文档介绍：一工程设计概述
1. 生产柠檬酸废水的来源
柠檬酸分子式为C6H8O7,是重要的有机酸之一,它的用途很广泛。食品工业用量最大,随着工业的发展不断增加新的用途,例如医药工业、化学工业和化妆品工业等。柠檬酸的生产,绝大多数均采用微生物发酵法,其原料有薯干、玉米、糖蜜等。柠檬酸发酵液经板框压滤,除去菌丝体和薯干粉渣,含有柠檬酸的上清液加入碳酸钙生成难溶性的柠檬酸钙。一般先将清液加热到70度以上再开始加碳酸钙,随温度升高,柠檬酸钙的溶解度降低,而杂质草酸钙和葡萄糖酸钙始终呈溶解状态。柠檬酸钙沉淀分离后,含有其他杂质酸钙盐和其他物质的溶液称为浓糖水。浓糖水与柠檬酸钙分离后,再用80度左右的热水洗涤柠檬酸钙,洗液称之为洗糖水,浓糖水和前三次的洗糖水即为柠檬酸的生产废水,其COD浓度很高,颜色呈深褐色。
2. 废水中的成分
柠檬酸生产过程中产生的高浓度废水主要来自中和、洗糖以及离子交换剂再生工段。其柠檬酸生产废水中污染物的主要组成为:(1)原料在发酵过程中没有形成柠檬酸的部分,如糖类、杂酸等有机物;(2)由于提取率不能达到100%而流失的部分柠檬酸。不同原料和工艺所产生的废水水质略有不同,但浓度差别较大。以玉米为原料的柠檬酸废水的污染物浓度最低,以薯干为原料的
柠檬酸废水的污染物浓度最高,以木薯为原料的柠檬酸废水的污染物浓度居中。即废水中主要含有淀粉质、蛋白质、各种有机酸、生产菌体所分泌的酶、发酵残留物、葡萄糖、氨氮和脂肪等有机物及N,P,S等无机物。
3. 废水的处理方法
目前,国内主要以生物法对柠檬酸工业废水进行处理。因为柠檬酸生产废水属于高浓度有机废水,不含有毒物质,可生化性好,因此,国内外常用的柠檬栓废水处理方法是生物法。根据作用微生物的不同,生物处理方法可非为好氧处理和厌氧处理两大类型。另外,柠檬酸废水处理方法还有光合细菌法、乳状液膜法一级中和废水回用等。
二、设计资料
设计水量水质
(1).设计水量:700 m³/d
(2).设计进水水质:COD=20000~25000mg/L
SS=400mg/L
水温:70~80℃
设计出水水质:达到国家物综合排放标准(GB8978-1996)所要求的发酵、酿酒工业的二级标准:
COD≤300mg/L
BOD5≤100mg/L
SS≤150mg/L
处理工艺方案的确定
厌氧法可处理有机物浓度较高的废水,节省能源并能副产甲烷等可回收能源,剩余污泥较少,因此,在只要废水处理中应用较多。好养生物处理是最广泛的方法,如活性污泥法、深井曝气法、SBR、接触氧化法等应用较为普遍。但由于柠檬酸废水处理难度较大,排放标准日趋严格、单靠一种方法很难达到排放要求,因此,在工程中常用组合处理工艺,如厌氧-好氧生物处理工艺、酸化水解-好氧生物处理工艺、深井曝气-SBR处理工艺、生物处理-物化处理工艺等。对一些浓度高、对微生物具有抑制作用的废水,采用湿式空气氧化法(WAO)是行之有效的,其原理是将溶于水或悬浮于水中的有机物,在高温咬牙下用空气进行氧化,大幅度降低化学耗氧量,湿式空气氧化法温度问150~300℃,~15MPa,并加入合适的催化剂,用此法处理难以用生化法处理的硝基废水可以获得良好的效果,但投资和运行费用较高。
糖水和洗糖水是柠檬酸发酵产生的主要有机废水,这种废水虽然无毒,但是由于其COD浓度过高,属于典型的高浓度有机废水,而且其PH值较低,有较强的腐蚀性,所以如果不经处理直接排放,将会给受纳水体造成严重污染,致使水体严重缺氧,水
质恶化。因此,对废水必须进行处理,以保证达标排放。
三、工艺流程图
格栅
2调节池
为了使管渠和构筑物正常工作,不受废水高峰流量或浓度变化的影响,需在废水处理设施之前设置调节池。对水量和水质的调节,调节污水pH值、水温,有预曝气作用,还可用作事故排水。
调节池水力停留设计时间为8小时,调节池容积为200m3。由于悬浮物的沉淀剂微生物的讲解作用,调节池对有机物的去除率达到10%以上,调节池进水COD=20000~25000mg/L,出水COD=18000~22500mg/L。
3、UASB反应器
为污泥絮凝提供有利的物理、化学和力学条件,使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能。持特定的微生态环境,能抵抗较强的扰动力,较大的絮体具有良好的沉淀性能,从而提高设备内的污泥浓度。
UASB反应器具有工艺结构紧凑,处理能力大(有机负荷高),无机械搅拌装置,处理效果好以及占地小等优点。尤其是作为第二代废水厌氧生物处理反应器的代表,与传统的厌氧反应器处理工艺相比,不仅十分有效地实现了水力停留时间(HRT)与污泥停留时间(SRT)的分离,使反应器中科截留大量的生物量,使所需HRT大大缩短,同时由于其特殊的水力特征,使反