两级厌氧-好氧-深度处理工艺处理柠檬酸废水

·工业给排水·两级厌氧一好氧一深度处理工艺处理柠檬酸废水李靖杜雯倩蒋昌旺施万胜沈晓春阮文权(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21330O)摘要某柠檬酸废水采用EGSBUASB氧化沟一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／(m。·d)和7．2kgCOD／(ITI_{．d)时，COD去除率分别为86％和82，出水C()D分别为1500mg／L和650mg／L，VFA分别为130±50mg／I和5()±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／(ITI。·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／I，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[¨。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3O000t，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2000m。／d。1工艺设计1．1设计水质排到废水处理站，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[。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[；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l5]。EGSB由于出水再循环，具有较大的循环比_6j，因此可能会出现短流造成厌氧处理不该厂柠檬酸生产过程中产生的3种废水混合后完全，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排水量CODB0DSSNH3一NP()i一一P温度废水名称pH／m0／t产品／mg／I／mg／I／mg／I／mg／I／mg／l／℃废糖水1015O0O～190006000～80002000～30003O～603～535～453．5～5离子交换废水91OO～40050～1()()10()～2005～8O～l30～4O6～8冲洗水1400～5002OO～250200～3005～80．5～120～306～8表2废水处理站设计进水和出水水质CODB()DSSNH3NPo一P温度项目色度pH／mg／1／mg／I／mg／I／mg／I／mg／I／~C进水水质120006000200030360035～453．5～5出水水质<5O<10<10<5(8)<0．5％306～9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E2016346号)。62给水排水Vo1．44No．72,018成本低]，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605m。，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一85m。／h，H==：28m，N一15kW。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3．8mXH5．0m，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一85rn3／h，当排水温超过40℃时开启冷却塔，控制提升泵出口废水的温度为36~38℃。2．2EGSBEGSB采用圆柱型，直径j2『9．5m、高19．5m