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

　　摘　要：檸檬酸綜合廢水經預處理—UASB—曝氣沉淀池—氧化溝工藝處理后，排放水可達到國家第二類污染物一級排放標準，厭氧所產生沼氣的回收價值可與整個系統的運行費用持平。
　　關鍵詞： 檸檬酸廢水；厭氧；氧化溝；沼氣
　　中圖分類號： X703.1
　　文獻標識碼： C
　　文章編號：1000-4602(2002)09-0069-02

1 廢水水質與水量

　　某檸檬酸廠生產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物(糖類、脂肪酸、蛋白質、淀粉等)，其可生化性很好、不含有毒有害物質、呈現黃色。該廠檸檬酸產量為6×10⁴ t/a，其廢水水質、水量見表1。

表1 檸檬酸綜合廢水水質、 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處理、厭氧UASB為主體，三級好氧為后處理的工藝流程(見圖1)。

2.1 預處理
　　廢水首先通過預處理除去固體物質、降低水溫、均化水質。預處理構筑物包括初沉池、調節池、冷卻塔，經預處理后廢水水溫降至37 ℃左右，達到中溫厭氧發酵所需的要求，同時它還能保證處理系統運行的穩定性。
2.2 UASB 反應器
　　建有2座UASB反應器，總體尺寸為40 m×24 m×12.8 m，有效區高度為9.8 m。每座反應器的總體積為6144m³(為目前我國最大的單體單室反應器)，有效體積率也高達76%。實際運行的水力停留時間為32 h，容積負荷為8 kgCOD/(m³·d)，COD去除率為92%～93%，這在我國大型的UASB反應器中也是較高的^［1、2］。?
2.3 中沉池
　　由于厭氧出水中帶有一定的污泥，而好氧進水要求污泥含量較低，因此在UASB反應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700～900 mg/L)，如不去除會對好氧設備及構筑物產生較大影響，曝氣沉淀池就是針對去除Ca²⁺而設計的。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。設有兩座曝氣沉淀池，總尺寸為18 m×9 m×8 m，其對Ca²⁺的去除率達 到30%以上，同時對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、污泥回流區組成，在溝內完成廢水中剩余有機污染物的水解、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，因此須再加一級滴濾床進行深度生物處理以確保廢水的達標排放。設計兩座直徑為16 m的滴濾床，經終沉池沉淀后的出水COD為80～90 mg/L。?

3 運行情況

　　整個廢水處理系統自1999年12月投入運行以來，處理效果一直很穩定，運行情況見表2、圖2。

表2 廢水處理系統運行情況 處理單元 原水 初沉池 UASB反應器 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

　　幾個月的運行表明，整個廢水處理系統對COD的去除率較高(99%以上)，同時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，厭氧污泥的產量很低(0.05～0.1 kgSS/kgCOD)，所產的污泥大部分留在反應器內，少部分在中沉池沉淀，極少部分進入好氧系統中。污泥經濃縮后用板框壓濾機脫水，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，這些好氧污泥經濃縮后用帶式壓濾機進行脫水后外運填埋。

5 經濟分析

　　整個污水處理系統的總運行功率約為400 kW，運行費用約為0.8元/m³。厭氧過程中沼氣的產率為0.6m³/kgCOD，滿負荷運行時沼氣產量為29000～34000 m³/d(1m³廢水產4～5m³沼氣)，沼氣的熱值在35MJ/m³以上。目前設計了一臺4 t/h的燃氣鍋爐(蒸汽用于生產上加熱)和一臺1.68×10⁷ kJ/h的直燃機(用于生產上溴化鋰制冷)專門對沼氣進行利用，由其回收價值每年可達200余萬元，超過了廢 水處理系統的電耗費用。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不運行期間(或用氣量小于產氣量時)安全自動燃燒系統自動啟動進行高空焚燒。

參考文獻：

　　［1］ 蔣京東，劉鋒.蚌埠檸檬酸廠綜合廢水的UASB法處理［J］.蘇州城建環保學院學報，1998，1 2(1)：33-38.
　　［2］張自杰.環境工程手冊(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