生化法處理檸檬酸廢水研究

陳博明

（湖南省環境工程評估中心，湖南 長沙 410014）

一、UASB工藝處理檸檬酸廢水

厭氧生化處理工藝從最初的消化池、化糞池，到第二代的AF（厭氧濾池）反應器和UASB（上流式厭氧污泥流化床）反應器，發展至現在已經在試驗第三代EGSB（厭氧顆粒污泥膨脹床）反應器等。目前在檸檬酸廢水處理中最常用的厭氧生化處理裝置為上流式厭氧污泥床反應器。該裝置由一個反應區的氣，液，固三相分離區，擁有大量的沉降性能和生物活性的厭氧顆粒污泥，形成的污泥床反應區下部，需要處理的污水污泥床底部入口和污泥接觸。有機化合物的微生物在廢水生產沼氣，水、氣、泥混合了三相分離器后進入集氣室的氣體排出，水和污泥沉淀室，在重力作用下泥水分離。污泥返回到反應區，沉淀區上部的上清液排出。上流式厭氧污泥床反應器有機負荷高，水力停留時間不長，沒有填料，無污泥回流裝置和混合裝置，降低了運行成本。

二、接觸氧化處理檸檬酸廢水

好氧生物處理法分為活性污泥法和生物膜法兩類。活性污泥法是一部分有機物作為其自身代謝的營養物質，另外一部分有機物降解是利用懸浮生長的微生物絮體，兩部分結合除去有機物。生物膜法有生物轉盤、生物濾池、生物接觸氧化池及生物流化床等。氧化塘和土地處理法即自然生物處理。活性污泥法是經過吸附、微生物代謝、凝聚和沉淀四個過程完成的。

三、生化法處理檸檬酸廢水工程實踐

該檸檬酸生產企業選用的方法是先糖化再發酵的工藝來生產檸檬酸。該工藝產生的檸檬酸廢水可分為高濃度生產廢水和低濃度生產廢水。提取車間的濃糖水和洗糖水產生高濃度生產廢水，其特點是濃度大、排放量多，可一起排放成綜合廢水，稱廢糖水。低濃度廢水包括再生沖洗水、炭柱廢堿水等等，特點是有機物含量低，水量少。經試驗，檸檬酸廢水的BOD5／CODcr為0.6 mg/L左右，可生化性好且基本不含有抑制微生物生長的物質，適合生化處理。

3.1 工藝調試由兩個階段組成：接觸氧化和UASB厭氧處理。

有機廢水生物處理的主要方法就是接觸氧化池。廢水與污泥在池內循環流動需要在曝氣器的作用下進行，生化反應完全 ,接觸效果好，而且全部是混合狀態。培菌和馴化放在一起進行調試時，調整活性污泥投入量為池容積的二十分之一，廢水量為池容積三分之一，溫度30℃，BOD5200mg/L，進水pH值 7.0?？刂艬OD5：P：N=100：1：5,要加入適量尿素和葡萄糖，還需要定期進行pH、溫度、溶解氧、生物鏡檢以及化學需氧量監測。填料上吸附了污泥，說明污泥沉降比在曝氣過程漸漸減少。隔一段時間就要加入合適量的尿素和葡萄糖，并且繼續深度曝氣，還要定時更換廢水。定期監測化學需氧量，逐步增大流量是在去除率達到百分之八十以上時進行一直到滿負荷運行為止。發現原生動物的數量逐漸增多，能夠看到豆形蟲、鐘蟲、纖毛蟲等出現在鏡檢微生物的生長情況中，說明細菌馴化正常。

3.2 工藝調試結果

經過三個月的調試和運行，該污水處理系統正常運轉，各構筑物達到設計的既定參數，UASB運行的進水化學需氧量負荷可以達到5.0kgCODcr/m3od，接觸氧化池總的停留時間為16h，出水水質能夠穩定達標。除此以外，該系統在運行過程中承受了進水化學需氧量的變化和進水pH的變化，都能夠正常應對。另外，通過近100d的調試運行，該系統還具有以下特點：

（1）對pH值適應性好。就算是在pH值為6.8到7.2的生長范圍，pH發生突變也會引起產甲烷菌活力的明顯下降，因為降厭氧微生物特別是產甲烷菌對pH值十分敏感。廢水進水pH值在3.61到5.34之間，但是由于通過控制UASB揮發酸的濃度，并且設計了調節池調節pH值，兩者相結合就大大提高了工藝系統對pH值的適應能力，進水pH值在3～7范圍內都能很好的適應。

（2）抗沖擊負荷能力強。系統調試出現水力混雜攪動作用和UASB系統強烈的產氣，由于厭氧系統的抗沖擊負荷能力強，盡管進水化學需氧量、BOD5變化很大。也是可以保證出水水質的穩定性。

（3）對溫度適應性好。該工藝在不同溫度范圍都取得了比較理想的處理效果。污水處理系統一直都正常運轉，廢水的溫度很不穩定。但系統也能保持較高的處理效率，能保證出水的水質達標。

結語

接觸氧化的處理工藝對檸檬酸廢水處理有較好的處理效果。通過在試驗室進行UASB反應器和接觸氧化的三次試驗，得到如下結論：

用UASB反應器處理檸檬酸廢水是可行的。從試驗情況來看，在絮狀污泥運行條件下，UASB反應器穩定運行時，容積負荷可達到設計負荷5kg/（m3·d），而且可以達到 5.85kg/（m3·d），去除率達到 70～80%，出水CODcr<1500mg/L。

用接觸氧化工藝處理UASB處理后的CODcr500～2500左右的檸檬酸廢水是可行的。接觸氧化停留時間16h，進水pH值 3～9，出水 CODcr<150mg/L。

通過工業實踐，“UASB+接觸氧化”處理檸檬酸生產廢水是可行的。UASB反應器設計參數取值4-6kg/（m3·d），接觸氧化有效停留時間16h，可以保證出水COD-cr<150mg/L，穩定達標。

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