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行业新闻

柠檬酸厂污水处理工艺流程

关键词:污水处理
 废水水质与水量

  某柠檬酸厂生产过程中排放多股废水(浓糖水、洗糖水、洗滤布水等),主要含有大量的可溶性有机物(糖类、脂肪酸、蛋白质、淀粉等),其可生化性很好、不含有毒有害物质、呈现黄色。该厂柠檬酸产量为6×104 t/a,其废水水质、水量见表1。

表1 柠檬酸综合废水水质、 水量
水量(m3/d) COD(mg/L) BOD(mg/L) pH 温度(℃) SS(mg/L) 色度(倍)
7 000 10 000 6 000 3~5 60~70 1 000 250

 

  2 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)。

 

  2.1   

  2.1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。

  2.2 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]。

  2.3 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。

  2.4 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%。

  2.5 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。

  2.6 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。设计两座直径为16 m的滴滤床,经终沉池沉淀后的出水COD为80~90 mg/L。
3 运行情况

  整个废水处理系统自1999年12月投入运行以来,处理效果一直很稳定,运行情况见表2、图2。  

表2 废水处理系统运行情况
处理单元 原水 初沉池 UASB反应器 曝气沉淀池 一体化氧化沟 滴滤床
COD(mg/L) 9000 10000 700 400 120 90
pH 4.5 4.5 7.1 7.8 8.0 8.0
SS(mg/L) 400 1000 200 100 50 4.
色度(倍) 180 200 20 50 30 25
温度(℃) 65 70 34 30 30 25

  几个月的运行表明,整个废水处理系统对COD的去除率较高(99%以上),同时具有较高的耐冲击能力。

  4 污泥处置

  初沉池污泥主要由柠檬酸钙、玉米渣、菌丝体等组成,厌氧污泥的产量很低(0.05~0.1 kgSS/kgCOD),所产的污泥大部分留在反应器内,少部分在中沉池沉淀,极少部分进入好氧系统中。污泥经浓缩后用板框压滤机脱水,干污泥可利用。厌氧污泥为均匀颗粒(粒径为1~3 mm),脱水非常容易且不需添加絮凝剂。曝气沉淀池的污泥含有大量的钙盐且污泥量较大,氧化沟的污泥量较少,滴滤床的污泥量更低,这些好氧污泥经浓缩后用带式压滤机进行脱水后外运填埋。

  5 经济分析

  整个污水处理系统的总运行功率约为400 kW,运行费用约为0.8元/m3。厌氧过程中沼气的产率为0.6m3/kgCOD,满负荷运行时沼气产量为29000~34000 m3/d(1m3废水产4~5m3沼气),沼气的热值在35MJ/m3以上。目前设计了一台4 t/h的燃气锅炉(蒸汽用于生产上加热)和一台1.68×107 kJ/h的直燃机(用于生产上溴化锂制冷)专门对沼气进行利用,由其回收价值每年可达200余万元,超过了废 水处理系统的电耗费用。另外,还有部分沼气供给食堂替代燃煤。锅炉及溴化锂直燃机不运行期间(或用气量小于产气量时)安全自动燃烧系统自动启动进行高空焚烧。

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