味精生产一般以大米、淀粉、糖蜜为主要原料，先通过发酵提取谷氨酸，再用谷氨酸精制成味精，精制过程会产生大量废水。该废水的特点是CODCr与TKN较高，可达1500mg/L与150mg/L，通过一步生物处理达到GB8978—2002的一级A排放标准，尤其是TN达标(＜15mg/L)，存在不小难度。
AO工艺是一种已被实践广泛证明的简单、经济、有效的废水生物脱氮技术。本文采用AO工艺对味精精制废水进行处理，通过工程设计实现了A池的完全反硝化与O池的同时硝化反硝化，提高了TN的去除率，对味精精制废水的处理是一个新的实践。
1、工艺设计
1．1 设计水量与水质参数
本工程主体为山东济宁某味精生产企业，其年产味精12万t、鸡精1万t，主要生产工艺为谷氨酸直接精制味精，废水主要来源于谷氨酸到味精经历的中和、脱色、浓缩和结晶等精制过程。
该污水站的设计流量为1500m3/d，设计进水CODCr为1500mg/L，TKN为130mg/L。设计出水水质达到GB8978—2002规定的一级A排放标准，直接排入附近河道，即CODCr≤50mg/L，BOD5≤15mg/L，NH3－N≤5mg/L，pH值为6～9，TN≤5mg/L，色度≤60倍。
1．2 工艺设计要点
1．2．1 处理工艺流程图
该工程采用AO工艺，处理流程如图1所示。
1．2．2 平面布置图
该污水处理站占地1000m2，其平面布置如图2所示。
1．2．3 主要构筑物及设备
(1)进水混合池：尺寸为8m×4m×5．5m，有效容积为140m3。
(2)A池：尺寸为8m×8m×5．5m，有效容积为320m3。池内安装框式搅拌机1台(转速为4．8r/min，功率为3．0kW)。
(3)O池：尺寸为32m×24m×5．5m，分四廊道，廊道长分别为16、20、24m和24m，廊道宽均为8m，有效水深为5．0m，有效容积为3185m3。硝化液回流比为4．0。配套离心风机2台，流量为50m3/min，压力为49kPa，功率为75kW。
(4)二沉池：Φ10×5．5m，表面负荷为0．80m3/(m2•h)，污泥回流比为1。中心进水周边出水，池内安装刮泥机1台(功率为0．55kW)。以上尺寸均为池壁尺寸中分。
(5)带式污泥脱水机：1台，宽为1500mm，功率为4．0kW。
1．2．4 硝化液回流与二沉池污泥回流方式
O池末端硝化液与二沉池污泥均采用气提回流至进水混合池，设计回流量分别为250m3/h与65m3/h。
1．3 基建费用
该项目基建费用为187万，其中土建工程为105万，安装工程为82万。
2、工程运行情况
2．1 系统运行结果
工程自2013年5月投入运行以来，运行良好，出水水质稳定。图3为其中100d运行的进出水监测数据，废水流量为1270±335m3/d，原水CODCr为1724±897mg/L，TKN为93．5±41．5mg/L，pH值为8．5±2．4。
由图3可知，尽管进水的水量和水质波动很大，水量平均波动为26．3%，水质平均波动为52．0%，日COD负荷平均波动为92%，但出水CODCr为10．4±5．1mg/L，平均去除率为99．4%，处理效果好且稳定。由于出水氨氮很低(未检出，＜0．2mg/L)，因此用TKN表征过程情况，图中出水TKN为0．6±0．4mg/L，平均去除率为99．4%，出水TN为7．2±1．5mg/L，平均去除率为91．7%，说明系统不但对氨氮、有机氮有极高的去除(硝化)效果，而且有很高的反硝化脱氮能力。
COD和TKN的平均容积负荷分别为0．626kg/(m3•d)和0．034kg/(m3•d)。期间，系统活性污泥浓度(MLSS)保持在5．0～5．6g/L，计算污泥负荷为0．118kgCOD/(kgMLSS)，平均剩余污泥排放量为228kg/d，污泥产率为0．11kgSS/(kgCOD)，计算污泥龄为81d。就C/N较低的废水处理系统而言，该活性污泥浓度还是比较高的，间接说明系统的稳定性以及有机物去除与脱氮的高效率与污泥负荷低、污泥龄高有关。系统污泥龄长也有利于微生物的生长和富集，可对污染物进行更充分的降解，而AO工艺构筑少、控制管理简单，也便于系统操作并保持长期稳定运行。
2．2 日常运行费用
(1)动力费：每日用电量约1963kW•h，电价按0．65元/(kW•h)计算，为1276元/d。
(2)设备维护费：按30000元/a计算，82元/d。
(3)人员费：2人，按400元/d计算。
(4)污泥处置费：脱水后污泥量为1．5t/d(含水率为83%～85%)，免费由用户运走，作为有机肥。
(5)污水站运行成本：1758元/d，吨水处理费用为1．38元。
3、技术与设计特点
3．1 技术特点
(1)从运行结果看，出水CODCr约为10mg/L，TKN约为0．6mg/L(其中氨氮为未检出，＜0．2mg/L)，说明系统对COD的降解几乎达到了极限水平。TN去除率为91．7%，高于一般教科书或设计手册所提出的AO反硝化脱氮的计算，如式(1)。
其中：η—反硝化脱氮率;
Ｒ—硝化液回流比;
r—二沉池污泥回流比。
(2)能够将二沉池排出的剩余污泥不经过污泥浓缩池而直接进帯机脱水，说明该生物污泥易脱水，这与系统的长泥龄有关。
(3)系统运行稳定，操作简便。
(4)工程的投资费用低，这从图2及其说明也可以看出。
3．2 设计特点
以上技术特点，以及看似简单的处理流程与平面布置，得益于以下主要的设计特点。
(1)进水混合池：其功能相当于CASS工艺的前两格。
(2)A池：水流下进上出，使得其污泥浓度高于系统平均污泥浓度;采用框式搅拌，能够在保证絮体质量的同时使所有污泥处于悬浮状态，且过程能耗仅为约5W/m3。
(3)二沉池：采用了辐流式沉降池设计，这是系统高污泥浓度的保障，且这样的设计造价较低。
(4)图2可见，O池(包括廊道划分)、A池、前端进水混合池三者之间巧妙组合，不仅使基建费用降低，管道或设备等连接可能引起的故障也得到减少。
4、结论
通过提高生物处理水平、降低生物降解极限值，使生物处理出水的水质(COD、氨氮与TN等)满足日益提高的排放标准，正是目前我国环境技术研究者与工程师努力追求的。本文所述工程的运行结果，体现了该工程简单高效与经济节约等特点，对同类中小型企业的污水治理具有实际的参考意义。（来源：上海博华环境科技有限公司，华东理工大学环境工程研究所）