(方法措施)厭氧好氧工藝治理檸檬酸廢水

厭氧好氧工藝治理檸檬酸廢水檸檬酸的生產(chǎn)是通過發(fā)酵工藝進行的，其排放的廢水含有高濃度的可生物降解有機物，這些有機物多以碳水化合物及其降解產(chǎn)物為主。世界各國對于檸檬酸廢水的處理大都采用厭氧好氧聯(lián)合處理工藝，而這一工藝的核心厭氧處理單元，除了采用厭氧接觸工藝和厭氧濾 器外，應用最多的還是70年代末開始用于食品發(fā)酵工業(yè)廢水處理的UASB厭氧反應器工藝。1999年10月，某檸檬酸廠（現(xiàn)改名為某生化有限公司）檸檬酸廢水治理工程通過了山東省環(huán)保局主持的工程驗收，工程驗收期間厭氧工段CODCr容積負荷Nv8.0kgCODCr/(m3d)，去除率達93.2%，工程CODCr總?cè)コ蔬_98.0%。目前運行穩(wěn)定，效果良好?，F(xiàn)將該工程情況做簡要介紹。 1 水質(zhì)、水量的確定 根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有排水管路，所排放的廢水主要包括濃廢水和淡廢水兩部分，濃廢水主要包括廢糖水原液和洗糖水。排放廢水處理后要求達到污水綜合排放標準GB 89781996味精工業(yè)二級標準，廢水水質(zhì)、水量及排放標準詳見表1。 表1 廢水水質(zhì)、水量及排放標準 排放廢水水量（m3/d)PH值CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)氨氮(mg/L)濃廢水7005-5.516000650045060淡廢水7005.5-6.0150065040010合計14008750（均值）3750（均值）425（均值）35（均值）標準值6-9300150200252 工程設計 2.1 工藝流程 由車間排放的濃廢水自流至濃水調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)pH后由污水泵提升至UASB反應器，出水一部分回流至濃水調(diào)節(jié)池，它與UASB反應器形成集調(diào)節(jié)、厭氧降解為一體的處理系統(tǒng)；一部分自流至曝氣調(diào)節(jié)池與淡廢水混合，經(jīng)曝氣后由污水泵提升至沉淀池形成一級好氧系統(tǒng)；此時沉淀池出水已近達標，再自流至接觸氧化池、氣浮池進行好氧生化和物化處理(見圖1)。 2.2 設計參數(shù)的確定工程設計中著重強化厭氧處理單元，同時好氧工段采用較低的負荷，以穩(wěn)定剩余污泥，減少污泥排放量，改善污泥脫水性能，具體設計參數(shù)見表2。 3 處理效果和處理成本 3.1 處理效果工程屬省控污染治理項目，山東省環(huán)保局委托泰安市環(huán)保監(jiān)測站于1999年10月8日9日進行了為期兩天的現(xiàn)場采樣、監(jiān)測。監(jiān)測項目為pH、CODCr、BOD5、SS、NH3-N、流量共6項，監(jiān)測頻率每天采樣4次，均測單樣，監(jiān)測結(jié)果見表3。 表處理設施設計參數(shù) 設施名稱參數(shù)附屬設備備注濃水調(diào)節(jié)池HRTh簡易石灰中和篩現(xiàn)石灰投加量200kg/d污水泵N=7.5kw，一用一備UASB反應器NV=8.0kgCOD/(m3.d)q=2.25-0.5m3/(m2.h)三相分離器均勻布水器設備自制曝氣調(diào)節(jié)池HRT=.5hNV=3.2kgCOD/(m3.d)微孔曝氣器共300只污水泵N=7.5kw,二用一備豎流式沉淀池HRT=3.5hq=1.0m3/(m2.h)污泥回流比R=30%-35%接觸氧化池HRT=20hNV=1.0kgCOD/(m3.d)微孔曝氣器共500只組合填料共800m3氣浮池處理量Q=60m3/h溶氣系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)等機房建筑面積=200m2風機N=55kw,利用原有建筑物污泥濃縮池有效容積=200m3污泥濃縮機因資金所限未上均質(zhì)池有效容積=25m3泥漿泵污泥干化池干化面積=200m2表3 污水處理工程監(jiān)測結(jié)果 監(jiān)測點位監(jiān)測指標PHCODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)氨氮（mg/L)流量（m3/d）濃廢水入口最高值5.8920400816447269.0890最低值4.6611000439539149.2430平均值5.4316388655542161.0675淡廢水入口最高值5.47638526233926.0871最低值4.3418266893.9644平均值5.2114815191535.2750總排口最高值7.5422020.91040.6971656最低值6.8012611.2560.3381124平均值7.1217015.6770.4651425標準值6-930015020025 監(jiān)測結(jié)果表明，治理工程設計合理，處理效果明顯，排污口廢水中的污染物達到國家規(guī)定的相應排放標準。 3.2 處理成本工程總投資307萬元，處理成本主要包括動力費，人員工資、福利，藥劑費，工程折舊和設施維修費等，其經(jīng)濟技術(shù)指標見表4。 表工程經(jīng)濟技術(shù)指標 工程規(guī)模（m3/d)工程投資（萬元）工程占地（m2)總處理成本（元m3)直接費用（元m）定員（人）COD削減總量（t/d）電耗（kw.h/m3)140030732001.200.591910.20.934 工程特點 工程設計中結(jié)合水力澄清池和IC厭氧反應器的特點對進液布水系統(tǒng)進行了精心的研究，采用8套均勻布水系統(tǒng)（每套服務面積36m2，可獨立操作運行，通過人工控制可靈活調(diào)節(jié)各布水系統(tǒng)水力負荷，也可使整個系統(tǒng)形成脈沖進水）；為提高局部進水點的流速，增強系統(tǒng)布水均勻性，設計采用較小的開孔比（15%）以形成污泥與進液間充分的接觸、最大限度地利 用反應器內(nèi)的污泥和有效容積，防止反應器內(nèi)形成溝流和死角；對于三相分離器，設計成雙層分離隔板，采用適宜的表面負荷q=0.250.5m3/(m2h)和較低的出水堰負荷qL=0.080.16L/(ms)，使三相分離器能保留盡可能多的污泥和排放沼氣，提高出水凈化效果。由于工程在設計中較好地解決了均勻布水、三相分離等問題，UASB反應器的出水水質(zhì)澄清、呈青灰色（感官與城市生活污水相似），COD去除率高（平均去除率達94.9%）,啟動周期短、調(diào)試迅速（三個月），污泥床內(nèi)形成了顆粒污泥（質(zhì)軟、有韌性，粒徑在0.51.5mm之間），污泥沉降性能好。整個工程具備以下特點：生化處理（厭氧、好氧單元）始終處于較高的處理水平，固液分離效果明顯，總排口CODCr去除率達98.5%，BOD5去除率達99.6%，SS去除率達97.3%，氨氮去除率達99.0%。工程厭氧處理系統(tǒng)對溫度變化適應性強。整個調(diào)試期間水溫在2555 間變化，厭氧處理單元都能達到滿意的處理效果。由于生產(chǎn)過程中排放的廢水水溫較高（80 ），根據(jù)氣溫變化，可通過調(diào)節(jié)淡廢水水量將厭氧反應池內(nèi)的水溫控制在適宜的范圍內(nèi)，設計中不需另考慮 熱交換設施。工程厭氧處理系統(tǒng)抗沖擊負荷能力強。生產(chǎn)過程中排放的廢水量大、呈周期性變化，濃廢水CODCr濃度從40000mg/L到5000mg/L不等，每班（8h）為一變化周期，瞬時COD容積負荷從3kgCOD/(m3d)到35 kgCOD/(m3d)變化，但只要日平均容積負荷約為8 kgCODCr/(m3d)，厭氧出水水質(zhì)就能穩(wěn)定在1 000 mg/L左右，因此，總排口出水水質(zhì)波動不大。接觸氧化池出水中有機污染物多以溶解狀態(tài)存在，經(jīng)氣浮處理COD去除率不高（15%），故企業(yè)實際運行中氣浮設施基本不開，只有當接觸氧化池出水COD200mg/L時才啟動氣浮設施，實際運行費用較表4所列數(shù)據(jù)低。由于進水COD以溶解狀態(tài)存在，且絕大多數(shù)COD是通過厭氧反應去除的，而好氧工段采用 較低的負荷，雖然調(diào)節(jié)曝氣池容積負荷較高3.2 kgCOD/（m3d）,但因活性污泥濃度較高MLSS=6500mg/L），其污泥負荷并不高0.49 kgCOD/（kgMLSSd），故剩余污泥排放量較低，沉淀池每天排放污泥20m3，厭氧剩余污泥自調(diào)試以來(半年)共排放80m3。 5 經(jīng)驗與總結(jié) 檸檬酸廢水濃度高，厭氧反應池處理效果的好壞是整個工程造價和運行成本高低的關(guān)鍵，為此本工程采用并強化了運行穩(wěn)定、效果優(yōu)良的UASB厭氧處理技術(shù)，以最大程度 地提高厭氧處理元的CODCr去除率。以瓜干為原料的發(fā)酵廢水通過生化處理可以達到較高的COD去除率，但廢水中的色度很難解決，最終出水經(jīng)混凝氣浮也難以達到滿意的效果，物化工段色度去除率30%，氯