摘要：檸檬酸生產(chǎn)廢水中主要含有淀粉質(zhì)、蛋白質(zhì)、各種有機酸、生產(chǎn)菌體所分泌的酶、發(fā)酵殘留物、葡萄糖、氨氮和脂肪等有機物及N,P,S等無機物，具有污染物濃度高，處理難度大等特點。因此科學合理的運行啟動對整套工藝的運行顯得非常重要。

　　關鍵詞：檸檬酸廢水 UASB厭氧反應罐 調(diào)試啟動

　　Abstract: citric acid production waste water containing starch, the main protein, all kinds of organic acid, production bacteria produces enzymes, fermentation residue, glucose, ammonia nitrogen and fat and other organic matter and N, P, inorganic materials S, etc, and has high concentrations of pollutants, the difficulty of processing, etc. So scientific and reasonable operation for the operation of the process of a complete set of startup is very important.

　　Keywords: citric acid wastewater anaerobic reaction tank commissioning UASB start-up

　　中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：

　　1 廢水水質(zhì)與工藝簡介

　　山東某檸檬酸廠的廢水污染物來源主要有：(1)原料在發(fā)酵過程中沒有形成檸檬酸的部分,如糖類、雜酸等有機物;(2)由于提取率不能達到100%而流失的部分檸檬酸。具體水質(zhì)見表1。

　　在使檸檬酸處理水達標的前提下，為最大程度地回收能源、降低運行成本，要對COD≥5000mg/L的廢水先進行厭氧處理(UASB厭氧反應罐)，之后與低濃度廢水混合，再進入好氧處理工段，最后再由物化處理(氣浮)盡可能地去除水中的污染物和色度。

　　2 各工藝單元的啟動

　　2.1 UASB厭氧反應罐

　　UASB厭氧反應罐是該處理流程的關鍵工藝，從啟動到正常運行(滿負荷)需要較長時間，特別是生產(chǎn)性裝置由于一些不可預見因素及管理不善(如難于取得較好的、足量的種泥，原水的沖擊負荷、反應器本身的某些缺陷等)，污泥培養(yǎng)及馴化所需的時間往往比計劃時間要長一些。一般分成幾個階段控制不同的運行條件，以達到盡快培養(yǎng)高濃度污泥(顆粒污泥最佳)的目的，各階段并無嚴格界線，所需檢測項目基本相同，但對運行參數(shù)有不同的側(cè)重和要求，關鍵是根據(jù)反應器在啟動階段的實際情況隨時進行調(diào)整以保證其正常工作。?

　　2.1.1 接種污泥活性恢復階段(2～3周)?

　　① 接種污泥量為10gVSS/L。?

　　② 種泥最好取其他污水廠的厭氧污泥，若無厭氧污泥或污泥量嚴重不足，則根據(jù)現(xiàn)場情況從下水道或污水塘等處取污泥(氣泡多的地方)經(jīng)篩網(wǎng)過濾后使用。?

　　③ 運行條件：a.控制容積負荷為0.5～1.0kgCOD/(m3·d); b.將進水稀釋至COD為4000mg/L左右(可用其他廢水稀釋)，若進反應器的流量為160m3/d(單池稀釋后水量)，則需COD為21980 mg/L的原水量為30m3/d(單池)左右;　　c.出水pH=7.2～7.8。?

　　④ 操作：a.種泥投入反應器前應先測定其pH值，并用石灰(或工業(yè)Na2CO3)調(diào)至pH=7.2～7.8;b.種泥投入反應器后，用稀釋后的檸檬酸廢水(COD≤3000mg/L)浸泡(靜置)1～2d(在浸泡前應先將污泥靜沉1d左右并排出部分上清液)，此時反應器的低壓沼氣管均與大氣相通 ; c.連續(xù)進水，同時開啟內(nèi)部回流泵(回流比為1∶4)，此時高壓沼氣管接水封; d.應注意池內(nèi)的溫度變化，升溫不能過快;? e.防止反應器酸化，當反應器出水pH<6.5時應增加進水中的堿量; f.對pH的檢測要及時，用精密pH試紙即可; g.在運行中少量污泥隨出水流失是正常現(xiàn)象，但當大量污泥流失時應采取措施，如停止進水、向水中加入聚鐵混凝劑(投加比例為0.1kg/m3)并增大內(nèi)循環(huán)流量等，若污泥流失較多則應補充種泥。在此階段去除COD不是主要目的，應使污泥盡快適應檸檬酸廢水并提高污泥活性，因此進、出水COD濃度的測定不必太頻繁，可安裝沼氣流量計通過產(chǎn)氣量來輔助判斷反應器的運行情況;h.污泥活性的測定：測定接種前及培養(yǎng)一定時間后的污泥活性(利用最大比產(chǎn)CH4速率法) 掌握污泥性質(zhì)，最好能分析沼氣成分。2.1.2 　逐步提高負荷階段(低負荷)

　　① 運行條件：a.進水COD為5000mg/L左右;b.容積負荷從1.0kgCOD/(m3·d)逐步提高到3.0kgCOD/(m3·d)。?

　　② 操作：提高容積負荷的操作應逐步進行[每次提高0.5kgCOD/(m3·d)左右，運行時間為10d]，當運行穩(wěn)定后(COD去除率穩(wěn)定或提高、不出現(xiàn)酸化等異常現(xiàn)象)再提高負荷，若提高負荷后造成運行不好(如COD去除率大幅下降等)則放緩提高負荷的速度。pH值及出水懸浮物的變化應嚴格檢測，若異常應采取措施。當處理效率達85%以上時可加快提高負荷。應定期取泥觀察，測定VSS/TSS比值(TSS指混合液中總懸浮固體的濃度)。?

　　2.1.3 　提高進水濃度及負荷階段(較高負荷)

　　① 運行條件：容積負荷從3.0kgCOD/(m3·d)逐步提高到滿負荷[按單池進水量為160m3/d左右、進水COD為21980mg/L算，則負荷為8.0 kgCOD/(m3·d)]。　　② 操作：a.將容積負荷從3.0kgCOD/(m3·d)提高到4.0 kgCOD/(m3·d)，進水COD為11250mg/L，進水量為160m3/d，內(nèi)循環(huán)量為640m3/d，穩(wěn)定運行10d; b.容積負荷從4.0kgCOD/(m3·d)提高到5.5kgCOD/(m3·d)，進水COD為15469mg/L，進水量為160m3/d，內(nèi)循環(huán)量為640m3/d，穩(wěn)定運行10d; c.容積負荷從5.5kgCOD/(m3·d)提高到7.0kgCOD/(m3·d)，進水COD為19688mg/L，進水量為160m3/d，內(nèi)循環(huán)量為640m3/d，穩(wěn)定運行10d; d.若出水pH降低，應加大投堿量，并保證堿度為1500mg/L; e.若調(diào)整負荷后反應器發(fā)生異常應采取降低負荷或暫時停止進水等措施; f.定期取污泥觀察，若已形成顆粒污泥則可加快負荷的提高，同時加大內(nèi)循環(huán)量。?

　　2.1.4　 滿負荷運行階段

　　① 運行條件：a.進水COD從19688mg/L逐漸提高至原水濃度，直接進反應器;　　b.容積負荷按滿負荷運行。?

　　② 操作：a.在滿負荷下進水濃度提高至原水濃度，直接進水，穩(wěn)定運行10d，內(nèi)循環(huán)量可以保持在400m3/d左右;b.原水直接進池后，內(nèi)循環(huán)量可根據(jù)具體情況調(diào)整; c.pH值等其他運行參數(shù)同前。

　　2.1.5 　注意事項

　　① 沼氣管路水封中的水位應符合要求。

　　② 觀察反應器頂部進水管水位以判斷各進水管是否正常，否則可能造成布水不勻。

　　③ 應按規(guī)定進行正常的檢測、分析。

　　④ 應配置沼氣流量計并進行產(chǎn)氣量記錄。

　　⑤ 處理廠應準備一定量的石灰、聚鐵、工業(yè)Na2CO3等藥品。

　　⑥ 厭氧反應罐調(diào)試所用的時間比預計的安排可能要長一些，一些操作步驟也會因現(xiàn)場實際情況而與計劃不符，要靈活、隨機應變。

　　⑦ 應測定出水有機酸(VFA)濃度，當VFA<500mg/L時才能增加負荷。?

　　2.2 生物接觸氧化

　　生物接觸氧化池的培菌需從同類生產(chǎn)工藝的工廠引進活性污泥(含水率為96%～98%，泥量為池容的0.01～0.05)，如果活性污泥量多則可加快掛膜速度。首先，將污泥投入接觸氧化池，然后把約為1/3池容的廢水泵入池中，再加滿自來水，控制此時水中的pH值為7、BOD為200mg/L左右(若BOD較低，可加入1～3kg工業(yè)葡萄糖，同時加入0.1～0.3kg的尿素;若離食堂較近，可加入適量的淘米水、面湯等以增加碳源)。在滿足上述條件后，啟動鼓風機連續(xù)曝氣8h后再補充工業(yè)廢水。在曝氣過程中要控制池中溶解氧含量在2～4 mg/L之間，并需測試污泥沉降比，若發(fā)現(xiàn)該值逐漸減少，說明這些污泥已粘附在填料上。悶曝1d且每隔8h加入適量的葡萄糖和尿素、更換1/3池容的工業(yè)廢水。對微生物進行鏡檢時若發(fā)現(xiàn)水中游離細菌增多或豆形蟲等原生動物逐步增加r說明培頸護作眨S堤煒伎山辛聳敝灰撲隆妗?H為6～8、BOD為150～250mg/L、COD為600～800mg/L、水量為設計水量的1/5。若發(fā)現(xiàn)其他條件都滿足，但進水BOD較低則可投入少量工業(yè)葡萄糖，此階段BOD∶N∶P值可略高100∶5∶1。

　　由于馴化與培菌同時進行，其掛膜速度很快，一般3～5 d后在填料表面上 就可以開始看到有很薄的一層膜，把它刮下來后進行鏡檢，發(fā)現(xiàn)其透光性好，有原生動物如纖毛蟲、累枝蟲、鐘蟲等出現(xiàn)，此時系統(tǒng)對COD的去除率可達30%～50%。若微生物增殖正常，可加大水量至池容的1/3～1/2，大約10d后可按設計水量進行處理，這時掛膜基本完成，微生物開始大量繁殖，COD去除率為50%～70%。若在此去除率情況下能穩(wěn)定運行1個月左右，則當水量逐步加大時可不必再添加外源營養(yǎng)物。隨著時間的延長，生物膜開始新陳代謝，老膜開始剝落，出水中出現(xiàn)懸浮物，標志著掛膜階段結(jié)束，可進入正常運轉(zhuǎn)。

　　2.3 氣浮

　　廢水經(jīng)過厭氧—好氧處理后，大多數(shù)可溶性有機物基本被去除。對水中大多數(shù)細小懸浮固體、膠體以及大分子難生物降解的有機物采用加藥氣浮反應池進行處理。試驗結(jié)果見表2。

　　從表2可以看出，將PAC和PAM按15∶1的劑量投加可使SS的去除率(80%)明顯高于單獨使用PAC的處理效果且水的透明度也較好，呈淡黃色。由于PAM的價格較高(為PAC的3倍以上)，因此在工業(yè)化試驗中直接采用PAC去除水中的懸浮物，當藥量達到250mg/L時出水已能達到國家《污水綜合排放標準》。?

　　3 　結(jié)語

　　高濃度檸檬酸廢水經(jīng)過厭氧處理后，與低濃度有機廢水混合進入接觸氧化池，再進入氣浮系統(tǒng)，最終出水COD在250～300mg/L之間，可滿足《污水綜合排放標準》中新擴改企業(yè)發(fā)酵行業(yè)二級標準(COD≤300mg/L、SS≤200mg/L、pH=6～9)。