1、柠檬酸生产废水治理工程的调试杨淑英， 孙洪涛， 秦霄鹏(山东省环境保护科学研究设计院，山东济南 250013)摘 要：采用 UASB 反应器生物接触氧化 气浮工艺治理柠檬酸生产废水，对整个调试过程的操作步骤及注意事项等进行了详细介绍。关键词： 柠檬酸废水；UASB 反应器；生物接触氧化；气浮；调试中图分类号：X703.1 文献标识码：C 文章编号：1000-4602(2002)03-0073-031 废水水质与工艺流程山东某柠檬酸厂的废水水质见表 1，废水与污泥处理流程见图 1、2。表 1 柠檬酸废水水质、水量项 目 水量(m3/d) COD(mg/L) pH SS(mg/L) 色度(倍)原液
2、 680 26500 4.82 267 10001 次洗糖水 150 20540 4.38 331 2 次洗糖水 150 5300 4.37 494 2003 次洗糖水 150 4770 4.50 200 离子交换废水 500 490 12 200 100板框冲洗水 90 18200 2.31 含大量菌丝渣 其他废水 1500 1000 68 在使柠檬酸处理水达标的前提下，为最大程度地回收能源、降低运行成本，要对 COD5000mg/L 的废水先进行厌氧处理(UASB 厌氧反应罐)，之后与低浓度废水混合，再进入好氧处理工段，最后再由物化处理(气浮)尽可能地去除水中的污染物和色度。2 调试2.1
3、 UASB 厌氧反应罐UASB 厌氧反应罐从启动到正常运行 (满负荷) 需要较长时间，特别是生产性装置由于一些不可预见因素及管理不善(如难于取得较好的、足量的种泥，原水的冲击负荷、反应器本身的某些缺陷等)，污泥培养及驯化所需的时间往往比计划时间要长一些。一般分成几个阶段控制不同的运行条件，以达到尽快培养高浓度污泥(颗粒污泥最佳)的目的，各阶段并无严格界线，所需检测项目基本相同，但对运行参数有不同的侧重和要求，关键是根据反应器在启动阶段的实际情况随时进行调整以保证其正常工作。2.1.1 接种污泥活性恢复阶段(23 周) 接种污泥量为 10gVSS/L。 种泥最好取其他污水厂的厌氧污泥，若无厌氧污
4、泥或污泥量严重不足，则根据现场情况从下水道或污水塘等处取污泥(气泡多的地方)经筛网过滤后使用。 运行条件a.控制容积负荷为 0.51.0kgCOD/(m 3d)；b.将进水稀释至 COD 为 4000mg/L 左右(可用其他废水稀释)，若进反应器的流量为 160m3/d(单池稀释后水量 )，则需 COD 为 21980 mg/L 的原水量为30m3/d(单池)左右；c.出水 pH=7.27.8。 操作a.种泥投入反应器前应先测定其 pH 值，并用石灰 (或工业 Na2CO3)调至pH=7.27.8；b.种泥投入反应器后，用稀释后的柠檬酸废水(COD3000mg/L)浸泡(静置)12d( 在浸泡
5、前应先将污泥静沉 1d 左右并排出部分上清液)，此时反应器的低压沼气管均与大气相通 ；c.连续进水，同时开启内部回流泵(回流比为 14)，此时高压沼气管接水封；d.应注意池内的温度变化，升温不能过快；e.防止反应器酸化，当反应器出水 pH6.5 时应增加进水中的碱量；f.对 pH 的检测要及时，用精密 pH 试纸即可； g.在运行中少量污泥随出水流失是正常现象，但当大量污泥流失时应采取措施，如停止进水、向水中加入聚铁混凝剂(投加比例为 0.1kg/m3)并增大内循环流量等，若污泥流失较多则应补充种泥。在此阶段去除 COD 不是主要目的，应使污泥尽快适应柠檬酸废水并提高污泥活性，因此进、出水 C
6、OD 浓度的测定不必太频繁，可安装沼气流量计通 过产气量来辅助判断反应器的运行情况；h.污泥活性的测定：测定接种前及培养一定时间后的污泥活性(利用最大比产CH4 速率法) 掌握污泥性质，最好能分析沼气成分。2.1.2 逐步提高负荷阶段(低负荷) 运行条件a.进水 COD 为 5000mg/L 左右；b.容积负荷从 1.0kgCOD/(m3d)逐步提高到 3.0kgCOD/(m3d)。 操作提高容积负荷的操作应逐步进行每次提高 0.5kgCOD/(m3d)左右，运行时间为 10d，当运行稳定后(COD 去除率稳定或提高、不出现酸化等异常现象)再提高负荷，若提高负荷后造成运行不好(如 COD 去除
7、率大幅下降等)则放缓提高负荷的速度。pH 值及出水悬浮物的变化应严格检测，若异常应采取措施。当处理效率达 85%以上时可加快提高负荷。应定期取泥观察，测定VSS/TSS 比值(TSS 指混合液中总悬浮固体的浓度)。2.1.3 提高进水浓度及负荷阶段(较高负荷) 运行条件容积负荷从 3.0kgCOD/(m3d)逐步提高到满负荷按单池进水量为160m3/d 左右、进水 COD 为 21980mg/L 算，则负荷为 8.0 kgCOD/(m3d)。 操作a.将容积负荷从 3.0kgCOD/(m3d)提高到 4.0 kgCOD/(m3d)，进水 COD为 11250mg/L，进水量为 160m3/d，
8、内循环量为 640m3/d，稳定运行 10d；b.容积负荷从 4.0kgCOD/(m3d)提高到 5.5kgCOD/(m3d)，进水 COD 为15469mg/L，进水量为 160m3/d，内循环量为 640m3/d，稳定运行 10d；c.容积负荷从 5.5kgCOD/(m3d)提高到 7.0kgCOD/(m3d)，进水 COD 为19688mg/L，进水量为 160m3/d，内循环量为 640m3/d，稳定运行 10d；d.若出水 pH 降低，应加大投碱量，并保证碱度为 1500mg/L；e.若调整负荷后反应器发生异常应采取降低负荷或暂时停止进水等措施；f.定期取污泥观察，若已形成颗粒污泥则
9、可加快负荷的提高，同时加大内循环量。 2.1.4 满负荷运行阶段 运行条件a.进水 COD 从 19688mg/L 逐渐提高至原水浓度，直接进反应器；b.容积负荷按满负荷运行。 操作a.在满负荷下进水浓度提高至原水浓度，直接进水，稳定运行 10d，内循环量可以保持在 400m3/d 左右；b.原水直接进池后，内循环量可根据具体情况调整；c.pH 值等其他运行参数同前。2.1.5 注意事项 沼气管路水封中的水位应符合要求。 观察反应器顶部进水管水位以判断各进水管是否正常，否则可能造成布水不匀。 应按规定进行正常的检测、分析。 应配置沼气流量计并进行产气量记录。 处理厂应准备一定量的石灰、聚铁、工
10、业 Na2CO3 等药品。 厌氧反应罐调试所用的时间比预计的安排可能要长一些，一些操作步骤也会因现场实际情况而与计划不符，要灵活、随机应变。 应测定出水有机酸(VFA)浓度，当 VFA500mg/L 时才能增加负荷。2.2 生物接触氧化生物接触氧化池的培菌需从同类生产工艺的工厂引进活性污泥(含水率为96% 98%，泥量为池容的 0.010.05) ，如果活性污泥量多则可加快挂膜速度。首先，将污泥投入接触氧化池，然后把约为 1/3 池容的废水泵入池中，再加满自来水，控制此时水中的 pH 值为 7、BOD 为 200mg/L 左右(若 BOD 较低，可加入 13kg 工业葡萄糖，同时加入 0.10
11、.3kg 的尿素；若离食堂较近，可加入适量的淘米水、面汤等以增加碳源)。在满足上述条件后，启动鼓风机连续曝气 8h 后再补充工业废水。在曝气过程中要控制池中溶解氧含量在 24 mg/L 之间，并需测试污泥沉降比，若发现该值逐渐减少，说明这些污泥已粘附在填料上。闷曝 1d 且每隔 8h 加入适量的葡萄糖和尿素、更换 1/3 池容的工业废水。对微生物进行镜检时若发现水中游离细菌增多或豆形虫等原生动物逐步增加说明培颈护作眨堤炜伎山辛耸敝灰扑隆妗H 为 68、BOD 为150250mg/L、COD 为 600800mg/L、水量为设计水量的 1/5。若发现其他条件都满足，但进水 BOD 较低则可投入少
12、量工业葡萄糖，此阶段 BODNP值可略高 10051。由于驯化与培菌同时进行，其挂膜速度很快，一般 35 d后在填料表面上 就可以开始看到有很薄的一层膜，把它刮下来后进行镜检，发现其透光性好，有原生动物如纤毛虫、累枝虫、钟虫等出现，此时系统对COD 的去除率可达 30%50% 。若微生物增殖正常，可加大水量至池容的1/31/2，大约 10d 后可按设计水量进行处理，这时挂膜基本完成，微生物开始大量繁殖，COD 去除率为 50%70% 。若在此去除率情况下能稳定运行 1个月左右，则当水量逐步加大时可不必再添加外源营养物。随着时间的延长，生物膜开始新陈代谢，老膜开始剥落，出水中出现悬浮物，标志着挂
13、膜阶段结束，可进入正常运转。2.3 气浮废水经过厌氧好氧处理后，大多数可溶性有机物基本被去除。对水中大多数细小悬浮固体、胶体以及大分子难生物降解的有机物采用加药气浮反应池进行处理。试验结果见表 2。表 2 气浮加药量试验结果 mg/L项 目 1 2 3 4 5 6 7 8PAC 50 100 150 200 150 200 250 300PAM 5 5 10 10 进水 550 556 543 547 531 567 580 525SS出水 317 279 167 80 319 267 170 130进水 760 770 765 759 765 748 730 758COD出水 415 380
14、 290 245 390 310 289 240从表 2 可以看出，将 PAC 和 PAM 按 151 的剂量投加可使 SS 的去除率(80%)明显高于单独使用 PAC 的处理效果且水的透明度也较好，呈淡黄色。由于 PAM 的价格较高(为 PAC 的 3 倍以上) ，因此在工业化试验中直接采用 PAC去除水中的悬浮物，当药量达到 250mg/L 时出水已能达到国家污水综合排放标准。3 结语高浓度柠檬酸废水经过厌氧处理后，与低浓度有机废水混合进入接触氧化池，再进入气浮系统，最终出水 COD 在 250300mg/L 之间，可满足污水综合排放标准中新扩改企业发 酵行业二级标准(COD300mg/L、SS200mg/L、pH=69)。参考文献：1张自杰 .环境工程手册(水污染防治卷)M. 北京：高等教育出版社，1996.2徐亚同 .废水生物处理的运行和管理M.上海：华东师范大学出版社，1998.3郑元军 .污水厌氧生物处理M.北京：中国建筑工业出版社，1998.4贺延龄 .废水的厌氧生物处理M.北京：中国轻工业出版社，1998.5钱易 .现代废水处理新技术M.北京：中国科学技术出版社，1995.
