， ， ， ， ， ， ， , ， ， 目录 摘要 第章绪论 引言 课题研究的目的和意义 国内外对高浓度有机废水治理研究动态 生物处理方法 物化处理方法 综合利用 本研究的目标内容和方法 第二章工艺路线的选择 高浓度有机废水的治理技术和工艺路线比较 高浓度有机废水生产复合肥的工艺选择 结论 第三章生产工艺流程设计 蒸发浓缩系统工艺设计 蒸发器的选型 蒸发器效数确定 传热系数值的确定 水解中和工艺设计 干燥造粒工艺设计 味精废水生产复合肥的工艺流程设计 结论 第四章物料计算 三效蒸发器的物料衡算 已知条件 计算 水解罐物料衡算 已知条件 计算 中和搅拌器物料衡算 已知条件 计算 喷浆造粒干燥机物料衡算 已知条件 计算 结果与讨论 第五章能量计算 三效蒸发器的能量衡算 已知条件 计算 水解罐能量衡算 已知条件 计算 喷浆造粒干燥机能量衡算 已知条件 计算 热风炉能量衡算 已知条件 计算 结果 第六章设备工艺设计 三效蒸发器设计 已知条件 计算 水解罐设计 已知条件 作方便，低能耗，高负荷比，同时生产 清洁，产生易用燃料沼气。 厌氧藻类处理法废水厌氧处理后，可以用藻类继续处理。在细菌作用 下，有机物氧化分解成简单的无机物并释放能量，藻类摄取废水中的有机营养物， 并利用其进行光合作用，使废水中有机杂质减少，溶解氧增加，水体得到进步 净化。如将超滤技术用于截留处理系统中的藻和菌体，可避免了二次污染。 厌氧光合细菌处理法光合细菌主要利用光能低级有机物在厌氧光照 或好氧黑暗条件下进行合成与代谢，而对有机废水净化。厌氧出水采用光合细菌 处理，生成的菌体对人体无害，且蛋白质含量高，可作饲料滤加剂，又可作菌肥 使用，具有定的经济效益，且不会造成二次污染。 物化处理方法 物化处理方法般局限于高浓度有机废水前处理或后处理，主要方法有 絮凝气浮絮凝是种广泛使用的水处理技术，不仅可提取富有营养价值 的饲料蛋白，同时也起到去除有机污染物的作用。原理采用射流溶气方式，设有 喷射混合器使废水空气蒸汽进行剧烈混合，使污水产生絮体的凝聚 絮凝和气浮。而影响絮凝效果的因素有絮凝剂种类和用量操作条件值， 温度等以及反应器设计等。在高浓度有机废水中，絮凝沉淀般作为整个处理 流程的前处理单元，用来除去部分，为后续处理如膜分离生物处理减 轻负荷。 高速离心采用高速离心机，先高速分离废液中的菌丝体，然后用粉状活 性炭生石灰锅炉烟道灰末烧透锯木屑等吸附剂与离心后的清液接触，使 之降低。目前高速离心机尚依赖进口，投资较大，运行能耗高。 膜分离方法膜分离有超滤反渗透和电渗析等方法是种新型的水处 理技术。而超滤是近年发展起来的膜应用技术之，该技术用于味精废液处理， 提高谷氨酸提取率，减少污染物排放。也可作为污水处理的最后保障设施，确保 废水达标排放。超滤法优点是能耗低操作工艺简单占地少，符合废水资源再 生的要求。但次投资大，超滤膜的材料性能堵塞清洗处理量等问题尚 不能很好解决，推广应用有定困难。 综合利用 综合利用是把高浓度有机废水提取有机养份生产饲料或浓缩后作肥料。可实 现污染物零排放和资源的回收，促进生产可持续发展，主要方法有 生产蛋白饲料将高浓度味精废液加人絮凝剂加速菌体沉淀，分离得到的 菌体经浓缩后再加人玉米渣及载体烘干，得到副产品蛋白饲料。离子交换母液高 浓度废水含有菌体蛋白等大量悬浮物和胶体物质，通过絮凝气浮不仅可提取富 有营养价值的饲料蛋白，同时也起到去除有机污染物的作用。去除率可达 。 生产硫酸按肥料将味精废液除菌后的清液浓缩结晶，经分离得到副产品 硫酸按，作为化肥出售。对硫酸钱结晶母液采用循环法回收谷氨酸，简化回收工 艺，减少操作费用，实现菌体和硫酸钱综合回收。但存在的主要问题是废液浓缩 费用大，回收硫酸按质量难符合标准，经济效益不高，其次由于循环液大量有机 物未参加转化，循环过程必然迅速积累，难以实现真正的闭路循环。 饲料酵母法利用味精废水生产饲料酵母工艺较成熟，设备定型，由初期 的间歇发酵变成连续发酵，大大提高了生产效率且节约了能源。发酵废水加人絮 凝剂沉淀后，二次回收酵母，将废水浓度降低，生产酵母后的二次废水 较原母液降低左右，可再用生化处理使之达到排放标准。 生产有机复合肥高浓度有机废水中含有多种可供作物利用的营养素。通 过多效蒸发浓缩到定的浓度，直接用浓缩液与氮磷钾肥及蔗渣干粉混和 造粒烘干制成标准颗粒复合肥。或把浓缩液直接进行喷浆造粒，添加适量化肥， 生产有机无机复合肥。生产的肥料可改善土壤的物理性能，实现生态良性循环， 改善农作物的生长条件，使生产持续发展。 本研究的目标内容和方法 味精生产主要的工业污染是高浓度有机废水。高浓度废水中的 无机盐的浓度非常高，给治理工作带来较大的困难，现有的污染治理工艺因投人 大运行费用高较难彻底达标以及会产生二次污染等原因，企业难以承受，技 术推广应用受到限制。对此，本文利用废弃物综合利用技术，对多个方案进行优 化，提出废液浓缩喷浆造粒生产复合肥的技术方案。并对该技术方案进行工艺 设计，包括工艺流程设计物料衡算工艺设备的计算和选型能量计算等。 第二章工艺路线的选择 高浓度有机废水的治理技术和工艺路线比较 目前，国内外治理高度浓有机废水主要采用为生物方法物理化学方法和综 合利用等技术工艺。物化处理法有絮凝气浮高速离心膜分离等方法，般只 能除去废水中的部分，工艺使用局限于高浓度有机废水前处理或后处理。 生物处理是治理有机污染较好途径和方法，生物处理高浓度有机废水的主要方法 有厌氧生物好氧生物水解好氧厌氧好氧厌氧藻类厌氧光 合细菌等方法因高浓度有机废水的较高，仅采用单级厌氧或好氧不能达标 排放，故须采用水解好氧厌氧好氧厌氧藻类厌氧光合细菌等两级 处理方法而厌氧处理去除率约为，但后续须处理的浓度较高，废 水仍难以达治理达标排放所以高浓度有机废水在进人生化处理设施前，需进行 稀释预处理。将原废水浓度稀释至万以下由于废水浓度高，稀释后 废水量大，故设施投资大，占地多，运行费用高，企业经济上难以负担。在综合 利用中，将高浓度有机废提取生产酵母饲料后，废水可降低左右，但再 用生化处理仍难达标排放而把高浓度有机废水浓缩后生产肥料，可实现污染物 零排放和资源的回收。高浓度有机废水的干固物以上为有机质，含有大量的 蛋白质维生素 氮磷钾等，是制造有机复合肥的良好原料。采用先进的蒸发浓缩干燥 工艺技术生产机复合肥，已成为国内外治理高浓度有机废水的趋势。如日本协和 发酵株式会社对以糖蜜为原料味精废液作过多种治理方法研究比较，最后确认 废液浓缩后生产有机复合肥最为合理。该法不但彻底根治污染，实现水污染物零 排放，而且可以回收有机质，产成有机复合肥，返回农田。加强土壤各种微生物 的活动，增强土壤的保肥供肥能力，改善了因施用无机化肥产生比例失 调而造成的板结咸化等土壤的物理结构，调整土壤缓冲与活性，改善农作物的 生长条件，实现良好环境效益经济效益社会效益。 高浓度有机废水生产复合肥的工艺选择 生产工艺将高浓有机废水用石灰乳中和至，经自然沉淀 澄清。将清液加热到沸点，再经多效蒸发浓缩至的浓缩液，同时冷 凝水达标排放或回到发酵生产中循环利用。将浓缩液混合辅料干燥，配以粉碎好 的肥，按定比例混合，造粒生产有机复混肥，具体工艺流程如图。由 于该工艺生产腐蚀严重能耗较大干燥去水困难产品具有吸潮性等不良因素。 故本次设计不选用该工艺。 图生产工艺流程 生产工艺二华南环科所采用废液浓缩到定的浓度后，用干蔗渣吸 附处理工艺，生产复合肥料。首先干燥蔗渣，把蔗渣的水分降到以下，使它 具有较强的吸水能力然后将干蔗渣和高浓度有机废水的浓缩液充分混和，让干 蔗渣吸收高浓度有机废水浓缩液的水分，再干燥处理。最后加人氮磷钾及填 料混和，造粒烘干制成有机复合肥。工艺流程如图。采用该工艺生产因浓缩液 不需喷雾干燥，能耗低经济，每吨废水生产有机复混肥能产生利润元。缺 点是耗蔗渣量大，难以配合有机废水的大量处理。由于高浓度味精废水量大，蔗 渣量使用难以保障，故本次设计不选用该工艺。 图生产工艺流程二 生产工艺三高浓度有机废水的浓缩液是难于干燥的物料，须将浆液分 散成细粒如喷雾，才能将浆液中水分蒸发除去。该工艺将高浓度有机废水先浓缩， 利用离心喷雾干燥法，生产干固粉，再添加适量化肥后造粒干燥生产复合肥，工 艺流程如图。喷雾干燥工艺投资大，能耗高，干燥之物料的潮性大易结块难 于贮藏和使用。由于生产成本高，产品易吸潮结块，质量差，价格低，不符合 摘要 我国土地资源紧缺，粮食消费增长过快，国内每年都要进口千万吨粮食进 行市场调剂。在这种状况下，利用资源发展糖蜜原料生产味精，可提高糖蜜利用 价值和节约大量粮食，促进我国可持续发展战略的实施，具有着重大的意义。但 在糖蜜味精生产过程中产生大量的高浓度有机废水，给治理工作带来较大的困 难，对生态环境造成巨大影响。由于污染治理等环保问题未能完善解决，使糖蜜 原料发酵生产谷氨酸的工艺未能加以推广和达到普遍工业化。 本文利用废弃物综合利用新技术，解决糖蜜味精生产中的环境保护问题。 本文设计以节能降耗减污为目标，以技术管理为手段，引人清洁生产，消除 糖蜜味精生产对人类和生态环境的影响。从而达到防治污染提高经济效益双重 目标。使糖蜜原料发酵生产谷氨酸的工艺得以推广应用，推动我国味精工业走向 新的台阶。 本文从技术可行投资合理运行费用较低管理简便等因素考虑，比 较国内外高浓度有机废水的污染防治经验和实例，提出自已的见解。 味精生产主要的工业污染是高浓度有机废水，在治理工作中有较大的困 难。我国现有的污染治理工艺主要采用生物方法和物理化学方法，但因投人大 运行费用高较难彻底治理达标以及会产生二次污染等，技术推广应用受到限制。 对此，本文利用废弃物综合利用技术，对多个方案进行优化，提出废液喷浆造 粒生产复合肥的技术方案。 本设计工艺具有产量高效率高能耗低操作弹性强占地面积少， 简化工艺流程等优良特点，使污染物零排放和资源的回收，实现良好环境效益 经济效益社会效益。 本文对优选的方案进行工艺设计，包括工艺流程设计物料衡算工艺 设备的计算和选型能量计算等。 关键词糖蜜味精有机废水污染防治工艺设计 ， ， , ， ， ， , ， ， ， , ， ， ， ， ， ， ， ,