生物活性濾池+O-,3-深度處理檸檬酸廢水的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、環(huán)境污染和水資源短缺，加速了污水回用的研究和應(yīng)用。中國(guó)是世界上最大的檸檬酸生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。檸檬酸的生產(chǎn)帶來(lái)大量高濃度有機(jī)廢水，經(jīng)過(guò)處理后雖然達(dá)到國(guó)家行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，但存在有機(jī)物含量高和色度大等特點(diǎn)，直接排放將會(huì)給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)。因此，針對(duì)檸檬酸排放廢水再生回用過(guò)程中化學(xué)安全性和微生物安全性等關(guān)鍵問(wèn)題，本論文以山東省某檸檬酸廠廢水處理系統(tǒng)二級(jí)沉淀池出水為研究對(duì)象，開展了利用生化與臭氧高級(jí)氧化技術(shù)組合工藝深度處理檸檬酸廢水的試驗(yàn)研究，在長(zhǎng)

2、期的運(yùn)行試驗(yàn)中考察了該技術(shù)對(duì)各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)去除的有效性和穩(wěn)定性，利用液相色譜等手段對(duì)臭氧降解過(guò)程中的中間產(chǎn)物和終產(chǎn)物進(jìn)行分析，推測(cè)出檸檬酸臭氧氧化降解途徑，并對(duì)試驗(yàn)出水回用于檸檬酸生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行了安全評(píng)價(jià)以及經(jīng)濟(jì)效益分析，其主要研究結(jié)果如下： (1)檸檬酸生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)二級(jí)沉淀池出水水質(zhì)特征檸檬酸生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)二級(jí)沉淀池出水水質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，全年水質(zhì)指標(biāo)為：COO在150-250mg/L之間，BOD在80-100mg/L之間，色度

3、在80度左右，其他基本指標(biāo)為：NH<,3>-N：5-10mg/L，SS：30-60mg/L，pH：6.8-8.0。BOD/COD≥0.3，可生化性良好。 (2)生物臭氧組合工藝長(zhǎng)期運(yùn)行效果對(duì)于生物臭氧組合工藝來(lái)說(shuō)，生物活性濾池最佳濾速15m/h，空床停留時(shí)間2h，氣水比3：1。后續(xù)臭氧最佳投加量為40mg幾，接觸氧化時(shí)間≥10min，在此條件下，工藝對(duì)COD、色度、UV<,254>的平均去除率超過(guò)76﹪，93﹪和27﹪。出水C

4、OD和色度的平均值小于50mg/L和5度，符合廠家規(guī)定的要求，可作為再生水直接回用于檸檬酸生產(chǎn)中的發(fā)酵環(huán)節(jié)。 (3)微生物安全性檸檬酸生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)二級(jí)沉淀池出水中的細(xì)菌和大腸桿菌個(gè)數(shù)分別為1.03×10<'7>個(gè)/mL和8.9×10<'4>個(gè)/mL，常規(guī)的處理工藝不能有效地去除微生物，保證微生物的安全性。 當(dāng)臭氧投加量為10mg/L，接觸時(shí)間≥5min時(shí)，細(xì)菌和大腸桿菌的去除率達(dá)到99﹪和99.99﹪，出水細(xì)菌和

5、大腸桿菌個(gè)數(shù)分別為10300個(gè)/ml和89個(gè)/ml。臭氧殺菌的效果隨著臭氧投加量的增加而提高，為了使大腸桿菌徹底滅活，建議臭氧投加量≥15mg/L。 (4) 臭氧處理檸檬酸廢水機(jī)理探討利用高效液相色譜，結(jié)合臭氧降解檸檬酸過(guò)程中動(dòng)力學(xué)內(nèi)容，對(duì)臭氧降解過(guò)程中的中間產(chǎn)物和終產(chǎn)物進(jìn)行分析，推測(cè)出檸檬酸臭氧氧化降解途徑。 (5) 生物填料微生態(tài)分析掛膜成功后，通過(guò)對(duì)填料顆粒表面生物膜進(jìn)行掃描電鏡觀察，發(fā)現(xiàn)菌膠團(tuán)細(xì)菌是生物膜的主

6、體，另外生長(zhǎng)有大量絲狀菌和球菌，以及少量的原生動(dòng)物，微生物群落在空間上相似性較高，結(jié)構(gòu)相差不大。 (6) 生物填料與技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)在去除水中微量有機(jī)物和微生物以保證回用水的安全性方面，陶粒濾料具有出水水質(zhì)好、價(jià)格低廉、適用范圍廣等優(yōu)勢(shì)，具有較高的性能價(jià)格比，是一種較好的生物填料。 (7) 經(jīng)濟(jì)效益分析檸檬酸生產(chǎn)處理系統(tǒng)二級(jí)沉淀池出水經(jīng)過(guò)生物臭氧組合工藝處理后可直接回用于檸檬酸生產(chǎn)中的發(fā)酵環(huán)節(jié)，處理成本小于1元/噸。工藝