濟南市檸檬酸污水厭氧處理工藝

檸檬酸以玉米、薯干為主要原料制成。在發(fā)酵和提取的生產工序中，殘留著未 形成檸檬酸的有機物如雜酸，以及當提取不*時部分流失的檸檬酸。有數(shù)據(jù)顯示，每1T檸檬酸的生產可產生7.5ｍ３左右的廢水 ，有時甚至達到15ｍ３ ，產生的廢液含有大量蛋白質、有機酸、發(fā)酵殘留物質、氨氮、菌體所分泌的酶 等有機物，其中的BOD和COD值會達到萬級以上，而我國的檸檬酸生產量和出口量一直居于世界*，每年所產生的廢水便成為了不可忽視的環(huán)境污染源。濟南市檸檬酸污水厭氧處理工藝

1檬酸廢水的處理

檸檬酸廢水的處理可分為物理法、化學法和生物法。盡管采用物理法和化學法能夠取得一定的處理效果，但在處理過程中所消耗的化學藥劑、處理設備的投資較大，同時也存在著因化學反應產生的副產物而不被廣泛使用。而生物法是通過具有降解能力的活性微生物，利用其在廢水中的代謝作用，將廢水中的有機物進行去除，既經濟又高效。目前，國內外處理高質量濃度的檸檬酸廢水主要依賴于生物法，包括好氧生物法和厭氧生物法。

好氧生物法處理檸檬酸廢水，是在好氧條件下，利用好氧微生物與檸檬酸廢水中的有機物和無機物形成絮凝體，經過其代謝、吸附、氧化、分解達到凈水的目的。好氧法具有良好的沉降性能，物質代謝速率高于厭氧法，但是要消耗大量的充氧成本，還會產生大量需要二次處理的剩余污泥。

相比較之下，厭氧生物法具有可以處理高質量濃度廢水、生物難降解有機物的特點，是一種更低成本的工業(yè)廢水處理技術。厭氧生物法處理檸檬酸廢水，是在無氧的條件下，利用厭氧菌（或兼性厭氧菌）經過消化將廢水中的檸檬酸、檸檬酸鈣、殘?zhí)恰⒗w維素、有機色素、蛋白質等大分子有機物降解為小分子化合物，進而分解為甲烷、二氧化碳等。不同于好氧生物處理，它將處理廢水和能源開發(fā)利用相結合。

檸檬酸廢水的厭氧生物處理

從19世紀中期到現(xiàn)在，厭氧處理技術已經發(fā)展了一百多年。對于檸檬酸廢水的處理，由一開始的管道厭氧消化 器、UASB工藝、IC工藝等單獨的厭氧生物處理方法，到后來 UASB—接觸氧化池、UASB—曝氣生物濾池、A2O工藝等厭氧—好氧綜合的處理方法，處理效果越來越好，工藝的缺點不斷被改善，出水水質指標更理想。

厭 氧

   管道式厭氧消化器

管道式厭氧消化器由玻璃管串聯(lián)組合，其內部填充附著微生物的空心球狀填 料。用COD為20000～40000ｍｇ／Ｌ 的檸檬酸鈣洗滌廢水作為試樣，在28 ℃、PH值5.0～5.5、水力停留時間為2D左右的條件下，COD去除率可達到８２％左右，這種裝置使厭氧的活性污泥滯留時間變長，可以減弱短流效應，具有耐負荷變化和低PH的能力。其優(yōu)勢在于，高質量濃度的檸檬酸廢水無需調整PH值便可直接進入反應系統(tǒng)中，從而可以減少藥量；處理過程中，消化器靠前的管段處于產酸階段，靠后的管段處于產甲烷階段，不同階段的厭氧微生物的相互抑制影響會大大減小；消化器模擬下水管道系統(tǒng)，主要設施設于地下，節(jié)省了占地空間。但是由于厭氧條件下含糖廢水積累污泥的速度高于其他蛋白質、脂肪等，試驗中每隔兩個月要排除過量污泥，所以該工藝需要定期排泥，以保持正常的消化效率。

上 升 上升式厭氧污泥床（ＵＡＳＢ）

UASB工藝從1977年發(fā)明至今，已經被許多國內外工業(yè)、企業(yè)應用于污水的處 理。UASB的固、液、氣三相分離技術更適合于處理高質量濃度、可生化性好的有機廢水，具有更強的耐負荷能力和更好的處理效果。而檸檬酸廢水有機物質量濃度高、PH值不穩(wěn)定、水量水質變化大，并且其有機物主要是可溶解性糖類，尤其適合UASB處理工藝。20世紀90年代初，國內的檸檬酸生產廠家就已嘗試應用UASB技術處理檸檬酸廢水。

山東某個以薯干為原料的檸檬酸化工廠廢水的BOD５／COD＝0.6，可生化性良好，利用生產性UASB反應器，在中溫條件反應器穩(wěn)定運行時，容積負荷7.5～10kgCOD／（m³ D），水力停留時間為38～49ｈ，COD平均去除率達85％。

用該工藝處理以木薯為主要原料的檸檬酸廢水，設備穩(wěn)定運行數(shù)月，COD的有機負荷為9kg／m³·ｄ，COD總處理效率保持在98％左右，取得了良好效果。

采用水力循環(huán)UASB反應器處理檸檬酸廢水，其特點在于利用出水回流調節(jié)廢水的PH值，控制進水PH值為６左右。其COD容積負荷平均為7kg／（m³·ｄ），去除率可達到70％以上，無需額外投加堿性試劑，降低處理費用。可以發(fā)現(xiàn)，在檸檬酸廢水的處理過程中，因廢水中含有較多的鈣離子等陽離子，可無需投加堿性試劑來調節(jié)廢水PH值，過量的堿性試劑反而會影響厭氧反應的進行。

第三代 第三代厭氧反應器工藝

內循環(huán)厭氧反應器（IC反應器）相當于由2個UASB反應室垂直串聯(lián)組成，并增加內循環(huán)裝置（其裝置結構如圖３），提高了反應區(qū)的液相上升流速，加強了廢水中污泥和有機物之間的接觸；循環(huán)裝置自動稀釋進水，使進水質量濃度更加穩(wěn)定，提高抗沖擊負荷和容積負荷。IC反應器在調試運行上與UASB一樣，但處理同類廢水時的有機負荷達到UASB反應器的2-4倍，所需的容積僅UASB的13左右，利于節(jié)省投資.

厭氧好氧組合工藝

目前，在檸檬酸廢水處理的實際應用中，更多的是采用厭氧—好氧串聯(lián)組合的處理方法。區(qū)別于單一的厭氧處理技術，厭氧—好氧組合在提高BOD5和COD的去除率之上，還可以彌補如厭氧工藝占地面積大等不足，將好氧和厭氧工藝各自的優(yōu)勢結合起來，取得更好的效果。

采用UASB—接觸氧化工藝處理檸檬酸廢水，在中間設置曝氣池，將厭氧出水和低質量濃度廢水混合后進入接觸氧化池處理，接觸氧化池后增設氣浮池。整體工藝的COD去除率均可以達到98％以上。

通過UASB－曝氣生物濾池工藝處理以玉米和甘薯為原料的某大型檸檬酸生產企

業(yè)。經過前段厭氧工藝后出水COD＞500ｍｇ／Ｌ，COD濃度未達到排放標準，于是在厭氧處理工段后面增設曝氣生物濾池好氧處理工段，進一步氧化廢

水 中 的BOD5和COD。 經 生物濾池處理后出水COD降到了100ｍｇ／Ｌ以下。

采用EIC—曝氣生物濾池處理工藝，同樣也是為了改進原有UASB處理工藝的不足。在新工藝運行下，實驗進水COD為10000ｍｇ／Ｌ，出水COD不超150mg／Ｌ，同時處理能力也有所增大。運行過程中污染物排放減少，而且提高了資源和能源的利用率，運行一年來，可日產沼氣2萬m³以上，年收入超過300萬元。同時，新工藝運行、維護費用變低，經濟效益顯著。

采用厭氧—缺氧—好氧法，利用水解酸化、UASB反應器和SBR工藝處理高質量濃度檸檬酸甘油酯生產廢水。 該工程進水COD為18000ｍｇ／Ｌ。運行過程中處理效果良好，出水COD在300ｍｇ／Ｌ以下，BOD5在50ｍｇ／Ｌ 以下，達 到污水綜合排放三級標準。

檸檬酸廢水屬于可生化性好的高質量濃度有機廢水，采用以生物法處理為主的工藝效果很顯著。隨著國家廢水排放標準的提高，治理污染力度的增大，檸檬酸廢水的處理需要朝著更環(huán)保、經濟、高效的方向發(fā)展