某味精廠生產味精15000t/a，在（zài）生產過程中產生的廢水具有SO₄^2-高、COD高、氨氮高和pH值低等特點。如采用厭氧+好氧工（gōng）藝(如UASB+SBR等（děng）)處理，因廢（fèi）水中SO₄^2-的大量存在，工藝將（jiāng）變得相當複雜，一（yī）次性投資很大。為（wéi）此，作者采用好氧（yǎng）生物處理新工藝進行（háng）了處理味精廢水的（de）試驗研究。

1 試驗方法及基本條件

1.1 工藝選擇
　　農村（cūn）小（xiǎo）型汙水處理設備為避免原水中SO₄^2-的影響采用好（hǎo）氧生物處理工（gōng）藝，並以德（dé）國Claushtal工科大（dà）學物相傳遞研究所研製開發的HCR(High Performance Compact Reactor)為核心工藝，其流程如圖1所（suǒ）示。

　　中和絮凝沉澱池、HCR、脫氣（qì）池、二沉池、接觸（chù）氧化池的有效容積分別為50、15、5、40、50L，HCR、接觸氧（yǎng）化（huà）池的水力停留（liú）時間分別為(3～5)、(12～16)h，汙泥停（tíng）留時間為6～8h。
　　HCR反應器為兩端封閉（bì）的圓柱形容（róng）器，頂部安（ān）裝射流器並開有（yǒu）一（yī）排氣孔。反應器的部分出水、絮凝（níng）沉澱池出水及回（huí）流汙泥通過循（xún）環泵加（jiā）壓（yā）經管道混合（hé）後進入HCR頂部的射流器，形成高速射流，同時由於負壓作用而吸入大量空氣。射流（liú）器的兩（liǎng）相噴頭將吸入的空氣切割成微小氣泡，從而在其下方形成高速泵流剪切區。富含溶解氧的汙水經導流桶流（liú）到反應（yīng）器底部後又沿外桶壁向上反流，從而（ér）形成環流。在此過程中微（wēi）氣泡和活性汙泥充分接觸，獲得了很好的傳 質效果(氧傳輸（shū）利（lì）用率高達50%)。
　　首先用石灰乳將廢水pH值中和至6.5～8，然（rán）後加入PAFC(聚（jù）合氯化鋁鐵)，絮凝沉澱0.5h(COD去除率為20%～30%)後（hòu）上清液進入HCR。HCR出水經（jīng）脫氣池(主要脫去附著在活性汙泥（ní）表麵的CO₂、空氣等)脫氣後進入沉澱池進行泥水分離，HCR可去除70%～80%的COD。沉澱池出水經接觸氧化池（chí）處理後出水達到進入城市（shì）管網的排放要求。
1.2 操作條件
1.2.1 分析項目及方（fāng）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
　　試驗用水為南寧（níng）味精廠的生產廢水，先用該廠離交工段中產生的高濃度有機廢水進行試驗，後再直（zhí）接用各工段實際排（pái）放水量（liàng）按比例配水進行試驗。其中，高濃度廢水的（de）水（shuǐ）質如下：COD為25000mg/L，NH₃-N為10000mg/L，BOD₅為（wéi）13000mg/L，SO₄^2-為45000mg/L，pH=1.5～3。

2 結果及討論

　　以桂林市第四汙水廠的活性汙泥作為種泥，經過培養馴化後投入HCR並啟動處理係（xì）統。僅7dHCR係統的容積負荷就從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 絮凝去除效果
　　試驗把PAFC作為絮凝劑，進水COD濃度對其去除（chú）率的影響及絮凝前後COD的變化分別（bié） 見圖2、3。由圖2知，絮凝對COD的去除（chú）率相（xiàng）對穩定，其值穩定在25%～35%。絮凝前後的COD濃度相關直線斜率（lǜ）為0.6，相關係數＞0.9(圖3)。

2.2 HCR對COD的去除
2.2.1 容積（jī）負荷與去除率
　　試驗表明，當容（róng）積負（fù）荷為 9.7～72.4kgCOD/(m3·d)時HCR出水並沒有隨進水COD值的升高（gāo）而上升，其對COD的去除率一（yī）直為75%～80%。這說明HCR去除（chú）COD的性能很穩定（dìng）、耐（nài）衝（chōng）擊負荷能力強、COD負荷率高(最後階段（duàn）高達72.4kgCOD/(m³·d)且運行（háng）穩定，出（chū）水水（shuǐ）質有（yǒu）保證。
2.2.2 SO₄^2-對COD去除率的影響（xiǎng）
　　當進水（shuǐ）COD維持在8000～10000mg/L、SO₄^2-為16000～26118mg/L時，HCR對（duì）COD去除率始終（zhōng）為76.98%～82.34%，說明 SO₄^2-的（de）存在並不影響係統對COD的去（qù）除。
2.3 其他因素影響分析
2.3.1 溶解氧
　　當HCR中溶解氧濃度（dù）為2～3.3mg/L時，COD去（qù）除率較低(60%)，隨著溶解氧(DO)濃度的上升，COD去除率也（yě）上升（shēng），當溶解氧濃度（dù）＞6mg/L時，COD去（qù）除率可達到85%。由（yóu）試驗也（yě）知，當溶解（jiě）氧濃度＞4mg/L後，COD去除率的增長趨勢（shì）不十分明顯（xiǎn）。因此，HCR中溶解氧濃度維持在3.3～4.5mg/L即可，進水（shuǐ）COD濃度高，溶解氧濃度可適當高一點。
2.3.2 汙泥濃度
　　汙泥濃度與COD去除率關係（xì）見表2。
　　由表2可（kě）知，當（dāng）HCR進水（shuǐ）COD在5710～13800mg/L、活性汙泥濃度在13～20g/L時，汙泥濃度與容積（jī）負荷呈一定的正相關關係。此時微生物降解COD速度較快，對COD去（qù）除率較高。當汙泥濃度＜13g/L時，如果進水COD濃度高，由於微（wēi）生物（wù）量太少，水中的COD不能被（bèi）有效降解，使HCR去除COD的能力降低；而當汙泥濃度＞20g/L時，由於微生物量多，消耗氧氣量大，此時要防止溶氧量不（bú）足而導致（zhì）好氧生物死亡。因此，反應器內活性汙泥濃度保持在13～20g/L為宜。

表2 汙泥濃度（dù）與COD去除（chú）率（lǜ）的關係（xì）

2.4 接觸（chù）氧化池處理效果
　　試驗結果（guǒ）表（biǎo）明，經HCR處理後的廢（fèi）水可生化性仍較好，接觸氧化池對COD的去除率達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（qiú）。 
2.5 整個係統對COD的（de）去除
　　經整個工藝處理後味精廢水中的（de）COD可降至400mg/L左右，總去除率為93%～98%(平均為95%以（yǐ）上)，具有良（liáng）好的去除效果。對於中濃度的味精（jīng）廢水可以直接處理（lǐ）達（dá）標排放，對10000mg/L以上的高濃度味精廢水經處理後也可達到進入南（nán）寧城市管（guǎn）網的排放要（yào）求（qiú）。

3 結論

　　① 味精廠廢水可采用以HCR為（wéi）核心的好氧生物方法進行（háng）處理（lǐ）。該工藝不需對其中的SO4^2-進行預處理（lǐ），且容積負荷和汙泥負荷都很高，COD去除率達93%以上，出（chū）水能達到進（jìn）入（rù）城（chéng）市管網的排放要求。
　　② HCR處（chù）理南寧味精廠（chǎng）廢水所產生的剩（shèng）餘（yú）汙（wū）泥（ní）中蛋白質（zhì）含量較高（gāo），可回收作飼料蛋（dàn）白，在治理（lǐ）汙染的同時獲得了顯著的經濟效益。
　　③ 該（gāi）工藝技術上（shàng）可行、設計緊（jǐn）湊、結構合理、占地（dì）麵積少、水力停留時間較短。