馬三劍1， 王江權(quán)¹， 劉 鋒¹， 蔣京東¹， 金 海²， 林云明³
(1.蘇州科技學(xué)院 環(huán)保系， 江蘇 蘇州 21 5011； 2.上虞市環(huán)保局， 浙江 上虞 312300；
3.杭州天宇環(huán)保公司， 浙江 杭州 310012)

　　摘　要：檸檬酸綜合廢水經(jīng)預(yù)處理—UASB—曝氣沉淀池—氧化溝工藝處理后，排放水可達(dá)到國(guó)家第二類污染物一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，厭氧所產(chǎn)生沼氣的回收價(jià)值可與整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用持平。
　　關(guān)鍵詞： 檸檬酸廢水；厭氧；氧化溝；沼氣
　　中圖分類號(hào)： X703.1
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： C
　　文章編號(hào)：1000-4602(2002)09-0069-02

1 廢水水質(zhì)與水量

　　某檸檬酸廠生產(chǎn)過程中排放多股廢水(濃糖水、洗糖水、洗濾布水等)，主要含有大量的可溶性有機(jī)物(糖類、脂肪酸、蛋白質(zhì)、淀粉等)，其可生化性很好、不含有毒有害物質(zhì)、呈現(xiàn)黃色。該廠檸檬酸產(chǎn)量為6×10⁴ t/a，其廢水水質(zhì)、水量見表1。

表1 檸檬酸綜合廢水水質(zhì)、 水量 水量(m³/d) COD(mg/L) BOD(mg/L) pH 溫度(℃) SS(mg/L) 色度(倍) 7 000 10 000 6 000 3～5 60～70 1 000 250

2 工藝流程

　　檸檬酸廢水采用以預(yù)處理、厭氧UASB為主體，三級(jí)好氧為后處理的工藝流程(見圖1)。

2.1 預(yù)處理
　　廢水首先通過預(yù)處理除去固體物質(zhì)、降低水溫、均化水質(zhì)。預(yù)處理構(gòu)筑物包括初沉池、調(diào)節(jié)池、冷卻塔，經(jīng)預(yù)處理后廢水水溫降至37 ℃左右，達(dá)到中溫厭氧發(fā)酵所需的要求，同時(shí)它還能保證處理系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
2.2 UASB 反應(yīng)器
　　建有2座UASB反應(yīng)器，總體尺寸為40 m×24 m×12.8 m，有效區(qū)高度為9.8 m。每座反應(yīng)器的總體積為6144m³(為目前我國(guó)最大的單體單室反應(yīng)器)，有效體積率也高達(dá)76%。實(shí)際運(yùn)行的水力停留時(shí)間為32 h，容積負(fù)荷為8 kgCOD/(m³·d)，COD去除率為92%～93%，這在我國(guó)大型的UASB反應(yīng)器中也是較高的^［1、2］。?
2.3 中沉池
　　由于厭氧出水中帶有一定的污泥，而好氧進(jìn)水要求污泥含量較低，因此在UASB反應(yīng)器后建一座中沉池用來去除大部分的厭氧污泥。
2.4 曝氣沉淀池
　　檸檬酸廢水中含有大量的Ca²⁺(厭氧出水Ca²⁺高達(dá)700～900 mg/L)，如不去除會(huì)對(duì)好氧設(shè)備及構(gòu)筑物產(chǎn)生較大影響，曝氣沉淀池就是針對(duì)去除Ca²⁺而設(shè)計(jì)的。在池中Ca²⁺因適量曝氣形成鈣鹽沉淀或被污泥吸附最終通過排放污泥將其去除。設(shè)有兩座曝氣沉淀池，總尺寸為18 m×9 m×8 m，其對(duì)Ca²⁺的去除率達(dá) 到30%以上，同時(shí)對(duì)COD的去除率為40%～50%。
2.5 一體式氧化溝
　　一體式氧化溝由厭氧段、兼氧段、好氧段、沉淀區(qū)、污泥回流區(qū)組成，在溝內(nèi)完成廢水中剩余有機(jī)污染物的水解、氧化及污泥回流過程，降低水中的污染物含量。氧化溝尺寸為65 m×30 m×8 m，其出水COD在100 mg/L左右，COD去除率達(dá)60%以上。
2.6 滴濾床
　　氧化溝的出水只能接近排放要求，因此須再加一級(jí)滴濾床進(jìn)行深度生物處理以確保廢水的達(dá)標(biāo)排放。設(shè)計(jì)兩座直徑為16 m的滴濾床，經(jīng)終沉池沉淀后的出水COD為80～90 mg/L。?

3 運(yùn)行情況

　　整個(gè)廢水處理系統(tǒng)自1999年12月投入運(yùn)行以來，處理效果一直很穩(wěn)定，運(yùn)行情況見表2、圖2。

表2 廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行情況 處理單元 原水 初沉池 UASB反應(yīng)器 曝氣沉淀池 一體化氧化溝 滴濾床 COD(mg/L) 9000 10000 700 400 120 90 pH 4.5 4.5 7.1 7.8 8.0 8.0 SS(mg/L) 400 1000 200 100 50 4. 色度(倍) 180 200 20 50 30 25 溫度(℃) 65 70 34 30 30 25

　　幾個(gè)月的運(yùn)行表明，整個(gè)廢水處理系統(tǒng)對(duì)COD的去除率較高(99%以上)，同時(shí)具有較高的耐沖擊能力。

4 污泥處置

　　初沉池污泥主要由檸檬酸鈣、玉米渣、菌絲體等組成，厭氧污泥的產(chǎn)量很低(0.05～0.1 kgSS/kgCOD)，所產(chǎn)的污泥大部分留在反應(yīng)器內(nèi)，少部分在中沉池沉淀，極少部分進(jìn)入好氧系統(tǒng)中。污泥經(jīng)濃縮后用板框壓濾機(jī)脫水，干污泥可利用。厭氧污泥為均勻顆粒(粒徑為1～3 mm)，脫水非常容易且不需添加絮凝劑。曝氣沉淀池的污泥含有大量的鈣鹽且污泥量較大，氧化溝的污泥量較少，滴濾床的污泥量更低，這些好氧污泥經(jīng)濃縮后用帶式壓濾機(jī)進(jìn)行脫水后外運(yùn)填埋。

5 經(jīng)濟(jì)分析

　　整個(gè)污水處理系統(tǒng)的總運(yùn)行功率約為400 kW，運(yùn)行費(fèi)用約為0.8元/m³。厭氧過程中沼氣的產(chǎn)率為0.6m³/kgCOD，滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)沼氣產(chǎn)量為29000～34000 m³/d(1m³廢水產(chǎn)4～5m³沼氣)，沼氣的熱值在35MJ/m³以上。目前設(shè)計(jì)了一臺(tái)4 t/h的燃?xì)忮仩t(蒸汽用于生產(chǎn)上加熱)和一臺(tái)1.68×10⁷ kJ/h的直燃機(jī)(用于生產(chǎn)上溴化鋰制冷)專門對(duì)沼氣進(jìn)行利用，由其回收價(jià)值每年可達(dá)200余萬元，超過了廢 水處理系統(tǒng)的電耗費(fèi)用。另外，還有部分沼氣供給食堂替代燃煤。鍋爐及溴化鋰直燃機(jī)不運(yùn)行期間(或用氣量小于產(chǎn)氣量時(shí))安全自動(dòng)燃燒系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)進(jìn)行高空焚燒。

參考文獻(xiàn)：

　　［1］ 蔣京東，劉鋒.蚌埠檸檬酸廠綜合廢水的UASB法處理［J］.蘇州城建環(huán)保學(xué)院學(xué)報(bào)，1998，1 2(1)：33-38.
　　［2］張自杰.環(huán)境工程手冊(cè)(水污染防治卷)［M］.北京:高等教育出版社,1996.

　　電　　話：(0512)68245831
　　收稿日期：2002-02-04