UASB处理柠檬酸废水及其沼气的利用_马三剑

UASB处理柠檬酸废水及其沼气的利用马三剑,刘锋,蒋京东(苏州科技学院环保应用技术研究所,江苏苏州215011)摘要:利用UASB处理高浓度柠檬酸有机废水,COD的去除效率达到90%以上,去除COD的沼气产率为0.6m3·kgCOD-1,沼气中甲烷含量为70%(体积),沼气的热值为25.6MJ·m-3,沼气经脱硫后用于居民燃气、沼气锅炉和直燃机燃烧。关键词:柠檬酸废水;UASB;厌氧消化;沼气中图分类号:X703;S216.4文献标识码:B文章编号:1000-1166(2002)01-0032-02某年产柠檬酸6万吨的柠檬酸厂日排放柠檬酸综合废水7000m3,其COD高达10000mg·L-1,可生化性较好(BODCOD=0.6),本项目采用厌氧法(UASB)进行处理。1处理工艺1.1废水特性柠檬酸在生产过程中废水排放点较多,水质也有较大差别,其中只有部分废水能采用厌氧法处理,这部分废水水质情况见表1。表1柠檬酸废水水质废水名称主要污染物pH值CODCrmg·L-1糖化洗滤布水淀粉质,蛋白质,脂肪,纤维素5～63962二压洗滤布水柠檬酸,残糖,蛋白质,纤维素3.01741刷罐水柠檬酸,残糖水,蛋白质,纤维素1～238986浓糖水柠檬酸,残糖,蛋白质,脂肪4.5～5.523780洗糖水柠檬酸,残糖,蛋白质,脂肪5～63650图1污水处理系统流程图1.2工艺流程污水采用“预处理─厌氧─三级好氧”进行处理。其工艺流程见图1。厌氧采用UASB技术[1],单池容积6140m3,二座,用城市污水处理厂厌氧消化污泥接种,所处理废水为上述各废水排放点的综合废水,COD浓度在10000mg·L-1左右,有机负荷8kg·m-3d-1,中温37℃运行。厌氧出水经过曝气沉淀池、氧化沟、滴滤床三级好氧处理,出水达到国家一级排放标准。2处理结果该系统日处理7000m3柠檬酸废水,可产沼气38000m3,去除COD的沼气产率为0.6m3·kgCOD-1。COD的去除效率达到90%以上。沼气中甲烷的百分含量高达71.2%。可见柠檬酸废水厌氧消化所产沼气的热值较高(达到25.6MJ·m-3),高于管道煤收稿日期:2001-09-24修回日期:2001-11-13作者简介:马三剑(1962-),男,安徽人,硕士,副教授,主要从事废水处理设计研究。32中国沼气ChinaBiogas2002,20(1)气的热值(16MJ·m-3)[4]。对于38000m3·d-1的沼气产量,有较大的利用价值。3沼气的利用由于柠檬酸废水厌氧消化所产沼气的高热值和系统的大规模,本项目对所产沼气进行了充分的利用。目前沼气用作一台4t·h-1燃气锅炉和一台4.0×106kcal·h-1溴化锂制冷直燃机的燃气,并有部分沼气供全厂食堂利用,还有部分多余的沼气由沼气自动燃烧器进行自动放空燃烧。因沼气中含有一定量的H2S、水蒸汽、污泥等杂质,会对沼气利用造成较大的影响,因此,在沼气进行利用前,必须进行净化。沼气处理和利用流程见图2。厌氧反应器产生的沼气经水封后,进入2000m3的贮气柜进行气量调节、平衡气压,再通过水封清洗及过滤器去除沼气中带有的污泥等颗粒物质,避免其对沼气管道及燃烧设备磨擦损坏;之后进入脱硫系统,去除H2S;后再经过水封、过滤器,进入溴化锂制冷直燃机和锅炉燃烧。系统所产沼气经脱硫后就可直接被沼气利用系统利用,无需外加压力。图2沼气利用流程图沼气采用湿法进行脱硫,利用碳酸钠碱液对沼气中的硫化氢进行吸收,再通过碱液中的强氧化剂对S-2进行氧化,使S-2转化为单质硫,同时通入氧气将还原态的氧化剂还原为氧化态。在采用催化氧化脱硫时,需补加空气,补加的空气量需严格进行计算,以防空气过量造成爆炸。脱硫剂可再生循环使用。4结束语利用UASB处理柠檬酸废水可产生大量的沼气,COD的去除效率可达到90%以上,去除COD的沼气产率为0.6m3·kgCOD-1。日处理7000m3的废水可产生沼气38000m3,系统所产沼气中甲烷含量达70%(体积),热值在25.6MJ·m-3以上。所产沼气含H2S0.3%(体积),在沼气利用前必须脱硫,脱硫可采用湿法技术。由于其高热值和大规模,所产沼气被成功地应用于燃气锅炉和溴化锂制冷直燃机的燃气,并有部分沼气供全厂食堂利用,创造了较好的效益。参考文献:[1]蒋京东,刘锋.蚌埠柠檬酸厂综合废水的UASB法处理[J],苏州城建环保学院学报,1998,12(1):3338.[2]郑元景.污水厌氧生物处理[M].北京:中国建筑工业出版社,1988,28～35.[3]张自杰.环境工程手册(水污染防治卷)[M],北京:高等教育出版社,1996,659～664.[4]马遵权,周治英.给水排水设计手册(第1册)[M].北京:中国建筑工业出版社,1988,6533中国沼气ChinaB