中和—水解酸化—混凝气浮法处理山梨酸废水

中和—水解酸化—混凝气浮法处理山梨酸废水
摘要：通过对山梨酸各生产过程产生的废水的分析，对其进行分级分段处理。

首先进行石灰石预中和、隔油处理、再氢氧化钙中和沉淀，使部分污染物转为沉淀物得以去除，并将废水的pH值提高到9～10。

在生化阶段，采用水解酸化—好氧工艺，分解废水中的山梨酸，同时将大分子有机物分解为易生化的小分子有机物，BOD5与COD之比值从0.19提高到0.28，改善了废水的可生化性。

实际工程运行效果表明：石灰石预中和、隔油处理、氢氧化钙中和沉淀、两级水解酸化—好氧处理、混凝气浮处理可将废水的ρ（COD）80 000 mg/L降至500 mg/L 以下，主要污染指标均达到园区污水处理厂的进水标准。

关键词：山梨酸；生产废水；中和；水解酸化；混凝气浮山梨酸（Sorbic Acid）化学名为2，4一己二烯酸，是国际上公认的一种很好的食品防腐剂，能抑制细菌、霉菌、酵母菌的生长。

山梨酸生产方法有很多种，目前最先进的生产工艺均采用乙烯酮—巴豆醛法。

该工艺主要有4部分组成：乙烯酮的制备；乙烯酮与巴豆醛缩合成聚酯；聚酯水解成山梨酸；山梨酸的精制。

1 废水的产生及其水质
在山梨酸的生产过程中产生的废水主要来自三部分：稀醋酸提浓排出的废水、盐酸解聚后山梨酸的冲洗水、焦油中回收山梨酸产生的废水，废水水质情况如表1所示。

2 废水处理
山梨酸的防腐作用对霉菌、酵母菌有效，而对厌气菌和乳酸菌不起作用；当pH值大于6时，山梨酸的抑菌作用急剧降低。

因此，对山梨酸废水，可先进行中和预处理后、再采用厌氧—好氧处理等相结合的工艺。

本工程针对山梨酸各生产过程产生废水的特点进行分级分段处理，具体处理方法如下。

2.1 工艺流程
混凝中和处理盐酸废水的工艺流程如图1所示。

2.2 工艺流程简述及工艺特点
2.2.1 高浓度盐酸废水的预处理
高浓度盐酸废水在螺旋式搅拌滚筒中与石灰石作用，进行反应，去除大量的盐酸，中和至pH为3～4，自然流入隔油池，将析出的焦油经撇油机撇出，这样可去除其中的大部分悬浮状态的有机物，可将原水COD去除60%以上。

除油后废水ρ（COD）约为30 000～40 000 mg/L。

撇去焦油后的底层废水从下层溢流入中和池，中和池采用空气搅拌混合方式，池底布设穿孔曝气管，曝气强度为0.08～0.1 m3/（m2·min），既可以使氢氧化钙与废水充分混合；又可以除去易挥发的污染物，中和至pH为9～10；中和池出水流入澄清池，澄清池中加入絮凝剂，氢氧化钙可与山梨酸、醋酸、盐酸分别形成山梨酸钙、醋酸钙、氯化钙等沉淀物，去除大部分盐类和氯离子。

废水经中和、沉淀后的废水COD可去除60%以上，经中和、沉淀后的废水ρ（COD）约为15 000～20 000 mg/L，大大降低了后续生化处理的难度。

中和后废水（pH9～10）与焦油回收废水（pH4.5～5.5）汇入集水池，经调节后废水（pH7～8），可满足水解生化处理。

2.2.2 一级水解—好氧处理
高浓度盐酸废水经预处理后的水与焦油回收废水混合进入集水池，再经一级
水解池、一级好氧池处理，再经中间沉淀池。

由于山梨酸对厌气菌和乳酸菌不起作用，生化处理先利用厌气菌和乳酸菌分解废水的山梨酸。

同时将废水中的大分子有机物分解为易生化的小分子有机物，BOD5与COD之比值从0.19提高到0.28以上，改善废水的可生化性。

废水经一级水解酸化与好氧处理后，大部分有机物可矿化去除，此步骤去除率在80%以上，ρ（COD）降至3 000～4 000 mg/L左右。

2.2.3 二级水解—好氧处理
经一级水解—好氧处理的水与稀醋酸提浓废水一起进行二级水解池、二级好氧池处理，再经混凝气浮池。

为再次提高处理后废水的可生化性，将稀醋酸提浓废水并人一级水解酸化与好氧处理后的废水，再进行二级水解酸化与好氧处理。

水解池内挂软性纤维填料，可提高厌氧微生物浓度。

好氧采用生物接触氧化，耐冲击负荷，污泥量少。

此步骤去除率在80%以上，可将ρ（COD）降至600～800 mg/L以下。

混凝气浮是为了去除二级好氧池出水的微生物残体等。

废水经混凝气浮去除率在60%以上，ρ（COD）降至500 mg/L以下。

3 主要设计参数
以每小时处理能力10 t高浓度盐酸废水、10 t焦油回收废水、10t稀醋酸提浓废水为依据进行设计，主要设施的基本参数如表2所示。

4 运行后效果
废水处理工程建成，经过三个月的调试后，调试效果见表3。

从表2和表3可以看出，山梨酸生产废水经石灰石预中和、隔油处理、氢氧化钙中和沉淀、两级水解酸化一好氧处理、混凝气浮处理后，出水ρ（COD）≤500 mg/L，达到园区处理厂的进水要求。

5 结论
①山梨酸生产废水经石灰石预中和、隔油处理、氢氧化钙中和沉淀、两级水解酸化—好氧处理、混凝气浮处理后，出水ρ（COD）≤500 mg/L，达到园区处理厂的进水要求。

②采用石灰石预中和、隔油处理可以从废水分离出焦油，焦油可作燃料，变废为宝。

③氢氧化钙中和沉淀，辅以空气搅拌，可使一部分污染物转为沉淀物得以去除，并将废水的pH值提高到7～8，减弱山梨酸对微生物抑制作用。

④采用两级水解酸化—好氧工艺，利用厌气菌和乳酸菌分解废水中的山梨酸，同时可将废水中的大分子有机物分解为易生化的小分子有机物，BOD5与COD之比值从0.19提高到0.28以上，改善废水的可生化性。

参考文献：
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