柠檬酸废水的厌氧处理
IC厌氧处理柠檬酸废水产沼气的优化
Key words citric acid wastewater;anaerobic treatment;biogas yield;BoxBehnke design; response surface optimization
柠檬酸是以发酵方式生产的产量最大的有机酸,中国的柠檬酸产量占世界总产量的80%以上[1]。柠檬酸生产过程产生大量高浓度有机废水,每生产1 t柠檬酸产生化学需氧量Chemical oxygen demand,COD浓度为20 000 mgL的废水10~15 m3。柠檬酸废水生化需氧量Biochemical oxygen demand,BOD浓度高,具有良好的可生化性,而且不含生物抑制剂,易于进行生物处理,更由于生物法具有运行成本低、操作方便等特点[2],成为柠檬酸废水处理的主要方式。柠檬酸废水的生物处理一般采用厌氧好氧联合处理法,厌氧处理阶段能够产生大量的沼气,用于沼气发电,因此,提高沼气产率可以提高企业的效益[3],减少能源的损失浪费,是把环境保护、能源回收与生态良性循环结合起来的处理技术,具有较好的经济效益和社会效益[4]。
图1至图3为预酸化时间、厌氧水力停留时间和厌氧进水COD浓度之间交互作用对沼气产率影响的曲面图和等高线,反映了各因素之间的交互作用。利用DesignExpert 7.0.0软件对试验数据进行二次多项式回归拟合,建立沼气产率对预酸化时间A、厌氧水力停留时间B和厌氧进水COD浓度C的回归模型 Y=0.4700.011A+0.032B0.031C+0.090AB0.042AC+1.500E003BC0.066A20.063B20.045C2。
0256.好氧生物法处理柠檬酸废水
好氧生物法处理柠檬酸废水好氧生物处理法可分为活性污泥法和生物膜法两类。
活性污泥法本身就是一种处理单元,它有多种运行方式。
生物膜法有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池及生物流化床等。
氧化塘和土地处理法即自然生物处理。
氧化塘有好氧塘、兼性塘、厌氧塘和曝气塘等;土地处理法有灌溉法、渗滤法、浸流法及毛纫管净化法等。
活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体好氧处理有机废水的生物处理方法。
这种生物絮体叫做活性污泥。
它是由具有活性的微生物(包括细菌、真菌、原生动物和后生动物等)、微生物自身氧化的残留物、吸附在活性污泥上不能为生物所降解的有机物和无机物组成。
其中,微生物是活性污泥的主要组成部分,而细菌是活性污泥在组成和净化功能上的中心。
活性污泥法能够去除废水中的有机物,是经过吸附、微生物代谢、凝聚和沉淀三个过程完成的。
间歇曝气活性污泥法简称SBR(Sequencing Batch Reactor),自20世纪80年代以来在处理间歇排放的、水质水量变化很大的工业废水中得到了极为广泛的应用。
SBR法的进水、反应、沉淀、排水及闲置五个运行阶段,使其具有厌氧法和好氧法的协同作用,水质水量变化适应性强,出水水质好,不存在活性污泥膨胀等问题;且操作简单,运行可靠,易于实现自动化。
目前国内利用SBR法处理柠檬酸废水,废水的CODcr质量浓度为500 mg/L~2 500 mg/L时,采用16 h运行周期,曝气进水,对CODcr均有较好的去除效果,一般在90%左右。
柠檬酸生产废水水质特征柠檬酸生产废水中污染物的主要组成为:(1)原料在发酵过程中没有形成柠檬酸的部分,如糖类、杂酸等有机物;(2)由于提取率不能达到100%而流失的部分柠檬酸。
不同原料和工艺所产生的废水水质略有不同,但浓度差别较大。
以玉米为原料的柠檬酸废水的污染物浓度最低,以薯干为原料的柠檬酸废水的污染物浓度最高,以木薯为原料的柠檬酸废水的污染物浓度居中。
柠檬酸生产主要污染物浓度及排放量见表1(柠檬酸工业废水处理现状)废水中主要含有淀粉质、蛋白质、各种有机酸、生产菌体所分泌的酶、发酵残留物、葡萄糖、氨氮和脂肪等有机物及N,P,S等无机物。
柠檬酸厂污水处理工艺流程
柠檬酸厂污水处理工艺流程引言概述:柠檬酸厂是一种常见的食品加工厂,其生产过程中产生的废水含有高浓度的有机物和酸性物质。
为了保护环境和资源的可持续利用,柠檬酸厂需要建立有效的污水处理工艺流程。
本文将介绍柠檬酸厂污水处理的五个部份,包括预处理、生化处理、物理化学处理、深度处理和污泥处理。
一、预处理部份:1.1 沉淀池:将柠檬酸厂废水引入沉淀池,通过重力沉淀作用,使悬浮物沉淀到底部,从而减少水中的悬浮物浓度。
1.2 筛网过滤:在沉淀池之前设置筛网过滤装置,去除较大的杂质和固体颗粒,防止对后续处理设备的阻塞和损坏。
1.3 调节pH值:柠檬酸厂废水通常具有酸性,需要通过加碱剂或者酸碱中和装置进行pH值调节,以便后续处理工艺的正常进行。
二、生化处理部份:2.1 厌氧处理:将预处理后的废水引入厌氧池,通过厌氧菌的作用,将有机物质分解为有机酸温和体。
2.2 好氧处理:将厌氧池出流的废水引入好氧池,通过好氧菌的作用,将有机酸进一步氧化为二氧化碳和水,降低废水中有机物的浓度。
2.3 曝气系统:好氧池内设置曝气系统,通过气泡的形成和上升,提供氧气供好氧菌进行呼吸作用,加速废水中有机物的氧化反应。
三、物理化学处理部份:3.1 混凝剂投加:在生化处理后的废水中加入适量的混凝剂,使废水中的悬浮物和胶体物质凝结成较大的颗粒,便于后续的沉淀和过滤。
3.2 沉淀池:将混凝后的废水引入沉淀池,利用重力沉淀作用,使凝结后的颗粒沉淀到底部,形成污泥,从而净化废水。
3.3 过滤系统:将沉淀池出流的废水引入过滤系统,通过滤料的作用,进一步去除废水中的悬浮物和胶体物质,提高废水的透明度和清澈度。
四、深度处理部份:4.1 活性炭吸附:将物理化学处理后的废水引入活性炭吸附装置,利用活性炭对废水中的有机物进行吸附,进一步提高废水的净化效果。
4.2 膜分离技术:通过超滤、纳滤或者反渗透等膜分离技术,将废水中的溶解性有机物、无机盐和微生物等分离出来,得到更纯净的水质。
柠檬酸厂污水处理工艺流程
柠檬酸厂污水处理工艺流程引言概述:随着柠檬酸产业的快速发展,柠檬酸厂污水处理工艺流程成为了一个重要的环保问题。
合理有效地处理柠檬酸厂污水不仅可以减少对环境的污染,还可以提高柠檬酸生产的可持续性。
本文将详细介绍柠檬酸厂污水处理工艺流程。
正文内容:1. 污水预处理1.1 污水采集:柠檬酸厂生产过程中产生的污水首先需要被采集起来,以便进行后续处理。
1.2 污水调节:柠檬酸厂污水的性质可能会有所不同,因此需要对污水进行调节,以达到后续处理工艺的要求。
2. 生物处理2.1 好氧处理:柠檬酸厂污水中的有机物可以通过好氧处理来降解。
在好氧处理过程中,污水被送入生物反应器,细菌通过氧气进行代谢,将有机物分解为二氧化碳和水。
2.2 厌氧处理:柠檬酸厂污水中的一些有机物可能不适合好氧处理,因此需要进行厌氧处理。
在厌氧处理过程中,污水被送入厌氧反应器,细菌在缺氧的环境下进行代谢,将有机物分解为甲烷和二氧化碳。
3. 深度处理3.1 沉淀处理:经过生物处理后的污水中可能仍然含有一些悬浮物和胶体物质,需要进行沉淀处理。
通过添加沉淀剂,将这些物质沉淀下来。
3.2 滤过处理:沉淀后的污水还需要进行滤过处理,以去除残留的悬浮物和胶体物质。
常见的滤过方法包括砂滤和活性炭滤。
4. 消毒处理4.1 氯消毒:经过深度处理后的污水需要进行消毒处理,以杀灭其中的细菌和病毒。
氯消毒是一种常用的消毒方法,可以有效地杀灭细菌和病毒。
4.2 紫外线消毒:除了氯消毒外,紫外线消毒也是一种常用的消毒方法。
通过照射污水,紫外线可以破坏细菌和病毒的遗传物质,从而达到消毒的目的。
5. 污泥处理5.1 污泥脱水:在污水处理过程中,会产生大量的污泥。
污泥脱水是将污泥中的水分去除,以减少处理后的污泥量。
5.2 污泥处理与处置:脱水后的污泥可以通过焚烧、填埋或者用于土壤改良等方式进行处理和处置。
总结:通过对柠檬酸厂污水处理工艺流程的详细介绍,我们可以看出,柠檬酸厂污水处理是一个复杂而重要的过程。
一家柠檬酸污水处理设计方案
一、设计参数1.进水总流量:150m3/h 3600m3/hCODcr:10000mg/l; BOD5:7000mg/lSS:800mg/l; 温度:72℃PH:4-52.出水压氧出水CODcr<1200mg/l;好氧出水CODcr<500mg/l;二、工艺选择及工艺描述公司在生产柠檬酸产品时有大量的高浓度有机废水排放,该高浓度废水中的BOD:COD>0.4,具有较强的可生化性,故可以选择生化处理法。
该高浓度废水如果单独进好氧系统,势必会造成较大的能耗,同是也浪费能源,大而增加污水处理的运行成本,而单独采用厌氧处理法其出水不能达到排放要求。
因而本污水处理工程采用厌氧加好氧的处理方法。
1.厌氧工艺的选择废水好氧好氧生物处理方法的实质是利用电能改善废水水质的一种技术措施,其资源浪费、处理成本高,因此高效率、低能耗的废水处理技术在近代废水处理中得到了广泛的应用,并且发展迅速。
厌氧消化工艺由普通的厌氧消化法演变成厌氧接触法、生物滤膜法、上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧流化床、复合厌氧法等,其中普通消化池法、厌氧接触法等为第一代厌氧反应器;生物滤池、UASB、厌氧流化等为第二代厌氧反应器,其中UASB在工业生产中应用最为广泛。
随着厌氧技术的发展,UASB衍生的EGSB和IC(内循环)厌氧反应器为第三代厌氧反应器。
目前应用于高浓度废水处理工艺采用厌氧分离的主要有UASB、EGSB、IC等几种,其中UASB与IC应用最广泛。
现将UASB与IC工艺分离进行比较:根据上述艺比较,结合废水从生产车间的流量、水质不稳业,对废水处理设施冲击大的特点,选用IC塔作为厌氧反就器最为合理和经济。
2.好氧工艺的选择好氧工艺介绍2.1好氧处理方法应用较多的是接触氧化法、活性污泥法、生物滤池法等几种工艺。
接触氧化法在工业废水领域中应用较多;活性氧化法在城市污水和大水量工业废水领域应用较多;生物滤池法在中水回用和小水量方面应用较多。
柠檬酸废水处理简介
柠檬酸废水处理简介一、柠檬酸生产工艺及废水排放二、废水水质特点2.1废水中的主要污染物⏹原料在发酵过程中没有形成柠檬酸的部分,如糖类、杂酸等有机物;⏹提取过程流失的部分柠檬酸。
2.2不同生产原料的污染物浓度不同原料和工艺所产生的废水质略有不同,但浓度差别较大。
⏹以玉米为原料的柠檬酸废水的污染物浓度最低。
⏹以薯干为原料的柠檬酸废水的污染物浓度最高。
⏹以木薯为原料的柠檬酸废水的污染物浓度居中。
2.3废水水质特点属于高浓度有机废水,COD极高,而且偏酸性。
三、厌氧-缺氧-好氧处理法3.1水量和水质⏹处理水量:2000m3/d⏹水质情况:高浓度废水主要来自过滤工序产生的废中和液和离子交换工序产生的再生废水。
低浓度废水离子交换反冲洗水等。
3.2工艺流程3.3工艺分析厌氧-缺氧-好氧组合的优势对于高中浓度污水,厌氧处理负荷高,运行成本低且可产沼气,是一种产能工艺。
前端采用厌氧法使COD和BOD5的去除率达90%,大大减轻能耗高的后处理工序负担。
中端采用兼氧法,去除30%左右的COD、BOD5。
末端采用好氧曝气法去除85%的COD、93%的BOD5。
⏹因地制宜选择高温厌氧消化采用高温厌氧消化可以充分利用热能和提高厌氧消化速率。
由于车间排放废水温度较高(60~70℃),若用国内多数厂家采用的中温(35~40℃)厌氧发酵,需进行降温处理,设备投资和处理费用都会提高。
温度是影响厌氧发酵最重要因素之一,它既影响到微生物生存,也影响生化反应速率。
一般随温度升高,COD去除率上升,并在38℃和50~65℃时有两个高峰,因此,采用50~55℃的高温厌氧消化,这样废水进调节池稳定水质后则可直接进入厌氧罐反应,在高速率下反应。
⏹厌氧生物滤池的优势采用生物滤池,使厌氧微生物附着在填料表面,形成的生物膜停留时间长,可承受有机容积负荷高,并提高了耐冲击负荷能力,强化了处理过程,克服了只采用普通厌氧消化池难以保存大量微生物细胞、消化效率低的缺点。
厌氧好氧工艺治理柠檬酸废水(附厌氧好氧气浮法处理抗生素污水)
厌氧好氧工艺治理柠檬酸废水柠檬酸的生产是通过发酵工艺进行的,其排放的废水含有高浓度的可生物降解有机物,这些有机物多以碳水化合物及其降解产物为主。
世界各国对于柠檬酸废水的处理大都采用厌氧—好氧联合处理工艺,而这一工艺的核心——厌氧处理单元,除了采用厌氧接触工艺和厌氧滤器外,应用最多的还是70年代末开始用于食品发酵工业废水处理的UASB 厌氧反应器工艺。
1999年10月,某柠檬酸厂(现改名为某生化有限公司)柠檬酸废水治理工程通过了山东省环保局主持的工程验收,工程验收期间厌氧工段COD Cr容积负荷Nv≥8.0kgCOD Cr/(m3·d),去除率达93.2%,工程COD Cr 总去除率达98.0%。
目前运行稳定,效果良好。
现将该工程情况做简要介绍。
1 水质、水量的确定根据企业现有排水管路,所排放的废水主要包括浓废水和淡废水两部分,浓废水主要包括废糖水原液和洗糖水。
排放废水处理后要求达到《污水综合排放标准》GB 8978—1996味精工业二级标准,废水水质、水量及排放标准详见表1。
表1 废水水质、水量及排放标准排放废水水量(m3/d) PH值CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)氨氮(mg/L)浓废水700 5-5.5 16000 6500 450 60淡废水700 5.5-6.0 1500 650 400 10合计1400 8750(均值)3750(均值)425(均值)35(均值)标准值6-9 300 150 200 252 工程设计2.1 工艺流程由车间排放的浓废水自流至浓水调节池,调节pH后由污水泵提升至UASB反应器,出水一部分回流至浓水调节池,它与UASB反应器形成集调节、厌氧降解为一体的处理系统;一部分自流至曝气调节池与淡废水混合,经曝气后由污水泵提升至沉淀池形成一级好氧系统;此时沉淀池出水已近达标,再自流至接触氧化池、气浮池进行好氧生化和物化处理(见图1)。
柠檬酸水处理方法
浅谈柠檬酸生产物废水处理方法摘要:中国是世界上最大的柠檬酸生产和出口国,但柠檬酸生产工艺的固有特点使其生产过程中产生大量高浓度废水,对环境造成严重污染。
柠檬酸废水污染物成分复杂、浓度高,属高浓度有机废水,并含有一定浓度的硫酸盐,处理难度较大。
关键词:柠檬酸废水处理工艺1、概述柠檬酸,又叫第一食用酸味剂,被广泛应用于食品、化工、铸造、电子、纺织、塑料等工业领域。
我国是世界上最大的柠檬酸生产国和出口国,出口量在全球柠檬酸贸易总量中的比重超过了60%。
但柠檬酸在生产过程中产生大量的高浓度废水又会对环境产生严重污染。
柠檬酸生产过程中是以薯干或玉米为原料,经过处理、发酵、提取、精制等工序而制成。
柠檬酸生产过程中产生的废水主要来自发酵和提取工序产生的废液、洗糖水、洗罐水和洗滤布水,主要含有淀粉质、蛋白质、各种有机酸、生产菌体所分泌的酶、发酵残留物、葡萄糖、氨氮和脂肪等有机物,COD 浓度为2000- 3000 mg/L,属高浓度有机废水。
2、柠檬酸废水来源及水质特点废水的产生主要来自洗滤布水、过滤水、洗柠檬酸钙和离子交换等工段。
在柠檬酸液中,大部分是柠檬酸,但还含有一部分粮食粉渣和菌丝体以及其他代谢CaCO中产物和杂质,经板框压滤后将固性物分离出来,含柠檬酸的上清液则用3和生成难溶性的柠檬酸钙,从而从发酵液内沉淀出来,实现与其他可溶性杂质的分离。
沉淀液再次通过带式压滤机过滤,产生大量的滤除废水,一般成浓糖水。
滤出的固性柠檬酸钙用热水清洗,产生洗糖废水,加上过滤工艺产生的洗滤布水,就构成了柠檬酸生产废水处理的废水属于可生化性好的高浓度的有机废水,呈酸BOD、SS 和PH。
其特点有:性,主要处理指标为COD、5(1)废水有机物浓度高,BOD/COD 比值在0.4~0.5 左右,具有良好的生化可降解性。
(2)固形物含量高,主要原因是废水中钙离子浓度高。
(3)由于生产工艺不同,硫酸根含量波动很大。
(4)废水产生量大且不均匀。
柠檬酸厂污水处理工艺流程
柠檬酸厂污水处理工艺流程引言概述:柠檬酸是一种广泛应用于食品、医药、化工等领域的有机酸,柠檬酸生产过程中会产生大量的污水,如果不经过有效处理,会对环境造成严重污染。
因此,柠檬酸厂污水处理工艺流程显得尤为重要。
本文将详细介绍柠檬酸厂污水处理的工艺流程。
一、预处理阶段1.1 污水收集:柠檬酸厂生产过程中产生的废水首先需要被收集起来,以便进行后续处理。
1.2 沉淀处理:通过沉淀处理,可以将废水中的固体颗粒物沉淀下来,减少后续处理的负担。
1.3 调节PH值:柠檬酸厂污水通常呈酸性,需要通过调节PH值使其适合后续处理工艺。
二、生化处理阶段2.1 好氧处理:将经过预处理的污水引入好氧生物反应器中,利用好氧微生物对有机物进行降解。
2.2 厌氧处理:部分柠檬酸厂采用厌氧处理工艺,通过厌氧生物反应器中的微生物对有机物进行降解。
2.3 溶解氧控制:在生化处理过程中需要控制溶解氧的供给,以维持微生物的正常生长。
三、二次沉淀处理阶段3.1 混凝沉淀:通过添加混凝剂,将废水中的胶体颗粒聚集成较大的团聚物,便于后续沉淀。
3.2 沉淀分离:将经过混凝的废水引入沉淀池,沉淀池中的团聚物沉降到底部,清水则从上部流出。
3.3 澄清过滤:对从沉淀池中流出的清水进行澄清过滤处理,去除残留的微小颗粒物。
四、消毒处理阶段4.1 消毒剂投加:为了确保处理后的废水符合排放标准,需要在处理过程中投加适量的消毒剂。
4.2 消毒反应:消毒剂与废水中的细菌、病毒等微生物进行反应,杀灭其中的病原体。
4.3 消毒剂去除:最后需要对消毒剂进行去除处理,以确保废水不会对环境造成二次污染。
五、排放处理阶段5.1 排放标准检测:对经过处理后的废水进行排放标准检测,确保其符合相关环保法规。
5.2 排放管道输送:将符合排放标准的废水通过排放管道输送至指定的排放点。
5.3 监测与记录:对排放过程进行实时监测,并做好相关记录,以备日后查验。
结语:柠檬酸厂污水处理是一项复杂的工程,需要多个工艺环节的协同作用才能达到预期的效果。
柠檬酸污水对厌氧颗粒污泥生长情况分析
柠檬酸污水对厌氧颗粒污泥生长情况分析摘要:厌氧颗粒污泥作为一种新型生物处理技术,具有处理效率高、占地面积小、操作简单等优点,被广泛应用于污水处理领域。
柠檬酸污水中含有大量有机物质,对厌氧颗粒污泥的生长情况具有一定的影响。
本文研究旨在探究不同负荷、温度对厌氧颗粒污泥生长情况的影响,为厌氧处理工艺的优化和提高提供一定的理论和实践依据。
关键词:柠檬酸污水;厌氧颗粒污泥;厌氧塔1.前言柠檬酸是一种常见的有机酸,广泛应用于医药、食品、化妆品、清洁剂等领域。
柠檬酸制造过程中受产品负荷影响,污泥颗粒活性及产泥情况不稳定,需要对目前生产情况进一步分析。
2.存在问题针对污泥销售量下降,全年污泥外卖量不足,柠檬酸满负荷情况下理论上已经是污泥生长旺盛期。
但从整个污泥盘点来看污泥增长量并非明显,内部增长的污泥一直难以相互调拨,做为停运检修后厌氧塔污泥补充使用。
以上都影响了污泥销售工作,有必要查清污泥增长缓慢原因,制定针对性方案,提高颗粒污泥产量。
表1:厌氧塔实际排泥量表2:各厌氧塔实际污泥增长量1通过表1、表2精算后,最终核算出实际污泥综合增长只有475t,与盘点污泥增长量基本接近。
实际上累计排出污泥1247t。
由于内部清洗塔消耗量较大,使得整体污泥出售情况不佳。
但下半年#2、#4、#5、#6厌氧塔均进入良好的设备状态中,但实际从盘点污泥来看,增长速度并不理想。
3.原因分析3.1污泥负荷对厌氧塔污泥增长的影响分析3.1.1污泥理论与实际增长量的计算通常我们认为厌氧系统每去除1kgCOD,可产生污泥量为0.03~0.11kgVSS,通常取值为X=0.06kgVSS/kgCOD。
以#2厌氧塔去除14572kg/d的COD计算:①VSS=14572*0.06*30=26229kgvss/月;②折算到TSS=26.23t/0.7=37.5t;③按烘干后污泥10%含固率计算,湿污泥为=37.5/0.1=375t;④而实际本月污泥盘点增长量为0t3.1.2、数据论证根据[1]报告的试验结论:UASB反应器在其污泥负荷达到0.29~0.51kg/kgd 时,开始形成大量的颗粒污泥,当污泥负荷低于0.29kg/kgd时,颗粒污泥形成很慢;根据[3]的报告:厌氧塔容积负荷20kg/m³d达到最佳负荷,当污泥负荷达到0.3kg/kgd以上时便能形成颗粒污泥,当污泥COD负荷达到0.6kg/kgd时,颗粒污泥形成速度加快。
0765.柠檬酸废水处理方案
柠檬酸废水处理方案废水处理规模:1000m3/d,进水CODcr=12000mg/L,BOD5=3000mg/L,SS=3500mg/L,采用二相厌氧-延时曝气为主体的处理工艺,同时辅以清水回流稀释,出水达到GB8978-1996一级排放标准,工程投资和运行费用低。
1、概述柠檬酸是一种重要的有机物,广泛应用与人造饮料和食品工业、医药工业、化学工业和洗涤工业,用作食品和饮料的酸性调味剂、食用油的抗氧化剂、添加钙铁离子的强化剂、医药原料、金属表面的洗涤剂,还可用于水泥混凝、含SO2废气处理和食品包装薄膜的增塑剂等。
该公司在生产柠檬酸中要排放大量的废水、废气和废渣,由于投资技术以及运行成本等原因,该公司三废排放基本处于任意排放状态,严重污染环境,同时重庆田野实业公司地处长江流域,为保护环境,减少向三峡库区水体排放污染物,对该公司柠檬酸废水进行处理,要求达到GB8978-1996一级排放标准。
2.工程基本情况简介在柠檬酸生产过程中,薯干粉原料在发酵罐与发酵菌混合,在通风和搅拌的条件下进行发酵反应。
发酵后的混合液中,大部分是溶解态的柠檬酸,并含有许多其他杂质与代谢产物,如薯干粉渣、蛋白质、菌丝体以及一些不能利用的糖类等。
将滤液加温到70℃以上再开始加碳酸钙,随着温度升高,柠檬酸钙的溶解度降低,而其他杂质逐渐呈溶解状态,此时进行抽滤,即可得柠檬酸固体。
含有其他钙盐和物质的溶液即可排出,这股废水一般称为浓糖水。
所得的柠檬酸固体还需[i]要用80℃左右的热水洗涤,以提高其纯度,所排出的洗液称为洗糖水。
洗糖水和浓糖水的COD都很高,颜色呈褐色,主要含有还原性糖、非发酵性糖、多糖及草酸钙、葡萄糖钙及蛋白质等杂质。
浓糖水和洗糖水是柠檬酸生产的主要废水,该废水虽然无毒,但有机物含量很高,须处理后排放。
本次处理工程是重庆田野实业的的生产废水处理工程,设计处理能力为:1000m3/d,其污染物的含量和控制标准见表1。
3.工程主体工艺流程确定在工艺流程确定的过程中,主要考虑以下几条原则:(1)柠檬酸生产废水含有机质多,浓度,同时本工程中废水排放要求较高。
组合式厌氧滤池_UBF_处理柠檬酸生产废水
组合式厌氧滤池(UBF )处理柠檬酸生产废水刘 锋, 吴建华, 马三剑(苏州科技学院环保应用技术研究所,江苏苏州215011) 摘 要: 在用厌氧法处理柠檬酸生产过程中产生的pH 值低(3~5)、含盐量高(Cl -=3000~5000mg/L )的离子交换废水时,遇到颗粒污泥很难形成的问题。
为了解决此问题,设计和建设了4座直径为12m 、高为23m 、体积为2500m 3的大型组合厌氧滤池(UBF )。
经过近2年的启动和实际运行,在容积负荷为3~4kgCOD /(m 3・d )、不用碱性物质调节pH 值的条件下,对COD 的去除率>75%,出水SS <200mg/L,污泥量缓慢增加,未出现堵塞现象。
关键词: 柠檬酸废水; 组合式厌氧滤池; 颗粒污泥中图分类号:X703.1 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(2006)08-0063-03Upflow Bl anket F ilter (UBF)for Trea t m en t of C itr i c Ac i d W a stewa terw ith L ow pH and H i gh Sa lt Con ten tL I U Feng, WU J ian 2hua, MA San 2jian(Environm ental P rotection A pplication Technology Institute,Suzhou U niversity of Scienceand Technology,Suzhou 215011,China ) Abstract: W hen the anaer obic p r ocess was used f or treat m ent of i on 2exchange waste water with l owpH (3-5)and high salt content (Cl -=3000-5000mg/L )in citric acid p r oducti on,the granular sludge was difficult t o be f or med .I n order t o s olve the p r oble m ,4sets of large 2scale UBF were designedand constructed with dia meter of 12m ,height 23m ,and volu me 2500m 3.The operati on for about 2years sho ws that under the volume l oading of 3-4kgCOD /(m 3・d )and no pH adjust m ent with alkaline substances,COD re moval rate is more than 75%,effluent SS is less than 200mg/L,and sludge quantity is increased sl owly without occurrence of cl ogging . Key words: citric acid wastewater; upfl ow blanket filter; granular sludge 厌氧反应器中是否有足够量的活性污泥、污泥与废水是否充分接触是影响处理效果的两大因素,反应器的技术开发一般都围绕着它们进行。
柠檬酸厂污水处理工艺流程
柠檬酸厂污水处理工艺流程引言概述:柠檬酸厂作为一种化学工业生产企业,其生产过程中会产生大量的废水。
为了减少对环境的污染,保护生态环境,柠檬酸厂需要采取有效的污水处理工艺流程。
本文将详细介绍柠檬酸厂污水处理的工艺流程。
一、预处理阶段:1.1 柠檬酸厂污水的收集与调节柠檬酸厂生产过程中产生的废水首先需要进行收集,通过管道将废水输送到预处理区。
在预处理区,废水需要进行调节,使其达到一定的处理要求。
调节包括调节废水的pH值、温度、浓度等参数,以便后续处理工艺的进行。
1.2 柠檬酸厂污水的初步筛除在预处理区,废水经过初步筛除工艺,去除其中的大颗粒杂质和悬浮物。
这一步骤可以通过物理方法,如格栅、旋流器等设备进行。
初步筛除可以有效减少后续处理工艺中的负荷,提高处理效果。
1.3 柠檬酸厂污水的中和处理柠檬酸厂废水中常含有酸性物质,需要进行中和处理。
中和处理可以通过添加碱性物质,如氢氧化钠等,使废水中的酸性物质与碱性物质发生中和反应,达到中性或碱性的要求。
这一步骤可以采用中和槽或中和反应器进行。
二、生化处理阶段:2.1 柠檬酸厂污水的好氧处理经过预处理后的废水进入生化处理阶段。
好氧生化处理是指在氧气的存在下,利用好氧微生物对废水中的有机物进行降解。
这一步骤可以通过好氧活性污泥法、好氧生物膜法等进行。
好氧处理可以有效降解废水中的有机物,减少水体中的化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)等指标。
2.2 柠檬酸厂污水的厌氧处理好氧处理后的废水还可能含有难以降解的有机物,需要进行厌氧处理。
厌氧处理是指在无氧或缺氧条件下,利用厌氧微生物对废水中的有机物进行降解。
这一步骤可以通过厌氧池或厌氧反应器进行。
厌氧处理可以进一步降解废水中的有机物,提高处理效果。
2.3 柠檬酸厂污水的沉淀与过滤经过生化处理后的废水中可能还含有悬浮物和微生物等。
为了进一步净化废水,需要进行沉淀与过滤处理。
沉淀通过添加沉淀剂,如聚合氯化铝等,使悬浮物和微生物等物质沉淀下来。
0036.柠檬酸综合废水的处理
柠檬酸综合废水的处理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)。
1.1 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。
1.2 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[1、2]1.3 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。
1.4 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%。
1.5 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。
1.6 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。
柠檬酸废水处理案例分析
柠檬酸是一种重要的有机酸,广泛应用于饮料和食品工业、医药工业、化学工业和洗涤剂工业,柠檬酸废水排放量大,成分复杂。
今天,我们来了解一下山东某厂柠檬酸废水处理案例。
一、项目背景
山东某柠檬酸厂是以薯干为原料,年产量1.5万吨,在生产过程中每天约排废水3,220m3,COD总量约22-24t/d。
二、水质分析
柠檬酸废水属于高浓度有机废水,根据其生产工艺流程,所排放的废水主要包括三部分,第一部分为柠檬酸钙洗涤过程中产生的废糖水原液和一至三遍洗涤废糖水;第二部分为精提车间离子交换段产生的废水:第三部分全厂产生的其他一些低污染水。
三、废水处理工艺流程
由于柠檬酸生产过程中排放的废水浓度很高,特别是废糖水原液和第一遍洗糖废水,其COD在2.5万mg/L以上,其他生产废水COD浓度值也在5,000mg/L左右,但废水的可生化性较好(一至三遍废糖洗液BOD与COD比值约为0.46)。
因此,整个废水处理工艺宜采用运行稳定,投资和运行成本低的以生化为主的处理工艺。
1. 废水处理
针对该柠檬酸厂废水排放情况,在使其处理后,废水达标的前提下,最大可能地回收能源,降低运行成本,对COD值在5,000mg/L左右和5,000mg/L以上的废水拟首先进行厌氧处理(UASB厌氧反应罐),厌氧处理后的废水与低浓度的废水混合,再进入好氧处理工段,最后再由物化处理(气浮)把关,尽可能的降低水中的污染物和色度,使废水达标排放。
废水处理工艺流程如图1所示。
柠檬酸厂污水处理工艺流程
柠檬酸厂污水处理工艺流程引言概述:柠檬酸厂是一种常见的食品加工厂,其生产过程中会产生大量的污水。
为了保护环境和合规运营,柠檬酸厂需要采取适当的污水处理工艺流程。
本文将详细介绍柠檬酸厂污水处理工艺流程,包括预处理、生化处理、深度处理、消毒和排放环境监测等五个部份。
一、预处理:1.1 气浮池:将柠檬酸厂的污水引入气浮池,通过气浮作用将悬浮物和油脂等浮于水面,以便后续处理。
1.2 筛网:在气浮池后设置筛网,去除较大的固体颗粒物,如果皮、纤维等,以减轻后续处理设备的负荷。
1.3 砂滤池:通过砂滤池处理污水,去除较小的悬浮物和颗粒物,提高后续处理的效果。
二、生化处理:2.1 好氧处理池:将经过预处理的污水引入好氧处理池,通过通入空气和添加活性污泥等方式,利用微生物降解有机物,减少化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)等污染物的含量。
2.2 好氧池后处理:将好氧处理池的污水引入沉淀池,使微生物污泥与水分离,再将上清液引入过滤池进一步去除悬浮物。
2.3 厌氧处理池:柠檬酸厂污水中含有较高浓度的有机物,通过引入厌氧处理池,利用厌氧菌分解有机物,产生甲烷等可再利用的气体。
三、深度处理:3.1 活性炭吸附:将处理后的污水引入活性炭吸附池,利用活性炭对残存的有机物和色度进行吸附,提高水质的净化程度。
3.2 膜分离:通过超滤膜或者反渗透膜等膜分离技术,进一步去除弱小的悬浮物、细菌和病毒等,使水质更加纯净。
3.3 离子交换:柠檬酸厂污水中可能含有一些重金属离子,通过离子交换技术,将重金属离子与吸附树脂发生交换反应,去除重金属污染物。
四、消毒:4.1 氯消毒:将经过深度处理的污水引入氯消毒池,添加适量的氯化物,通过氯的消毒作用杀灭残留的细菌和病毒等微生物。
4.2 紫外线消毒:柠檬酸厂污水中可能含有一些难以去除的有机物,通过紫外线照射,破坏有机物的份子结构,达到消毒的效果。
4.3 臭氧消毒:臭氧具有强氧化能力,可以有效去除残留的有机物和异味,提高水质的卫生安全性。
柠檬酸厂污水处理工艺流程
柠檬酸厂污水处理工艺流程引言概述:柠檬酸厂作为一种重要的化学工业企业,其生产过程中会产生大量的污水。
为了保护环境和合规经营,柠檬酸厂需要采取科学有效的污水处理工艺流程。
本文将详细介绍柠檬酸厂污水处理的五个部分,包括预处理、生化处理、物理化学处理、深度处理和污泥处理。
一、预处理:1.1 水解酸化:将柠檬酸厂产生的酸性废水通过加入碱性物质进行中和处理,使其pH值适宜,以便后续处理。
1.2 沉淀:通过添加絮凝剂,将悬浮物和胶体颗粒聚集成较大的团块,以便后续处理过程更好地进行。
1.3 滤除固体:利用过滤设备,将污水中的固体颗粒和悬浮物进行有效分离,减少后续处理过程中的负担。
二、生化处理:2.1 厌氧处理:将经过预处理的污水送入厌氧池中,通过厌氧微生物的作用,将有机物质分解成甲烷、二氧化碳等气体和有机酸等物质。
2.2 好氧处理:将厌氧处理后的污水送入好氧池中,通过好氧微生物的作用,进一步分解有机物质,减少污水中的COD和BOD。
2.3 溶解氧供给:为了维持好氧微生物的正常生长和代谢,需要通过曝气设备向好氧池中供给充足的溶解氧。
三、物理化学处理:3.1 气浮法:利用气浮设备,将污水中的悬浮物和浮游微生物通过与气泡的接触,使其浮起并从污水中分离出来。
3.2 活性炭吸附:将污水通过活性炭床,利用活性炭的吸附作用,去除污水中的有机物质、重金属离子等。
3.3 膜分离:采用微滤、超滤、纳滤等膜分离技术,将污水中的微小颗粒、胶体物质和溶解物质进行有效分离和过滤。
四、深度处理:4.1 反渗透:利用反渗透设备,通过高压作用将污水中的盐类、重金属、有机物质等进行深度去除,得到更为纯净的水。
4.2 离子交换:通过离子交换树脂,去除污水中的离子物质,如钠、钙、镁等。
4.3 高级氧化:利用臭氧、紫外光等高级氧化技术,对污水中的有机物质进行降解和氧化,提高水质。
五、污泥处理:5.1 污泥脱水:将处理过程中产生的污泥通过脱水设备进行脱水,减少污泥的水分含量,便于后续处理和处置。
柠檬酸厂污水处理工艺流程
柠檬酸厂污水处理工艺流程柠檬酸厂的污水处理是保护环境、实现可持续发展的重要环节。
本文将详细介绍柠檬酸厂污水处理的工艺流程,包括预处理、生化处理和深度处理等环节。
以下是柠檬酸厂污水处理工艺流程的详细描述:一、预处理阶段柠檬酸厂的污水处理过程通常从预处理开始。
预处理的主要目的是去除污水中的大颗粒物质、悬浮物和沉淀物,以减轻后续处理工艺的负荷。
预处理通常包括以下几个步骤:1. 粗格栅过滤:将进入处理系统的原始污水通过粗格栅进行过滤,去除较大的固体颗粒物质,如树叶、纸张等。
2. 细格栅过滤:将通过粗格栅过滤后的污水再次通过细格栅进行过滤,去除较小的固体颗粒物质,如细小的纸屑、沙粒等。
3. 沉砂池:将经过细格栅过滤后的污水进入沉砂池,利用重力作用使沉淀物沉降到池底,从而去除污水中的沉淀物。
二、生化处理阶段生化处理是柠檬酸厂污水处理的核心环节,通过生物反应器中的微生物降解有机物质,将有机物质转化为无机物质,减少水体中的污染物质。
生化处理通常包括以下几个步骤:1. 好氧处理:将经过预处理的污水引入好氧生物反应器,通过通氧供氧系统向反应器中供氧,利用好氧微生物降解有机物质。
在好氧条件下,微生物将有机物质分解为二氧化碳和水,并释放出能量。
2. 好氧沉淀池:将好氧处理后的污水进入好氧沉淀池,利用重力作用使污水中的污泥沉淀到池底,从而去除污水中的污泥。
3. 厌氧处理:将经过好氧沉淀池的污水引入厌氧生物反应器,通过控制反应器中的氧气供应,创造无氧环境,利用厌氧微生物进一步降解有机物质。
在厌氧条件下,微生物将有机物质转化为甲烷和二氧化碳。
三、深度处理阶段深度处理是为了进一步净化污水,使其达到排放标准。
深度处理通常包括以下几个步骤:1. 活性炭吸附:将经过生化处理的污水引入活性炭吸附池,利用活性炭的吸附作用去除污水中的有机物质、重金属离子等。
2. 膜分离:将经过活性炭吸附的污水引入膜分离系统,通过超滤膜或反渗透膜等膜分离技术,去除污水中的微小颗粒、胶体物质和溶解性有机物质,使污水更加清澈。
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ISSN 1009-8984CN 22-1323N长春工程学院学报(自然科学版)2017年第18卷第1期J.Changchun Inst.Tech.(Nat.Sci.Edi.),2017,Vol.18,No.1 24/2999-103doi:10.3969/j.issn.1009-8984.2017.01.024柠檬酸废水的厌氧处理收稿日期:2016-11-01作者简介:王建辉(1980-),男(汉),长春,副教授,博士主要研究污水处理及资源化利用技术。
王建辉,王 璐(吉林建筑大学市政与环境工程学院,长春130118)摘 要:由于我国柠檬酸的大量生产加工,其废水已经对环境造成了一定程度的污染。
目前在工业上采用了很多物理、化学和生物法对其进行降解处理,但效果不尽相同。
简单阐述了几种针对柠檬酸废水的厌氧生物处理技术和他们在处理中的明显成效,对不同方法的原理和工艺流程进行了比较,分析了厌氧消化在如柠檬酸废水这样的高质量浓度有机废水处理领域的现状及前景。
关键词:柠檬酸废水;厌氧生物处理;厌氧好氧组合工艺中图分类号:X52文献标志码:A 文章编号:1009-8984(2017)01-0099-050 前言柠檬酸是一种重要的有机酸,又名枸橼酸,无色晶体,无臭,有很强的酸味,易溶于水。
它也是一种食用酸味剂,现在广泛应用于食品饮料、材料、铸造、纺织、医药化工、电子等行业领域。
柠檬酸以玉米、薯干为主要原料制成。
在发酵和提取的生产工序中,残留着未形成柠檬酸的有机物如杂酸,以及当提取不彻底时部分流失的柠檬酸。
有数据显示,每1t柠檬酸的生产可产生7.5m3左右的废水,有时甚至达到15m3,产生的废液含有大量蛋白质、有机酸、发酵残留物质、氨氮、菌体所分泌的酶等有机物,其中的BOD5和COD值会达到万级以上,而我国的柠檬酸生产量和出口量一直居于世界首位,每年所产生的废水便成为了不可忽视的环境污染源,其主要污染物质量浓度参考表1。
而根据现在的国家规定,柠檬酸生产企业允许排放的主要污染物质量浓度要符合国家规定的排放标准《污水综合排放标准》的发酵行业二级标准,即COD≤300mg/L、SS≤200mg/L、pH值为6~9,在执行这样的标准下,柠檬酸废水处理的要求变高,难度变大。
表1 柠檬酸厂主要污染物质量浓度及排放量[1]污染物名称COD/(mg·L-1)BOD5/(mg·L-1)SS/(mg·L-1)排放量/(m3·d-1)以薯干为原料的柠檬酸废水废水中和液10 000~40 000 6 000~25 000 10~15离子交换废水800 400 20~22洗糖废水2 000~4 000 1 000~2 400 1 000~1 500 50~100冲洗水2 500 1 500 6~7冷却水等100~200 50~100 100~400以玉米为原料的柠檬酸废水离子交换废水1 000~3 000高浓度糖水6 000~10 0001 柠檬酸废水的处理柠檬酸废水的处理可分为物理法、化学法和生物法。
尽管采用物理法和化学法能够取得一定的处理效果,但在处理过程中所消耗的化学药剂、处理设备的投资较大,同时也存在着因化学反应产生的副产物而不被广泛使用。
而生物法是通过具有降解能力的活性微生物,利用其在废水中的代谢作用,将废水中的有机物进行去除,既经济又高效。
目前,国内外处理高质量浓度的柠檬酸废水主要依赖于生物法,包括好氧生物法和厌氧生物法。
好氧生物法处理柠檬酸废水,是在好氧条件下,利用好氧微生物与柠檬酸废水中的有机物和无机物形成絮凝体,经过其代谢、吸附、氧化、分解达到净水的目的。
好氧法具有良好的沉降性能,物质代谢速率高于厌氧法,但是要消耗大量的充氧成本,还会产生大量需要二次处理的剩余污泥。
相比较之下,厌氧生物法具有可以处理高质量浓度废水、生物难降解有机物的特点,是一种更低成本的工业废水处理技术。
厌氧生物法处理柠檬酸废水,是在无氧的条件下,利用厌氧菌(或兼性厌氧菌)经过消化将废水中的柠檬酸、柠檬酸钙、残糖、纤维素、有机色素、蛋白质等大分子有机物降解为小分子化合物,进而分解为甲烷、二氧化碳等。
不同于好氧生物处理,它将处理废水和能源开发利用相结合,这种有效、环保、经济的技术更加适合我国的发展国情。
2 柠檬酸废水的厌氧生物处理从19世纪中期到现在,厌氧处理技术已经发展了一百多年。
对于柠檬酸废水的处理,由一开始的管道厌氧消化器、UASB工艺、IC工艺等单独的厌氧生物处理方法,到后来UASB—接触氧化池、UASB—曝气生物滤池、A2 O工艺等厌氧—好氧综合的处理方法,处理效果越来越好,工艺的缺点不断被改善,出水水质指标更理想。
2.1 厌氧生物处理工艺2.1.1 管道式厌氧消化器管道式厌氧消化器由玻璃管串联组合,其内部填充附着微生物的空心球状填料。
冯孝善[2]用COD为20 000~40 000mg/L的柠檬酸钙洗涤废水作为试样,在28℃、pH值5.0~5.5、水力停留时间为2d左右的条件下,COD去除率可达到82%左右,处理效率参见表2。
这种装置使厌氧的活性污泥滞留时间变长,可以减弱短流效应,具有耐负荷变化和低pH的能力。
其优势在于,高质量浓度的柠檬酸废水无需调整pH值便可直接进入反应系统中,从而可以减少药量;处理过程中,消化器靠前的管段处于产酸阶段,靠后的管段处于产甲烷阶段,不同阶段的厌氧微生物的相互抑制影响会大大减小[3];消化器模拟下水管道系统,主要设施设于地下,节省了占地空间。
但是由于厌氧条件下含糖废水积累污泥的速度高于其他蛋白质、脂肪等,试验中每隔两个月要排除过量污泥,所以该工艺需要定期排泥,以保持正常的消化效率[4]。
2.1.2 上升式厌氧污泥床(UASB)UASB工艺从1977年发明至今,已经被许多国内外工业、企业应用于污水的处理。
UASB的固、液、气三相分离技术更适合于处理高质量浓度、可生化性好的有机废水,具有更强的耐负荷能力和更好的处理效果。
而柠檬酸废水有机物质量浓度高、pH值不稳定、水量水质变化大,并且其有机物主要是可溶解性糖类,尤其适合UASB处理工艺。
20世纪90年代初,国内的柠檬酸生产厂家就已尝试应用UASB技术处理柠檬酸废水[5-6]。
表2 管道式厌氧消化器处理效率[2]项目平均值进水COD/(mg·L-1)30 500.00出水COD/(mg·L-1)5 400.00COD去除率/%82.33装置容积产气率/(L·d-1)8.49物料产气率(1/gCOD)0.56沼气中甲烷含量/%58.00连云港[7]某个以薯干为原料的柠檬酸化工厂废水的BOD5/COD=0.6,可生化性良好,利用生产性UASB反应器,在中温条件反应器稳定运行时,容积负荷7.5~10kgCOD/(m3·d),水力停留时间为38~49h,COD平均去除率达85%,其结构模型参见图1。
郭永福等[8]用该工艺处理以木薯为主要原料的柠檬酸废水,设备稳定运行数月,COD的有机负荷为9kg/m3·d,COD总处理效率保持在98%左右(图2),取得了良好效果。
图1 UASB反应器结构图[7]图2 整个系统对有机污染物的去除率[8]001长春工程学院学报(自然科学版)2017,18(1) 王新华等[9]采用水力循环UASB反应器处理柠檬酸废水,其特点在于利用出水回流调节废水的pH值,控制进水pH值为6左右。
其COD容积负荷平均为7kg/(m3·d),去除率可达到70%以上,无需额外投加碱性试剂,降低处理费用。
可以发现,在柠檬酸废水的处理过程中,因废水中含有较多的钙离子等阳离子,可无需投加碱性试剂来调节废水pH值,过量的碱性试剂反而会影响厌氧反应的进行[10]。
2.1.3 第三代厌氧反应器工艺内循环厌氧反应器(IC反应器)相当于由2个UASB反应室垂直串联组成,并增加内循环装置(其装置结构如图3),提高了反应区的液相上升流速,加强了废水中污泥和有机物之间的接触;循环装置自动稀释进水,使进水质量浓度更加稳定,提高抗冲击负荷和容积负荷。
IC反应器在调试运行上与UASB一样,但处理同类废水时的有机负荷达到UASB反应器的2~4倍[11],所需的容积仅为UASB的1/3左右,利于节省投资,其具体性能的比较见表3。
图3 IC反应器结构图[12]黄石兴华生化有限公司[12]通过技术改造,用IC反应器替代UASB反应器,克服了UASB的有机负荷随运行时间增加而下降的问题,COD去除率一直保持在85%以上。
不同于UASB,进水处短流死角和堵塞现象都有所改进[13]。
陈程程[14]利用IC厌氧反应器对柠檬酸废水进行处理,并对其工艺参数进行了优化。
通过对厌氧出水回流、酸化时间、水力停留时间和进水COD浓度等因素的参数影响分析,最终得到在酸化时间设为1.5h、水力停留时间3.5h、进水COD浓度2 700mg/L时,COD去除率达到最大为93%,此时产沼气量为0.65m3/kgCOD,比高温消化法的产气量有所提升。
表3 IC、UASB反应器技术比较技术指标原UASB反应器改造的IC反应器容积负荷率低高占地面积大小耐冲击负荷强强运行维护复杂简单布水器会堵塞不会堵塞液相上升速率0.5~1m/h 6~8m/h价格低略高多级内循环式厌氧反应器(MIC反应器)是马三剑等[15-16]人利用IC反应器的原理自行开发的国内第三代厌氧反应器,目前已成功应用于饮料、食品加工等行业的废水处理中。
MIC反应器也分为上下2个高低不同负荷的反应室,底部有进水区和回流区,在两室之间有沼气集气器,最上部为三相分离系统,顶部为三相分离包,用提升管和回流管在之间相连接,其基本构造如图4所示。
他们分别运行生产规模为1 000m3、2 500m3的MIC反应器,用于处理柠檬酸废水,有机负荷分别为20kg/m3·d、12kg/m3·d时,COD去除率始终在90%左右控制,而HRT仅仅≤12h。
MIC反应器的优势在于弥补了IC适合处理低质量浓度低温度废水的问题,通过本次工程,可以证明MIC反应器在高容积负荷下也可以稳定运行[17]。
图4 MIC反应器结构图[15]2.2 厌氧好氧组合工艺目前,在柠檬酸废水处理的实际应用中,更多的是采用厌氧—好氧串联组合的处理方法。
区别于单一的厌氧处理技术,厌氧—好氧组合在提高BOD5和COD的去除率之上,还可以弥补如厌氧工艺占101 王建辉,等:柠檬酸废水的厌氧处理地面积大等不足,将好氧和厌氧工艺各自的优势结合起来,取得更好的效果。
有学者[18-20]采用UASB—接触氧化工艺处理柠檬酸废水,在中间设置曝气池,将厌氧出水和低质量浓度废水混合后进入接触氧化池处理,接触氧化池后增设气浮池。