陳博明

（湖南省環(huán)境工程評(píng)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(yīng)器和UASB（上流式厭氧污泥流化床）反應(yīng)器，發(fā)展至現(xiàn)在已經(jīng)在試驗(yàn)第三代EGSB（厭氧顆粒污泥膨脹床）反應(yīng)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(yīng)器。該裝置由一個(gè)反應(yīng)區(qū)的氣，液，固三相分離區(qū)，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(yīng)區(qū)下部，需要處理的污水污泥床底部入口和污泥接觸。有機(jī)化合物的微生物在廢水生產(chǎn)沼氣，水、氣、泥混合了三相分離器后進(jìn)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(yīng)區(qū)，沉淀區(qū)上部的上清液排出。上流式厭氧污泥床反應(yīng)器有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時(shí)間不長，沒有填料，無污泥回流裝置和混合裝置，降低了運(yùn)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?；钚晕勰喾ㄊ且徊糠钟袡C(jī)物作為其自身代謝的營養(yǎng)物質(zhì)，另外一部分有機(jī)物降解是利用懸浮生長的微生物絮體，兩部分結(jié)合除去有機(jī)物。生物膜法有生物轉(zhuǎn)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?；钚晕勰喾ㄊ墙?jīng)過吸附、微生物代謝、凝聚和沉淀四個(gè)過程完成的。

三、生化法處理檸檬酸廢水工程實(shí)踐

該檸檬酸生產(chǎn)企業(yè)選用的方法是先糖化再發(fā)酵的工藝來生產(chǎn)檸檬酸。該工藝產(chǎn)生的檸檬酸廢水可分為高濃度生產(chǎn)廢水和低濃度生產(chǎn)廢水。提取車間的濃糖水和洗糖水產(chǎn)生高濃度生產(chǎn)廢水，其特點(diǎn)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(diǎn)是有機(jī)物含量低，水量少。經(jīng)試驗(yàn)，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(zhì)，適合生化處理。

3.1 工藝調(diào)試由兩個(gè)階段組成：接觸氧化和UASB厭氧處理。

有機(jī)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(nèi)循環(huán)流動(dòng)需要在曝氣器的作用下進(jìn)行，生化反應(yīng)完全 ,接觸效果好，而且全部是混合狀態(tài)。培菌和馴化放在一起進(jìn)行調(diào)試時(shí)，調(diào)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(jìn)水pH值 7.0。控制BOD5：P：N=100：1：5,要加入適量尿素和葡萄糖，還需要定期進(jìn)行pH、溫度、溶解氧、生物鏡檢以及化學(xué)需氧量監(jiān)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(shí)間就要加入合適量的尿素和葡萄糖，并且繼續(xù)深度曝氣，還要定時(shí)更換廢水。定期監(jiān)測化學(xué)需氧量，逐步增大流量是在去除率達(dá)到百分之八十以上時(shí)進(jìn)行一直到滿負(fù)荷運(yùn)行為止。發(fā)現(xiàn)原生動(dòng)物的數(shù)量逐漸增多，能夠看到豆形蟲、鐘蟲、纖毛蟲等出現(xiàn)在鏡檢微生物的生長情況中，說明細(xì)菌馴化正常。

3.2 工藝調(diào)試結(jié)果

經(jīng)過三個(gè)月的調(diào)試和運(yùn)行，該污水處理系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，各構(gòu)筑物達(dá)到設(shè)計(jì)的既定參數(shù)，UASB運(yùn)行的進(jìn)水化學(xué)需氧量負(fù)荷可以達(dá)到5.0kgCODcr/m3od，接觸氧化池總的停留時(shí)間為16h，出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。除此以外，該系統(tǒng)在運(yùn)行過程中承受了進(jìn)水化學(xué)需氧量的變化和進(jìn)水pH的變化，都能夠正常應(yīng)對(duì)。另外，通過近100d的調(diào)試運(yùn)行，該系統(tǒng)還具有以下特點(diǎn)：

（1）對(duì)pH值適應(yīng)性好。就算是在pH值為6.8到7.2的生長范圍，pH發(fā)生突變也會(huì)引起產(chǎn)甲烷菌活力的明顯下降，因?yàn)榻祬捬跷⑸锾貏e是產(chǎn)甲烷菌對(duì)pH值十分敏感。廢水進(jìn)水pH值在3.61到5.34之間，但是由于通過控制UASB揮發(fā)酸的濃度，并且設(shè)計(jì)了調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)pH值，兩者相結(jié)合就大大提高了工藝系統(tǒng)對(duì)pH值的適應(yīng)能力，進(jìn)水pH值在3～7范圍內(nèi)都能很好的適應(yīng)。

（2）抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。系統(tǒng)調(diào)試出現(xiàn)水力混雜攪動(dòng)作用和UASB系統(tǒng)強(qiáng)烈的產(chǎn)氣，由于厭氧系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，盡管進(jìn)水化學(xué)需氧量、BOD5變化很大。也是可以保證出水水質(zhì)的穩(wěn)定性。

（3）對(duì)溫度適應(yīng)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(tǒng)一直都正常運(yùn)轉(zhuǎn)，廢水的溫度很不穩(wěn)定。但系統(tǒng)也能保持較高的處理效率，能保證出水的水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

結(jié)語

接觸氧化的處理工藝對(duì)檸檬酸廢水處理有較好的處理效果。通過在試驗(yàn)室進(jìn)行UASB反應(yīng)器和接觸氧化的三次試驗(yàn)，得到如下結(jié)論：

用UASB反應(yīng)器處理檸檬酸廢水是可行的。從試驗(yàn)情況來看，在絮狀污泥運(yùn)行條件下，UASB反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，容積負(fù)荷可達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷5kg/（m3·d），而且可以達(dá)到 5.85kg/（m3·d），去除率達(dá)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(shí)間16h，進(jìn)水pH值 3～9，出水 CODcr<150mg/L。

通過工業(yè)實(shí)踐，“UASB+接觸氧化”處理檸檬酸生產(chǎn)廢水是可行的。UASB反應(yīng)器設(shè)計(jì)參數(shù)取值4-6kg/（m3·d），接觸氧化有效停留時(shí)間16h，可以保證出水COD-cr<150mg/L，穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

[1]田志海.檸檬酸廢水處理[D].江西：太原理工大學(xué)[D]，2008,6～30.

[2]謝昕，張振琳等。檸檬酸工業(yè)廢水處理現(xiàn)狀[J].天津：工業(yè)水處理，2004（24），8～11.

[3]王新華，管錫珺，徐世杰，殷其中.水力循環(huán)UASB反應(yīng)器處理檸檬酸廢水的應(yīng)用研究[J].杭州：水處理技術(shù)，2006（11），61～65.

[4]田志海，王增長.檸檬酸廢水處理[J].山西：山西建筑，2007（35），19～20.