/(m³·d)且運行穩定，出水水質有保（bǎo）證。
2.2.2 SO₄^2-對COD去除率的影響
　　當進水（shuǐ）COD維持在8000～10000mg/L、SO₄^2-為16000～26118mg/L時，HCR對COD去除率始終為76.98%～82.34%，說（shuō）明 SO₄^2-的存在並不影響係統對COD的去除。
2.3 其他因素（sù）影響分析
2.3.1 溶解氧
　　當HCR中溶解氧濃度為2～3.3mg/L時，COD去除率較低(60%)，隨著溶（róng）解氧(DO)濃度的上（shàng）升，COD去除率也上升，當溶解氧濃度（dù）＞6mg/L時，COD去除率可達到85%。由試驗也知（zhī），當溶解氧濃度＞4mg/L後，COD去除率的增長趨勢不十分明顯（xiǎn）。因此，HCR中（zhōng）溶解氧濃度維持在3.3～4.5mg/L即可，進水COD濃度高，溶解氧濃度可適當高一（yī）點。
2.3.2 汙泥濃度
　　汙泥濃度（dù）與COD去除率關係見表2。
　　由表2可知，當HCR進水COD在5710～13800mg/L、活性汙（wū）泥濃度在（zài）13～20g/L時，汙泥濃度與容積負荷呈一定的正相關（guān）關係。此時微生物降解COD速度較快，對COD去除率較高（gāo）。當汙泥濃度＜13g/L時，如果進（jìn）水COD濃度高（gāo），由於微生（shēng）物量太少，水中（zhōng）的COD不能（néng）被有效降解，使HCR去除（chú）COD的能力降低；而當汙泥濃度＞20g/L時，由於微生物量多，消耗氧（yǎng）氣量（liàng）大，此時要防（fáng）止溶氧量不足而導致好氧生物死亡。因此，反（fǎn）應器內活性汙泥（ní）濃（nóng）度保持在13～20g/L為宜。

表2 汙泥濃度與COD去除率的關係

2.4 接觸氧化池處理效果
　　試驗結果（guǒ）表明，經（jīng）HCR處理後的廢水可（kě）生化性（xìng）仍較好，接（jiē）觸（chù）氧化池對COD的去除（chú）率達65%～80%，平均（jun1）為71.46%。一般出水COD＜450mg/L能滿足進入城市管網的排放要求。 
2.5 整個係統對COD的去除
　　經整個（gè）工（gōng）藝處理後味精（jīng）廢水中的COD可降至400mg/L左右，總（zǒng）去除率為93%～98%(平均為95%以上)，具有良好的去除效果。對於中濃度的味（wèi）精廢水可以直接處理達標排放（fàng），對（duì）10000mg/L以（yǐ）上的高濃度味精廢水（shuǐ）經處理後也可達到進入南寧城市管網的排放要求。

3 結論

　　① 味精廠廢水可采用以HCR為核心的好氧生物方法進行處理。該工（gōng）藝不需對其中的SO4^2-進行預處理，且容積負荷和汙泥（ní）負荷都很高，COD去除（chú）率達93%以上，出水能達到（dào）進入（rù）城（chéng）市管網（wǎng）的排放要求。
　　② HCR處理南寧味精廠廢水所產生的剩餘汙（wū）泥中蛋白質含量較高，可回收作飼料蛋白，在治理汙染的同時獲得了顯著的經濟效益。
　　③ 該工藝技術上可（kě）行、設計緊湊、結構（gòu）合理、占地麵積（jī）少、水（shuǐ）力停留時間較（jiào）短。