两级厌氧_好氧_深度处理工艺处理柠檬酸废水_李靖

６２给水排水Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．７２０１８工业给排水两级厌氧－好氧－深度处理工艺处理柠檬酸废水李靖１杜雯倩１蒋昌旺１施万胜１沈晓春２阮文权１，２（１江南大学环境土木工程学院，无锡２１４１２２；２常州江大乐卡环境科技有限公司，常州２１３３００）摘要某柠檬酸废水采用ＥＧＳＢ—ＵＡＳＢ—氧化沟—臭氧脱色—曝气生物滤池（ＢＡＦ）工艺。ＥＧＳＢ和ＵＡＳＢ有机负荷分别为１４．３ｋｇＣＯＤ／（ｍ３·ｄ）和７．２ｋｇＣＯＤ／（ｍ３·ｄ）时，ＣＯＤ去除率分别为８６％和８２％，出水ＣＯＤ分别为１５００ｍｇ／Ｌ和６５０ｍｇ／Ｌ，ＶＦＡ分别为１３０±５０ｍｇ／Ｌ和５０±２５ｍｇ／Ｌ，两级厌氧串联可以将ＣＯＤ降到较低的水平。氧化沟有机负荷为０．５２ｋｇＣＯＤ／（ｍ３·ｄ），二沉池的出水ＣＯＤ在６５ｍｇ／Ｌ以下。臭氧接触池可以将色度从７０降到２１，ＢＡＦ出水ＣＯＤ小于５０ｍｇ／Ｌ，出水指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ１８９１８—２００２）一级Ａ标准。关键词柠檬酸废水ＥＧＳＢＵＡＳＢ氧化沟臭氧接触池ＢＡＦ江苏省厌氧生物技术重点实验室开放课题项目（ＪＫＬＡＢ２０１６０６）；溧阳市科技计划项目（溧科发［２０１６］４６号）。柠檬酸又名枸橼酸，是一种三羧酸类化合物，易溶于水，无毒，无臭，具有很强的酸味，是目前世界上需求量最大的一种有机酸［１］。柠檬酸生产主要采用液体深层发酵，发酵液经固液分离钙盐法或色谱提取、蒸发、结晶等工艺获得柠檬酸成品［２］。柠檬酸在提取过程会产生大量废水，废水中含有糖、有机酸、蛋白质、胶体、矿物质等，有机污染物浓度高、酸性强、处理难度大。湖南某柠檬酸生产厂以木薯为原料、液体深层发酵钙盐法固液分离制取柠檬酸，柠檬酸年产量为３００００ｔ，产生的废水包括废糖水、离子交换废水和冲洗水，各种废水水量和水质组成见表１。废水处理设计规模为２０００ｍ３／ｄ。１工艺设计１．１设计水质该厂柠檬酸生产过程中产生的３种废水混合后排到废水处理站，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ１８９１８—２００２）一级Ａ标准，具体设计进、出水水质指标见表２。１．２工艺流程柠檬酸废水处理主要采用生物处理法、Ｆｅｎｔｏｎ试剂法、光合细菌法、乳化液膜法等，其中生物处理法的应用最为广泛，但单独采用厌氧生物法或者好氧生物法处理高浓度柠檬酸废水，往往不能达到国家排放标准，需结合其他处理技术进行深度处理［３］。本废水工程处理采用的工艺如下：首先采用厌氧生物处理，尽可能的将有机物厌氧降解，产生沼气以回收能源［４］；好氧工艺采用表面曝气方式的氧化沟；二沉池出水采用臭氧脱色和曝气生物滤池联合的深度处理工艺［５］。ＥＧＳＢ由于出水再循环，具有较大的循环比［６］，因此可能会出现短流造成厌氧处理不完全，而ＵＡＳＢ具有较高的有机物降解效率，且运行表１各股废水排水量和水质组成废水名称排水量／ｍ３／ｔ产品ＣＯＤ／ｍｇ／ＬＢＯＤ５／ｍｇ／ＬＳＳ／ｍｇ／ＬＮＨ３－Ｎ／ｍｇ／ＬＰＯ３－４－Ｐ／ｍｇ／Ｌ温度／℃ｐＨ废糖水１０１５０００～１９０００６０００～８０００２０００～３０００３０～６０３～５３５～４５３．５～５离子交换废水９１００～４００５０～１００１００～２００５～８０～１３０～４０６～８冲洗水１４００～５００２００～２５０２００～３００５～８０．５～１２０～３０６～８表２废水处理站设计进水和出水水质项目ＣＯＤ／ｍｇ／ＬＢＯＤ５／ｍｇ／ＬＳＳ／ｍｇ／ＬＮＨ３－Ｎ／ｍｇ／ＬＰＯ３－４－Ｐ／ｍｇ／Ｌ色度温度／℃ｐＨ进水水质１２０００６０００２０００３０３６００３５～４５３．５～５出水水质＜５０＜１０＜１０＜５（８）＜０．５＜３０６～９DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2018.0196给水排水Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．７２０１８６３成本低［７］，因此采用ＥＧＳＢ后串联ＵＡＳＢ，利用ＵＡＳＢ的高降解效率来降低厌氧系统出水ＣＯＤ，确保厌氧效果；由于废水经过ＥＧＳＢ后，水温会有２～３℃的下降，为确保ＵＡＳＢ能在最佳厌氧温度下运行，采用部分温度较高的原水超越ＥＧＳＢ直接进入ＵＡＳＢ来实现温度的平衡，提高ＵＡＳＢ的处理效率同时减少ＵＡＳＢ的二次加热费用。柠檬酸废水处理工艺流程见图１。图１柠檬酸废水处理工艺流程２主要处理构筑物设计参数２．１调节池调节池为长方形，长１０ｍ、宽１１ｍ、深５．５ｍ，容积为６０５ｍ３，调节时间为７．２ｈ。调节池设２台耐酸潜污泵（１用１备），单台泵Ｑ＝８５ｍ３／ｈ，Ｈ＝２８ｍ，Ｎ＝１５ｋＷ。泵出口安装２个支路，分别安装电磁流量计，通过阀门控制将８０％的废水去ＥＧＳＢ，其余的２０％的废水进入ＵＡＳＢ。调节池设ｐＨ自动加碱系统１套，液碱储罐尺寸为３．８ｍ×Ｈ５．０ｍ，碳钢材质，采用机械隔膜式计量泵。废水温度不低于３５℃，不需加热升温。设冷却塔１套Ｑ＝８５ｍ３／ｈ，当