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
进水
调节池1
提升泵
UASB反应器
接触氧化池
二沉池
出水
集泥池
污泥浓缩池
提升泵
污泥脱水机
外运作农肥
调节池2
生产工艺废水通过格栅去除废水中的悬浮物和大颗粒等杂物从而进入污水处理段调节池,调节水质水量,并除去胶体等污染物,降低后续处理单元的工作负荷,进入UASB反应器之前用清水将污水进行1:1的稀释降低,进入反应器的污水负荷,然后经泵定量提升进入UASB反应器,在厌氧微生物的作用下,将废水中的各种复杂有机物分解转化成小分子有机物,甲烷和二氧化碳等物质,消化后的废水再进入接触氧化池,与污泥中的好氧微生物的进一步作用,去除剩余的有机物,然后再通入气浮池,部分随水流带出的悬浮物在二沉池中得以沉淀出来后废水达标排放。调节池、UASB反应池、接触氧化池和二沉池的剩余污泥通过污泥泵进入集泥池,再进入污泥浓缩池,再加入絮凝剂,通过提升泵进入到污泥脱水机,经过板框压滤机脱水处理后运走。滤液回流到调节池进行循环处理。:
剩余污泥进入集泥池,然后再进入污泥沉淀池。整个工艺具体分为如下三个阶段
(1)废水物理处理阶段