柠檬酸废水处理

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篇首语:犀渠玉剑良家子,白马金羁侠少年。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了柠檬酸废水处理相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

柠檬酸废水生化性较好,但是有机物浓度较高,常规生化处理难以达标,单纯依靠物理、化学或物化方法也不切实际,我公司在传统生化工艺的基础上,研发出高效处理工艺。我国是世界上最大的柠檬酸产品生产国和出口国,在国际市场上占有重要的地位。柠檬酸是有机酸中第一大酸,由于物理性能、化学性能、衍生物的性能,是广泛应用于食品、医药、日化等行业最重要的有机酸。随着环保政策的日益完善,对柠檬酸生产企业摇摇也越高:凡在中国境内从事柠檬酸生产的企业,必须建设与生产规模相适应的环保治理设施,主要污染物排放必须达到国家规定的排放标准。

1 废水水质与水量

某柠檬酸厂生产过程中排放多股废水 (浓糖水、洗糖水、洗滤布水等),主要含有大量的可溶性有机物(糖类、脂肪酸、蛋白质、淀粉等),其可生化性很好、不含有毒有害物质、呈现黄色。该厂柠檬酸产量为6×104 t/a,其废水水质、水量见表1。

表 1 柠檬酸综合废水水质、 水量

水量 (m3/d)

COD(mg/L)

BOD(mg/L)

pH

温度 ( ℃ )

SS(mg/L)

色度 ( 倍 )

7 000

10 000

6 000

3 ~ 5

60 ~ 70

1 000

250

2 工艺流程

柠檬酸废水采用以预处理、厌氧UASB为主体,三级好氧为后处理的工艺流程(见图1)。

柠檬酸废水处理 2.1 预处理

废水首先通过预处理除去固体物质、降低水温、均化水质。预处理构筑物包括初沉池、调节池、冷却塔,经预处理后废水水温降至37 ℃左右,达到中温厌氧发酵所需的要求,同时它还能保证处理系统运行的稳定性。

柠檬酸废水处理 2.2 UASB 反应器

建有2座UASB反应器,总体尺寸为40 m×24 m×12.8 m,有效区高度为9.8 m。每座反应器的总体积为6144m3(为目前我国最大的单体单室反应器),有效体积率也高达76%。实际运行的水力停留时间为32 h,容积负荷为8 kgCOD/(m3•d),COD去除率为92%~93%,这在我国大型的UASB反应器中也是较高的。

柠檬酸废水处理 2.3 中沉池

由于厌氧出水中带有一定的污泥,而好氧进水要求污泥含量较低,因此在UASB反应器后建一座中沉池用来去除大部分的厌氧污泥。

柠檬酸废水处理 2.4 曝气沉淀池

柠檬酸废水中含有大量的Ca2+(厌氧出水Ca2+高达700~900 mg/L),如不去除会对好氧设备及构筑物产生较大影响,曝气沉淀池就是针对去除Ca2+而设计的。在池中Ca2+因适量曝气形成钙盐沉淀或被污泥吸附最终通过排放污泥将其去除。设有两座曝气沉淀池,总尺寸为18 m×9 m×8 m,其对Ca2+的去除率达 到30%以上,同时对COD的去除率为40%~50%。

柠檬酸废水处理 2.5 一体式氧化沟

一体式氧化沟由厌氧段、兼氧段、好氧段、沉淀区、污泥回流区组成,在沟内完成废水中剩余有机污染物的水解、氧化及污泥回流过程,降低水中的污染物含量。氧化沟尺寸为65 m×30 m×8 m,其出水COD在100 mg/L左右,COD去除率达60%以上。。

柠檬酸废水处理 2.6 滴滤床

氧化沟的出水只能接近排放要求,因此须再加一级滴滤床进行深度生物处理以确保废水的达标排放。设计两座直径为16 m的滴滤床,经终沉池沉淀后的出水COD为80~90 mg/L。

3 运行情况

整个废水处理系统自1999年12月投入运行以来,处理效果一直很稳定,运行情况见表2、图2。

表 2 废水处理系统运行情况

处理单元

原水

初沉池

UASB 反应器

曝气沉淀池

一体化氧化沟

滴滤床

COD(mg/L)

9000

10000

700

400

120

90

pH

4.5

4.5

7.1

7.8

8.0

8.0

SS(mg/L)

400

1000

200

100

50

4.

色度 ( 倍 )

180

200

20

50

30

25

温度 ( ℃ )

65

70

34

30

30

25

几个月的运行表明,整个废水处理系统对COD的去除率较高(99%以上),同时具有较高的耐冲击能力。

4 污泥处置

初沉池污泥主要由柠檬酸钙、玉米渣、菌丝体等组成,厌氧污泥的产量很低(0.05~0.1 kgSS/kgCOD),所产的污泥大部分留在反应器内,少部分在中沉池沉淀,极少部分进入好氧系统中。污泥经浓缩后用板框压滤机脱水,干污泥可利用。厌氧污泥为均匀颗粒(粒径为1~3 mm),脱水非常容易且不需添加絮凝剂。曝气沉淀池的污泥含有大量的钙盐且污泥量较大,氧化沟的污泥量较少,滴滤床的污泥量更低,这些好氧污泥经浓缩后用带式压滤机进行脱水后外运填埋。

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