柠檬酸废水处理_废水治理

柠檬酸废水生化性较好，但是有机物浓度较高，常规生化处理难以达标，单纯依靠物理、化学或物化方法也不切实际，我公司在传统生化工艺的基础上，研发出高效处理工艺。我国是世界上最大的柠檬酸产品生产国和出口国，在国际市场上占有重要的地位。柠檬酸是有机酸中第一大酸，由于物理性能、化学性能、衍生物的性能，是广泛应用于食品、医药、日化等行业最重要的有机酸。随着环保政策的日益完善，对柠檬酸生产企业摇摇也越高：凡在中国境内从事柠檬酸生产的企业，必须建设与生产规模相适应的环保治理设施，主要污染物排放必须达到国家规定的排放标准。

1 废水水质与水量

某柠檬酸厂生产过程中排放多股废水 (浓糖水、洗糖水、洗滤布水等)，主要含有大量的可溶性有机物(糖类、脂肪酸、蛋白质、淀粉等)，其可生化性很好、不含有毒有害物质、呈现黄色。该厂柠檬酸产量为6×104 t/a，其废水水质、水量见表1。

表 1 柠檬酸综合废水水质、水量
水量 (m3/d)	COD(mg/L)	BOD(mg/L)	pH	温度 ( ℃ )	SS(mg/L)	色度 ( 倍 )
7 000	10 000	6 000	3 ～ 5	60 ～ 70	1 000	250

2 工艺流程

柠檬酸废水采用以预处理、厌氧UASB为主体，三级好氧为后处理的工艺流程(见图1)。

柠檬酸废水处理 2.1 预处理

废水首先通过预处理除去固体物质、降低水温、均化水质。预处理构筑物包括初沉池、调节池、冷却塔，经预处理后废水水温降至37 ℃左右，达到中温厌氧发酵所需的要求，同时它还能保证处理系统运行的稳定性。

柠檬酸废水处理 2.2 UASB 反应器

建有2座UASB反应器，总体尺寸为40 m×24 m×12.8 m，有效区高度为9.8 m。每座反应器的总体积为6144m3(为目前我国最大的单体单室反应器)，有效体积率也高达76%。实际运行的水力停留时间为32 h，容积负荷为8 kgCOD/(m3•d)，COD去除率为92%～93%，这在我国大型的UASB反应器中也是较高的。

柠檬酸废水处理 2.3 中沉池

由于厌氧出水中带有一定的污泥，而好氧进水要求污泥含量较低，因此在UASB反应器后建一座中沉池用来去除大部分的厌氧污泥。

柠檬酸废水处理 2.4 曝气沉淀池

柠檬酸废水中含有大量的Ca2+(厌氧出水Ca2+高达700～900 mg/L)，如不去除会对好氧设备及构筑物产生较大影响，曝气沉淀池就是针对去除Ca2+而设计的。在池中Ca2+因适量曝气形成钙盐沉淀或被污泥吸附最终通过排放污泥将其去除。设有两座曝气沉淀池，总尺寸为18 m×9 m×8 m，其对Ca2+的去除率达到30%以上，同时对COD的去除率为40%～50%。

柠檬酸废水处理 2.5 一体式氧化沟

一体式氧化沟由厌氧段、兼氧段、好氧段、沉淀区、污泥回流区组成，在沟内完成废水中剩余有机污染物的水解、氧化及污泥回流过程，降低水中的污染物含量。氧化沟尺寸为65 m×30 m×8 m，其出水COD在100 mg/L左右，COD去除率达60%以上。。

柠檬酸废水处理 2.6 滴滤床

氧化沟的出水只能接近排放要求，因此须再加一级滴滤床进行深度生物处理以确保废水的达标排放。设计两座直径为16 m的滴滤床，经终沉池沉淀后的出水COD为80～90 mg/L。

3 运行情况

整个废水处理系统自1999年12月投入运行以来，处理效果一直很稳定，运行情况见表2、图2。

表 2 废水处理系统运行情况
处理单元	原水	初沉池	UASB 反应器	曝气沉淀池	一体化氧化沟	滴滤床
COD(mg/L)	9000	10000	700	400	120	90
pH	4.5	4.5	7.1	7.8	8.0	8.0
SS(mg/L)	400	1000	200	100	50	4.
色度 ( 倍 )	180	200	20	50	30	25
温度 ( ℃ )	65	70	34	30	30	25

几个月的运行表明，整个废水处理系统对COD的去除率较高(99%以上)，同时具有较高的耐冲击能力。

4 污泥处置

初沉池污泥主要由柠檬酸钙、玉米渣、菌丝体等组成，厌氧污泥的产量很低(0.05～0.1 kgSS/kgCOD)，所产的污泥大部分留在反应器内，少部分在中沉池沉淀，极少部分进入好氧系统中。污泥经浓缩后用板框压滤机脱水，干污泥可利用。厌氧污泥为均匀颗粒(粒径为1～3 mm)，脱水非常容易且不需添加絮凝剂。曝气沉淀池的污泥含有大量的钙盐且污泥量较大，氧化沟的污泥量较少，滴滤床的污泥量更低，这些好氧污泥经浓缩后用带式压滤机进行脱水后外运填埋。

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