柠檬酸生产废水处理技术的研究进展_陈旭东

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。其研究结果表明，在HRT为24h、水温为35±1℃、pH为5、COD负荷为14kg/(m3·d)的工艺条件下，处理后COD去除率为88%，BOD5去除率为92%，产气率为0.45m3/kgCOD，处理1m3废水可产生经济效益为1.5元。马三剑、陈虹、古国冠等[6-8]用基本相同的工艺处理柠檬酸废水均取得良好效果，其COD去除率一般均可达到90%以上。北京桑德环保产业集团[9]利用两级准中温UASB反应器处理柠檬酸废水，一级反应器的水力停留时间为29h，二级反应器的水力停留时间为10h，进水温度约30℃，pH为5.0－6.0，设计COD容积负荷为10kg/(m3·d)，稳定运行阶段COD去除率达90%以上，出水COD稳定在300mg/L以下，去除1kgCOD产生沼气0.58m3。Vol.29No.7Jul.2006柠檬酸生产废水处理技术的研究进展（1.河北省地理科学研究所，河北石家庄050011；2.河北科技大学环境科学与工程学院，河北石家庄050018；3.石家庄市排水总公司，河北石家庄050021）陈旭东1，杨景亮2，裴青1，李朝霞3[摘要]柠檬酸生产废水产生量大，污染物浓度高，属难处理的有机废水。介绍了柠檬酸生产废水的来源及特征，并对柠檬酸废水生物处理方法的技术现状及进展进行了阐述。[关键词]柠檬酸废水；生物处理法；光合细菌[中图分类号]X703[文献标识码]A[文章编号]1003-5095(2006）07-0057-03[收稿日期]2006-05-29[作者简介]陈旭东（1977-），男，工学硕士，助理工程师，主要从事环境科学及水污染控制方面的技术工作。!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!环保与安全2.2管道式厌氧消化器管道式厌氧消化器内充填填料作为微生物载体，能滞留高浓度厌氧活性污泥，增强耐进水低pH和耐负荷变化的能力。管道式厌氧消化器具有两步厌氧消化性状：在消化器前面的管段，处于产酸阶段，对较低pH的进水有一定的缓冲作用，后面的管段则以产甲烷为主，这样减少了不同阶段的厌氧微生物群落间的相互抑制作用。采用这种方法，酸性的高浓度废水无需进行pH调整可直接进入处理系统，从而减少药剂消耗量，降低运行费用，便于操作管理。但此法存在污泥流失现象，且需定期排泥。浙江省工业环保设计研究所[10]采用管道式厌氧消化器对柠檬酸废水进行厌氧处理，处理水量为