柠檬酸废水处理技术.docx

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1、柠檬酸综合废水的处理工艺1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），重要具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、不具有毒有害物质、展现黄色。该厂柠檬酸产量为6X10ta,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)C0D(mg1)BOD(mg1)PH温度（）SS(mg1)色度（倍）70001000060003560-7010002502工艺流程柠檬酸废水采用以预处理、厌氧UASB为主体，三级好氧为后处理日勺工艺流程（见图Do燃气利用车间来水I.初沉池2.调节池3.冷却塔4.UASB5.中沉池6.HT（沉

2、淀池7.一体式口化沟儿病熨床9,终沉池图1废水处理工艺流程图2.1预处理废水首先通过预处理除去固体物质、减少水温、均化水质。预处理构筑物包括初沉池、调整池、冷却塔，经预处理后废水水温降至37C左右，到达中温厌氧发酵所需的规定，同步它还能保证处理系统运行的稳定性。2. 2UASB反应器建有2座UASB反应器，总体尺寸为40mX24mX12.8m,有效区高度为9.8mo每座反应器的总体积为6144命(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32h,容积负荷为8kgC0D(m3d),CoD清除率为92%93%,这在我国大型的UASB反应器中也是较高日勺k2o

3、2.3中沉池由于厌氧出水中带有一定的I污泥，而好氧进水规定污泥含量较低，因此在UASB反应器后建一座中沉池用来清除大部分的厌氧污泥。2.4曝气沉淀池柠檬酸废水中具有大量的Ca-厌氧出水C/高达700900mg1),如不清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清除Ca?而设计的。在池中Ca?+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清除。设有两座曝气沉淀池，总尺寸为18m9m8m,其对Ca?.的清除率达到30%以上，同步对COD的J清除率为40%-50%o2. 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、污泥回流区构成，在沟内完毕废水中剩余有机污染物

4、的水解、氧化及污泥回流过程，减少水中的污染物含量。氧化沟尺寸为65n30m8m,其出水COD在100mg/1左右，COD清除率达60%以上。2. 6滴滤床氧化沟的出水只能靠近排放规定，因此须再加一级滴滤床进行深度生物处理以保证废水时达标排放。设计两座直径为16m的滴滤床,经终沉池沉淀后的出水COD为8090mg/1o3运行状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，运行状况见表2、图2。表2废水处理系统运行状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/1)90001000070040012090PH4.54.57.17.88.08.0

5、SS(mg1)4001000200100504.色度（倍）18020020503025温度（C）657034303025衣、用座丹1O处理系装恁去除有-CASB的去除率3456789IOI112系统及UASB的COD去除率几种月时运行表明，整个废水处理系统对COD的清除率较高（99%以上），同步具有较高的耐冲击能力。4污泥处置初沉池污泥重要由柠檬酸钙、玉米渣、菌丝体等构成，厌氧污泥的产量很低（0.05-0.1kgSS/kgCOD）,所产的污泥大部分留在反应器内，少部分在中沉池沉淀，很少部分进入好氧系统中。污泥经浓缩后用板框压滤机脱水，干污泥可运用。厌氧污泥为均匀颗粒（粒径为13mm）,脱水非常

6、轻易且不需添加絮凝剂。曝气沉淀池的污泥具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日勺总运行功率约为400kW,运行费用约为0.8元/m:厌氧过程中沼气的产率为0.6m3kgC0D,满负荷运行时沼气产量为2900034000m7d（Inf废水产4511?沼气），沼气的J热值在35MJ?以上。目前设计了一台4t/h日勺燃气锅炉（蒸汽用于生产上加热）和一台168X1（）7kj/h日勺直燃机（用于生产上溟化锂制冷）专门对沼气进行运用，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花费用。此

7、外，尚有部分沼气供应食堂替代燃煤。锅炉及滨化锂直燃机不运行期间（或用气量不大于产气量时）安全自动燃烧系统自动启动进行高空焚烧。凝-中空纤维膜微滤工艺处理微污染地表水的研究1概述由于地表水日勺日益污染，野外作业人员很难找到不经处理即可饮用的天然地表水，应付突发的自然灾害（如地震、洪灾等）也需要效率高、机动性强的水处理设备。老式净水工艺占地面积较大，工艺流程复杂；而某些附加的I深度处理工艺（如生物处理、活性炭吸附、膜滤等）在改善水质的同步，使得老式工艺的缺陷更为突出。若将这些单元工艺合理组合，则能取长补短，到达更佳的处理效果。投絮凝剂图1PAe-MFR工艺流程图投PAC空气本试验根据絮凝、活性炭吸

8、附和中空纤维微滤膜各自的优缺陷，设计运行了投加粉末活性炭(PowderedActivatedCarbon,PAO的J膜絮凝反应器(MembraneF1occu1ationReactor,MFR)。PAC-MFR可将清除大分子有机物的絮凝单元与清除小分子有机物的活性炭吸附单元相结合，最终通过微滤(Micro-Fi1tration,MF)膜实现液固分离，以获得良好的出水水质。PAC-MFR与老式工艺相比具有机动灵活、处理效果好、体积小、构造简朴、运行以便的特点。2试验材料与措施2.1 试验设备与材料设备日勺工艺流程如图1所示。PAC-MFR设备总体积约为1.65m3,分为絮凝反应器与膜分离器两个部

9、分，其体积大体相似。膜分离器内置膜组件12只，共72m2,材质为聚偏氟乙烯(PVDF),膜孔径为O.22m,膜组件通过集水管连接，由出水泵抽吸出水。整个反应器的J运行由可编程序逻辑控制器（PrOgram1nabIe1ogica1Contro11er,P1O控制。PAC-MFR自备发电机，构造紧凑，可以放置在吉普车上运送。2.2试验装置的运行原水水质本试验原水取自天津大学青年湖湖水，该水混浊，呈绿色，有腥臭味，可见大量滋生的藻类，试验期间重要水质参数见表1：表1原水水质水质指标范围平均值CODu,mg/113.9531.7719.89NH3-N,mg/10.161-2.8400.921UV254

10、,CmT0.183-0.3610.247UV410,cm-10.010-0.0370.020浊度，NTU7.560.429.9水温，20.227.024.1p9.28-9.879.542. 2.2PAC-MFR的运行参数表2PAC-MFR时运行参数试验阶段运行时间(d)MFR总有效容积(m3)膜分离器排泥量(1d)气水比PAC消耗量(mg/1)出水流量(m3h)11-111.5450-8013：570.650.72212-275006001300.680.80整个试验根据PAC消耗量及排泥量分为两个阶段。PACFFR采用间歇进水、持续出水(每8min出水有Imin间歇)的运行方式。原水进入MF

11、R后，在絮凝反应器的进水管中投加20-30mg/1絮凝剂(FeCI3),经微絮凝后进入膜分离器，在膜分离器中投入20-40mg/1PAC,吸附后通过微滤膜经泵抽吸出水。水质分析项目及措施本试验所采用的水质分析措施遵照国家环境保护局的原则措施1,见表3。表3水质分析项目及措施水质分析项目水质分析措施仪器CODwn酸性高镒酸钾法NH3-N纳氏试剂比色法722可见分光光度计UV254仪器法754紫外分光光度计1V410仪器法722可见分光光度计浊度仪器法GDS-3B光电式浊度计PH仪器法PHS-3C型精密PH计水温直读法一般水银温度计3试验成果及讨论2.1 对水质感官性状指标的改善PAC-MFR由于

12、其膜截留作用，出水晶莹剔透，无色无嗅无味，感官性状良好。该装置对浊度的清除率平均为94.03%,出水平均浊度为0.9NTU,远低于国家饮用水卫生原则规定的3NTU2,图2为PAC-MFR进出水E向浊度及清除率。80-一原水出水T-去除率（）60nHN40扇曲201611162126运行天数，dO求.防卷由Ooooo18642图2PAC-MFR进出水浊度的变ft情况2.2 对CoDMn的清除PAC-MFR中原水、出水、絮凝反应器及膜分离器混合液的CODMn变化如图3及表4所示。在第一种阶段，将50OgPAC一次性投入膜分离器中，其在膜分离器混合液中的浓度为0.75g1,之后每天排出膜分离器混合液

13、50-801,同步适量投加PAC,维持膜分离器中PAC浓度恒定。这一阶段中原水CoDMn应等于出水CODMn与被絮凝清除的CODvn及PAC吸附日勺CODMJ勺代数和。在该阶段前5天混合液和出水的COM值均较低，但从第5天起呈上升趋势，导致该现象的原因是:一次性投入大量PAC,吸附了水中的有机物，因此CoM值较低；以及在该阶段排泥量较少，导致了有机物在膜分离器中的累积，从而使COM值呈上升趋势。此运行方式表明，有机物在膜分离器中呈累积趋势。表4各阶段PAC-MFR中CODmi1的平均值CODm(mg1)原水絮凝反应器混合液膜分离器混合液出水第1阶段18.2816.8021.385.98第2阶段

14、21.0023.5924.066.85在第二阶段，采用每天排空膜分离器的措施，这样使膜分离器混合液COM值有所减少；同步减少PAC投量，其出水CoM的平均值仍较上一阶段后期低（第一阶段第611天出水CO以平均值为7.57mg1）o402080求60-一原水出水T一去除率I。1116运行天数，d21图3PAe-MFR进出水CODMrI的变化情况Ooooo54321Q0表4中絮凝反应器混合液日勺CODVn是将该混合液用定性滤纸过滤后测得的，与原水比较，其两个阶段的清除率分别为8.0%和-12.3%。有试验证明，絮凝对于分子量低于IOOO日勺有机物没有清除效果，反而会引起增长3,其原因也许是部分被大分子有机物或其他无机胶体吸附的小分子有机物在絮凝过程中由于这些大分子有机物或胶体与金属离子络合而释放出来所致。在运行期间，曾试图加大PAC投量以改善出水水质，当将PAC投量由30mg1增长到60mg1时，膜分离器混合液CoDMn减少412mg/1o在整个运行过程中，出水COM值除前5天较低，其后一直维持在67mg1左右。出水水质不理想日勺重要原因是原水水质太差，其CoDMn劣于国家地面水环境质量原则(GB3838-8