IC反应器处理柠檬酸废水改造工程的工艺设计张猛

广东化工2012年第15期·132·反应器处理柠檬酸废水改造工程的工艺设计张猛(广州市环境保护工程设计院有限公司项目部，广东广州510115)[摘要]本工艺设计新增一套厌氧内循环反应器作为柠檬酸废水的一级厌氧处理，利用原有的EGSB为二级厌氧处理，再经好氧池处理，出水达到排放要求后排入园区污水厂。收集IC反应器和EGSB反应器产生的沼气并进行生物脱硫，处理后进行锅炉燃烧。[关键词]柠檬酸废水；IC反应器；EGSB；反应器；沼气脱硫[中图分类号]X5[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2012)15-0132-02TheProcessDesignofCitricAcidWastewaterwiththeICReactorZhangMeng(ProjectDepartment,GuangzhouEPEnvironmentalEngineeringCo.,Ltd.,,Guangzhou510115,China)Abstract:AnewInternalCirculationReactorwasaddedasthefirstanaerobictreatment,andtheoriginalEGSBReactorwasreusedasthesecondanaerobictreatmentinthistechnologicaltransformationdesignforcitricacidwastewatertreatment.Withthenextaerobictreatment,thewastewaterwasdischargedintotheparkwastewatertreatmentplantaftermeetingtheemissionsrequirements.BiogaswhichcollectedfromtheICreactorandtheEGSBreactor,wasprocessedbybio-desulfurizationandcombustion.Keywords:citricacidwastewater；ICreactor；EGSBreactor；biogasdesulfurization图1IC反应器构造Fig.1ICReactorconfiguration柠檬酸生产产生的废水主要来自洗滤布水、过滤水、洗柠檬酸子交换等工段。相比于其他废水，柠酸生产废水具有有机物浓度高、可生化降解性好(BOD/COD约为0.4～0.5)、废水中钙离子浓度高、硫酸根含量波动很大等特点[1-2]，造成一定的处理难度。近年来，内循环厌氧反应器(InternalCirculationReactor，IC)，由于具有容积负荷高、电耗低、占地面积小等方面的优势，已成功地应用于啤酒生产、造纸、食品加工、柠檬酸等行业的废水处理[3-4]。其结构如图1。1设计目标本工艺设计项目位于泰国罗勇府(ROYONG)洛加那(ROJANA)工业园内，属于全年炎热湿润的热带季风气候。本项目工程属于改造项目，由于柠檬酸提取工艺的改变，原有的EGSB系统处理出水无法满足排放要求。本工艺设计以优先采用技术先进成熟、稳定、可靠的废水处理工艺，和充分利用原有的处理设施为原则。本工艺设计内容包括在原有的EGSB系统及好氧池前新增一套IC反应器作为一级厌氧处理，并对原有的EGSB系统及沼气柜进行改造，同时新增一套沼气脱硫系统。本项目的设计规模为4500m3/d，设计进水水质和出水水质分别见表1和表2。表1本项目废水处理进水水质Tab.1Qualityofinfluentwaterinthiswastewatertreatmentprocess序号废水类型水量/(m3·d-1)T/℃pHCODCr/(mg·L-1)TDS/(mg·L-1)NH3-N/(mg·L-1)1中和洗糖水320050~604~512000＜180040~502酸性离交水500常温2.5~42000＜800010~303碱性离交水700常温8~122000＜800010~304地沟水600常温6~8100010010~305合计500040~504~58000≤300040表2本项目废水处理厂出水水质Tab.2Qualityofeffluentwaterinthiswastewatertreatmentprocess水质指标pHCODCr/(mg·L-1)BOD5/(mg·L-1)SS/(mg·L-1)NH3-N/(mg·L-1)TDS/(mg·L-1)TKN/(mg·L-1)处理出水6~9≤300≤150≤200≤50≤3000≤1002工艺流程本工艺设计的工艺流程图见图2，各工艺主要污染物去除率如表3所示。[收稿日期]2012-09-28[作者简介]张猛(1982-)，男，哈尔滨人，专科，主要从事废水处理工程设计、施工管理。2012年第15期广东化工第39卷总第239期·133·注：实线框为本项目新增处理系统；点线框为改造系统图2工艺流程Fig.2Processflow表3主要污染物去除效果Tab.3ThemainpollutantremovalListmg·L-1序号构筑物CODCrBOD5SSNH3-N1进水80002400500402调节池8000(0%)2400(0%)45040(0%)3IC反应器900(89%)240(90%)10040(0%)4EGSB反应器550(39%)132(45%)20040(0%)5好氧系统200(64%)26(80%)8010(75%)6排放池200(0%)26(0%)8010(0%)7排放标准300150200503工艺设计(1)调节池(利旧)：用于调节水质水量。一座，有效水深为4.0m,有效容积为800m3，尺寸为D×H=Φ16×4.4m。优化改造包括：罐体外部油漆，防锈漆、底漆、面漆各一道，油漆面积230m2；罐体内部防腐，环氧树脂三布五油，防腐面积430m2；走道板、栏杆维护。(2)IC反应器(新增)：IC反应器，即内循环厌氧反应器，相似由2层UASB反应器串联而成。其由上下两个反应室组成，采用钢结构，内壁环氧树脂防腐处理。一套，外形尺寸为D×H=Φ15.0×23.0m，第一反应室容积负荷：12.0kgCOD/(m3.d)，第二反应室容积负荷6.0kgCOD/(m3.d)，总容积负荷：8.9kgCOD/(m3.d)。第一反应室设计上升流速为10.0m/h，第一反应室高度为15.0m，第二反应室高度为8.0m。整套IC反应器的停留时间为20.0h,沼气产量为380m3/h。(3)EGSB反应器(利旧)：利用原有的三座EGSB反应器作为二级厌氧处理设施。外形尺寸为D×H=Φ9.0×19.8m，总有效容积：3700m3，总容积负荷为0.61kgCOD/(m3.d)，停留时间17.8h。优化改造包括拆成已腐蚀管道和安装新管道，罐体外部防锈漆、底漆、面漆各一道，面积1650m2，更新顶部面积55m2的操作平台。(4)EGSB沼气柜(利旧)：储存和调节IC、EGSB和菌丝体消化罐产生的沼气，便于后续的脱硫处理。采用钢结构，一座，有效容积：150m3，外形尺寸D×H=Φ7.5×4.0m。化改造内容包括平台、部分导轮、导轨更换，钟罩及水槽防腐油漆。沼气脱硫系统(新增)：采用生物脱硫(简称BDS)，利用光能自养型微生物和化能自养型微生物将S2-转化成单质硫并释放于细胞外，完成沼气的脱硫过程。处理规模为20000Nm3/d，硫化氢处理前含量：6g/Nm3，处理后含量＜200mg/Nm3。该系统包括两座脱硫罐、一套PTU处理单元和一套钙镁离子去除装置。其中，脱硫罐采用FRP结构，两座，内壁做耐酸防腐处理，外形尺寸为D×H=Φ4×12m，处理流量为850m3/h。(5)沼气脱硫系统(新增)：采用生物脱硫(简称BDS)，利用光能自养型微生物和化能自养型微生物将S2-转化成单质硫并释放于细胞外，完成沼气的脱硫过程。处理规模为20000Nm3/d，硫化氢处理前含量：6g/Nm3，处理后含量＜200mg/Nm3。该系统包括两座脱硫罐、一套PTU处理单元和一套钙镁离子去除装置。其中，脱硫罐采用FRP结构，两座，内壁做耐酸防腐处理，外形尺寸为D×H=Φ4×12m，处理流量为850m3/h。(6)好氧池(利旧)：进一步去除废水中的有机物。采用搪瓷版拼装结构，原有设备出现局部有变形，需对局部进行修复和加固。有效水深为5.0m，有效容积为2350m3，外形尺寸为D×H=Φ24.5×5.4m，停留时间为11.3h。优化改造包括腐蚀的池体内部防腐，维护或更换走道板、栏杆，补充部分外部油漆。(7)二沉池(利旧)：采用钢结构，一座，外形尺寸为D×H=Φ16.0×4.8m，表面负荷为1.03m3/(m2.h)。优化改造包括重做部分腐蚀的池体内部防腐，维护或更换走道板、栏杆、出水堰、导流筒，补充部分外部油漆。(8)排放池(利旧)：用于储存达标的排放水。采用钢结构，一座，外形尺寸为D×H=Φ13.0×4.8m，有效水深为4.3m，有效容积为570m3，有效停留时间为2.7h。优化改造包括部分腐蚀的池体内部防腐，维护或更换走道板、栏杆，补充部分外部油漆。参考文献[1]周友超．国内柠檬酸废水处理方法研究进展[J]．广东化工，2010，9(37)：113-122．[2]蔡苇．柠檬酸废水达标治理和循环利用的研究[J]．工业安全与环保，2008，34(12)：13-14．[3]LettingaG，FieldJ，VanLierJ．Advancedanaerobicwastewatertreatmentinthenearfuture[J]．WatSciTechnol，1997，35(10)：5-12．[4]虢清伟，杨仁斌，吴根．内循环(IC)厌氧反应器的发展与应用[J]．云南环境科学，2004，23(1)：40-43．(本文文献格式：张猛．IC反应器处理柠檬酸废水改造工程的工艺设计[J]．广东化工，2012，39(15)：132-133)(上接第131页)[5]张和．城市生活垃圾处理现状及其对策[J]．科技资讯，2011，10(20)：169．[6]周益辉，曾毅夫，湛志华．城市生活垃圾处理的现状与管理研究[J]．中国环保产业，2011(9)：55-58．[7]柴晓丽，赵爱华，赵由才，等．固体废物焚烧技术[M]．北京．化学工业出版社，2006：27．[8]方少曼，李娟，文琛．城市生活垃圾热解气化研究进展[J]．绿色科技，2011，7(7)：90-92．[9]安恩科．城市生活垃圾的处理与利用技术[M]．北京．化学工业出版社，2006：97-98．(本文文献格式：汪孝岚，梁峙．城市生活垃圾处理工艺现状及其展望[J]．广东化工，2012，39(15)：130-131)IC反应器废水调节池提升泵EGSB反应器沼气柜好氧池二沉池排放池车间废水4500m3/d带式压滤机泥饼外运沼气脱硫系统统沼气锅炉园区污水处理厂5000m3/d