味精废水处理过程中无机臭气的起源及分析 6页

味精废水处理过程中无机臭气的起源及分析第32卷第1期2003年2月发酵科技通讯味精废水处理过程中无机臭气的起源及分析陈鸿(杭州味精厂，杭州310016)随着城市的扩展及城市规划和功能的新界定，原地处偏僻地区的工业企业可能逐步成为市区的一部分，加之公众的环保意识的不断增强，工业企业在废水牛化处理过程中产牛的异味问题可能会引发新的矛盾，而味精废水因其”五高一低”的特性，在生化处理的过程中应尤为引起重视.味精废水综合治理技术归纳起来主要有物化兼氧一好氧生化法，厌氧消化一好氧生化法等.根据味精废水的水质特点,硫化氢(H2S)和氨气(NH3),是最常见的无机臭气之一.1硫化氢的产生及影响味精废水屮含有较高浓度的硫酸根，高浓度的硫酸盐的存在对微生物的生理活动影响较大，特别是厌氧牛物处理过程中，硫酸盐的浓度一般不应超过1500mg/L:在好氧生物处理中,硫酸盐的限制浓度可为5000mg/L.硫酸盐对废水厌氧处理的抑制主要表现为硫酸盐还原菌和产甲烷菌的竞争抑制以及硫酸盐还原终产物硫化物(主要是H2S)对产甲烷菌的毒性抑制•在厌氧处理含有硫酸盐，亚硫酸盐或其它被氧化的硫化合物废水时,除了产甲烷以外还在厌氧降解的终点发牛硫酸盐还原•所谓硫酸盐还原即指硫酸盐述原菌(SRB)以硫酸盐，亚硫酸盐或硫代硫酸盐等为电子受体氧化分子氧或有机物的过程，这个生化过程的终产物是硫化物，水和co2.硫酸盐还原和硫化物的产生引起以下问题：(1)由于出水中存在硫化物，而硫化物能表现为COD,所以厌氧处理的COD去除率降低.n(1)部分硫化物以H2s形式存在于沼气屮.(2)废水中一部分有机物消耗于硫酸盐还原，因而不能转化为甲烷，因此甲烷转化率下降.(3)废水和沼气中的硫化物引起腐蚀和臭味，为此投资或维修费用会增加.(4)硫化物对包括产甲烷菌，产酸菌与硫酸盐还原菌在内的厌氧菌有毒•如果硫化物浓度较高，厌氧处理的负荷与效率必然降低，某些情况下必须采取其它措施以保证厌氧处理的稳定运行.总体来说，硫酸盐述原对厌氧处理是一个不利因素，但是这个过程在厌氧过程屮是难以避免的.工艺上的考虑一般是使这个过程减小到较低程度.2废水厌氧处理中的硫化合物的毒性最常见的对厌氧菌抑制的化合物是H2S.—些废水屮可能不含H2s,但其它硫化合物在厌氧条件下很快转化为H2S.亚硫酸盐是比H2S更具毒性的物质，但它也能被转化为H2s或硫化物.硫酸盐虽最为常见，但504一本身是无毒的，它所引起的问题有两方面•一是它转化为有毒的硫化氢;二是它所带有的高浓度阳离子可能有毒.⑴硫化物的抑制作用硫化物的毒性被认为由未离解状态的HS引起的,pH值对H2s的毒性强弱影响很大.在pH7以下游离H2S浓度较大，在pH7〜8范围，随pH升高，游离H2s迅速降低.(2)阳离子的抑制作用硫酸盐废水中的so42一被认为是基本无毒的,但硫酸盐浓度较高时，其中的阳离子可能会抑制厌氧菌的生长，最常见的这种阳离子是Ca2和Na.Ca2本身没有直接毒性，但它可以沉淀在污泥表面妨碍物质的传递，随时间延长，反应器和管道会结垢•这最终引起反应器内污泥流失和堵塞，如果Ca2完全覆盖了颗粒污泥，则严重时会使污泥活性完全丧失•防止H2S毒性的手段有以下几种：①稀释.②适当提高反应器内的pH值，此时硫化物以离子形式而不是非离子形式的H2s存在(但此发酵科技通讯第32卷n时氨会释放岀来).①硫化物可通过形成金屈硫化物在厌氧反应器屮沉淀.最常用的沉淀硫的重金属是铁•已证明铁是在反应器中除去硫化物的有效方法•此法的缺陷是FeS在反应器中的积累最终使污泥nVSS/TSS比值降低并增加污泥产量，同时也由于铁化合物的添加増加成本.目前除去硫化物的技术除了沉淀法，气提法外，还有化学或牛物氧化法•哪种方法最为合适还要看处理成本与处理的目标.一般讲,如果硫酸盐的去除不是很重要，好氧的后处理即可将硫化物转化为硫酸盐.3氨氮的产生及影响氨氮是以离子形式存在的鞍NH4和非离子，奠——受——受一,女一典一LA—?-（上接第8页）图1发酵过程代谢情况*一pH?—总糖.一还原糖△一氨基氮因0〜5h属滞迟期前期，菌体处于适应环境的阶段，尽管代谢活跃但可显现的代谢,变化较小儿,故不予考察.总糖在前期消耗较快，说明此段细胞繁殖而代谢强，但随着吋间推移繁殖减慢代谢减弱，糖耗减慢【儿儿引，至20h后趋于缓和，消耗量减少，这是因为菌体基本不再繁殖,只需维持生命代谢的能量消耗.还原糖在15h前与总糖同步有一个下降区段，这是因为前期代谢大量耗用还原糖而菌体分泌的多糖水解酶类量还不够•随着菌体牛长繁殖酶类增多，但菌体的还原糖消耗速度下降,还原糖上升儿，直到25h出现一个高峰.随着菌体老化，酶活力下降，因而到后期还原糖又下降.n形式存在的游离氨NH的总和.氨氮在废水中存在的方式对其毒性大小有很大影响，氨氮的毒性由游离氨引起，主要在于影响微生物脱氢酶的活性，在兼氧水解一好氧牛化法中,当废水NH4N浓度为800mg/L时，微生物脱氢酶的活性降低50%.pH对氨氮中游离氨所占比例有很大影响，当pH7吋，游离氨仅占氨氮的0.55%,而pH上升到8时，游离氨占5.3%上升约10倍・NH的毒性是可逆的，高浓度的含氨氮废水被稀释后，细菌的活性立即得以恢复.总Z,在味精废水处理过程屮,异味的产生及有毒物质对生化过程的影响是客观存在的•关键是如何把握及控制工艺条件，将影响减少到最低限度.pH在整个过程中变化很小，这与发酵培养基屮加入磷酸盐缓冲对有关.氨基氮的变化与还原糖相似口同步,基缘由也相同，并且是印证了这一推断•与常规发酵不同的是在后期氨基氮反其道而行之，含量不断下降，这可能与后期菌体合成晶体蛋白需消耗氮源有关［•以上的变化规律为生产提供了控制发酵的依据及监测发酵是否正常的依据.参考文献［1］汇丰公司包杀敌1生产操作规程.1989［2］华东化工学院沈阳药学院抗生素生产工艺学•化学工业出版社.1982,8994,105109［3］俞俊棠•抗牛素牛产设备•化学工业出版社,1982,120〜129.[4]北京大学数学系.正交设计.人民教育出版社,1976,16〜24・[5]程皆能等•微牛物牛理学•复旦大学出版社,1987,3740,119〜214.[6]武汉大学，复旦大学•微生物学•人民教育出版社,1979,1223—125.[7]汇丰公司•发酵中控测定操作规程.1999.n[4]农业部.NY293—95苏云金杆菌产品标准.1995.