某味（wèi）精廠生產味精15000t/a，在生產（chǎn）過程（chéng）中產生的廢水（shuǐ）具有SO₄^2-高、COD高（gāo）、氨氮高和pH值（zhí）低等特點。如（rú）采用厭氧（yǎng）+好氧工藝(如UASB+SBR等)處理，因廢水中SO₄^2-的大量存（cún）在，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（fèi）水的試驗（yàn）研究。

1 試驗方（fāng）法及基本條件

1.1 工藝選擇
　　農村小型汙水處理設備為避免原水中SO₄^2-的影響采用好氧生物處理工藝，並（bìng）以德國Claushtal工科大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所示。

　　中和絮凝沉澱池、HCR、脫氣池、二沉池（chí）、接觸氧化池的有效容積分別為50、15、5、40、50L，HCR、接觸氧化池（chí）的水力（lì）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（yuán）柱形容器，頂部安裝射流器並開有一排（pái）氣孔。反應（yīng）器的部分出水、絮凝沉澱（diàn）池出水及（jí）回流汙泥通過循環泵加壓經管道（dào）混合後進入HCR頂部的射流器，形成（chéng）高速（sù）射流（liú），同時由於負壓作用而吸入大量空氣（qì）。射流器的兩相噴頭將吸入的空氣切割成（chéng）微小氣泡，從而在其下方形成高速泵流剪切區。富含（hán）溶解氧的汙水經導流桶流到反應器底部後又沿外桶壁向上反流，從而形成環流。在此過程中微氣泡和活性汙泥充分接觸，獲得了很好的傳 質效果(氧傳輸利用（yòng）率高達50%)。
　　首先用石灰乳將（jiāng）廢水pH值中和至6.5～8，然後加（jiā）入PAFC(聚（jù）合氯化（huà）鋁鐵)，絮凝沉澱0.5h(COD去除率為20%～30%)後上清液進入HCR。HCR出水經脫氣池(主（zhǔ）要脫（tuō）去附著在活（huó）性汙泥表麵的CO₂、空氣等)脫氣後進入（rù）沉澱池進行泥水分（fèn）離，HCR可去除70%～80%的COD。沉澱池出水經（jīng）接觸氧化池（chí）處理後出水達到進入城市管（guǎn）網的排放要求。
1.2 操作條件
1.2.1 分析（xī）項目及方法
　　分（fèn）析項目及方法如表1所示。

表1 分析項目及方法

1.2.2 試驗用水
　　試驗用水為南寧味精廠的生產廢水，先用該廠離交工段中產生的高濃度有機廢水（shuǐ）進行試驗，後再直接用各工（gōng）段實際排放水量按比例配水進（jìn）行試驗。其中，高濃度廢水的水質如下：COD為（wéi）25000mg/L，NH₃-N為10000mg/L，BOD₅為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（ní），經過培養馴化後投入HCR並啟動處理係統。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（xì）統運行穩（wěn）定。
2.1 絮凝去除（chú）效（xiào）果
　　試驗把PAFC作（zuò）為絮凝（níng）劑，進水COD濃度（dù）對其去（qù）除率的影響（xiǎng）及絮凝前（qián）後（hòu）COD的變（biàn）化分別 見圖2、3。由圖2知，絮凝對COD的去除率相對穩定，其值穩定在25%～35%。絮凝前後的COD濃度相關直線斜率為0.6，相關係數＞0.9(圖3)。

2.2 HCR對COD的去除（chú）
2.2.1 容積負荷與去除率
　　試驗表明，當（dāng）容積（jī）負荷為 9.7～72.4kgCOD/(m3·d)時HCR出水並（bìng）沒有隨進水COD值的升（shēng）高而上升，其對COD的去除率一直為75%～80%。這說明HCR去除COD的（de）性（xìng）能很穩定、耐衝擊負荷能力強、COD負荷（hé）率高(最後階段高達72.4kgCOD/(m³·d)且運行穩定，出水水（shuǐ）質有保證。
2.2.2 SO₄^2-對COD去除率的影響
　　當進水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（cún）在並不影響係統對COD的去除。
2.3 其（qí）他因素影響分析（xī）
2.3.1 溶（róng）解氧
　　當HCR中溶解氧濃度為2～3.3mg/L時，COD去除率較低(60%)，隨著溶解氧(DO)濃度的上升，COD去除率也上（shàng）升，當溶解（jiě）氧濃度＞6mg/L時，COD去（qù）除率可達到85%。由試驗也知，當溶解氧濃度＞4mg/L後，COD去除率的增長趨（qū）勢不十（shí）分明顯。因此，HCR中溶解氧濃度維持在3.3～4.5mg/L即可，進水COD濃度高，溶解氧濃度可適當高一點。
2.3.2 汙泥濃度
　　汙泥濃度與（yǔ）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（nóng）度在13～20g/L時（shí），汙泥濃度與容積負荷呈一定的正（zhèng）相關關係。此時微（wēi）生物降解COD速度較快，對COD去除率較高。當汙泥濃（nóng）度＜13g/L時，如果進（jìn）水COD濃度（dù）高，由於（yú）微生物量太少，水中的COD不能被有效（xiào）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，消耗氧氣（qì）量大，此（cǐ）時要（yào）防止（zhǐ）溶氧量不足而導致好氧生物死亡。因此，反應器內活性汙泥濃（nóng）度保持在13～20g/L為宜。

表2 汙泥濃（nóng）度與（yǔ）COD去除率的關係（xì）

2.4 接觸氧化池處理效果
　　試（shì）驗結果表明，經HCR處理後的廢水可生化性仍較（jiào）好，接觸氧化池（chí）對COD的去除率達65%～80%，平（píng）均為71.46%。一般出（chū）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
　　經整個工藝處理後味精廢水中的（de）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（xiào）果。對於中（zhōng）濃（nóng）度的味精廢水（shuǐ）可以直接處理達標排放，對10000mg/L以上的高濃度味精（jīng）廢水經處理（lǐ）後也（yě）可達到進入南寧城（chéng）市管網的（de）排放要求。

3 結論

　　① 味精廠廢（fèi）水可采用以HCR為核心的好氧（yǎng）生物方法進（jìn）行處理。該（gāi）工藝不需對（duì）其中的SO4^2-進行預（yù）處理，且容積負荷和汙泥負荷都很高，COD去除率達93%以上，出水能達到進入城市管網的排放要求。
　　② HCR處理南寧味精廠廢水所產生的剩餘汙泥（ní）中蛋白質含量較高，可回（huí）收作飼料蛋白，在（zài）治理汙染的同時獲（huò）得（dé）了顯著的經濟效益。
　　③ 該工藝技術上可行、設（shè）計緊湊（còu）、結構合理、占地麵積少、水力停（tíng）留時間較短。