柠檬酸生产废水处理技术的研究进展

柠檬酸作为一种重要的化工原料和食品添加剂被广泛应用，其生产是以薯干或玉米为原料，依次经原料处理、发酵、提取、精制等工序制得产品。废水主要来自发酵和提取工序产生的废中和液、洗糖水、洗罐水和洗滤布水，主要含有淀粉质、蛋白质、各种有机酸、生产菌体所分泌的酶、发酵残留物、葡萄糖、氨氮和脂肪等有机物，COD浓度为20000－30000mg/L，属高浓度有机废水。针对柠檬酸废水处理，国内外研究、应用的方法以生物法为主，主要包括好氧生物法、厌氧生物法、厌氧－好氧法和光合细菌法等[1]。1好氧生物处理法1.1活性污泥法活性污泥法是废水好氧生物处理常用的方法之一，是在好氧条件下利用悬浮生长的微生物絮体（细菌、原生动物、后生动物）的代谢作用，氧化、分解、吸附废水中可溶性的有机物及部分不溶性有机物，并使其转化为无害的稳定物质从而使水得到净化的技术。贾慧利等[2]对某电厂锅炉柠檬酸酸洗废水和该厂生活污水用活性污泥法联合处理进行了可行性试验研究，试验结果表明在室温下，控制污泥沉降比在30%－35%、pH7.0－7.5、溶解氧4.0－4.5mg/L，当进水COD浓度控制在800－850mg/L时，出水COD及BOD5浓度可分别小于100mg/L及30mg/L，COD和BOD5的去除率均可达90%以上。1.2间歇曝气活性污泥法（SBR）自20世纪80年代以来，SBR法在处理间歇排放、水质水量变化很大的工业废水中得到了极为广泛的应用。SBR法分为进水、反应、沉淀、排水及闲置等几个运行阶段，使其具有厌氧法和好氧法的协同作用，水质水量变化适应性强，出水水质好，不存在活性污泥膨胀等问题；且操作简单，运行可靠，易于实现自动化控制。张敬东等[3]利用SBR法处理柠檬酸废水，废水的COD浓度为500－2500mg/L，运行16h后，系统对COD有较好的去除效果，COD去除率在90%左右。2厌氧生物处理法2.1上流式厌氧污泥床（UASB）UASB用于处理有机物浓度高、可生化性好的柠檬酸废水，具有更强的耐负荷冲击能力，处理效果好，剩余污泥少，运行费用低，操作管理方便的特点。20世纪90年代初，国内某些柠檬酸生产厂家就已尝试应用UASB技术处理柠檬酸废水[4]。曹国良等[5]对应用上流式厌氧污泥床工艺处理柠檬酸废水进行了研究，考察了COD和BOD5的处理效果及产气率，以及水温、pH、HRT和有机负荷等条件的影响。