中和—水解酸化—混凝氣浮法處理山梨酸廢水

摘要：通過對山梨酸各生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水的分析，對其進(jìn)行分級分段處理。首先進(jìn)行石灰石預(yù)中和、隔油處理、再氫氧化鈣中和沉淀，使部分污染物轉(zhuǎn)為沉淀物得以去除，并將廢水的pH值提高到9～10。在生化階段，采用水解酸化—好氧工藝，分解廢水中的山梨酸，同時將大分子有機物分解為易生化的小分子有機物，BOD5與COD之比值從0.19提高到0.28，改善了廢水的可生化性。實際工程運行效果表明：石灰石預(yù)中和、隔油處理、氫氧化鈣中和沉淀、兩級水解酸化—好氧處理、混凝氣浮處理可將廢水的ρ（COD）80 000 mg/L降至500 mg/L以下，主要污染指標(biāo)均達(dá)到園區(qū)污水處理廠的進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：山梨酸；生產(chǎn)廢水；中和；水解酸化；混凝氣浮

中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006—8937（2012）23—0177—02

山梨酸（Sorbic Acid）化學(xué)名為2，4一己二烯酸，是國際上公認(rèn)的一種很好的食品防腐劑，能抑制細(xì)菌、霉菌、酵母菌的生長。山梨酸生產(chǎn)方法有很多種，目前最先進(jìn)的生產(chǎn)工藝均采用乙烯酮—巴豆醛法。該工藝主要有4部分組成：乙烯酮的制備；乙烯酮與巴豆醛縮合成聚酯；聚酯水解成山梨酸；山梨酸的精制。

1 廢水的產(chǎn)生及其水質(zhì)

在山梨酸的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水主要來自三部分：稀醋酸提濃排出的廢水、鹽酸解聚后山梨酸的沖洗水、焦油中回收山梨酸產(chǎn)生的廢水，廢水水質(zhì)情況如表1所示。

2 廢水處理

山梨酸的防腐作用對霉菌、酵母菌有效，而對厭氣菌和乳酸菌不起作用；當(dāng)pH值大于6時，山梨酸的抑菌作用急劇降低。因此，對山梨酸廢水，可先進(jìn)行中和預(yù)處理后、再采用厭氧—好氧處理等相結(jié)合的工藝。本工程針對山梨酸各生產(chǎn)過程產(chǎn)生廢水的特點進(jìn)行分級分段處理，具體處理方法如下。

2.1 工藝流程

混凝中和處理鹽酸廢水的工藝流程如圖1所示。

2.2 工藝流程簡述及工藝特點

2.2.1 高濃度鹽酸廢水的預(yù)處理

高濃度鹽酸廢水在螺旋式攪拌滾筒中與石灰石作用，進(jìn)行反應(yīng)，去除大量的鹽酸，中和至pH為3～4，自然流入隔油池，將析出的焦油經(jīng)撇油機撇出，這樣可去除其中的大部分懸浮狀態(tài)的有機物，可將原水COD去除60%以上。除油后廢水ρ（COD）約為30 000～40 000 mg/L。

撇去焦油后的底層廢水從下層溢流入中和池，中和池采用空氣攪拌混合方式，池底布設(shè)穿孔曝氣管，曝氣強度為0.08～0.1 m3/（m2·min），既可以使氫氧化鈣與廢水充分混合；又可以除去易揮發(fā)的污染物，中和至pH為9～10；中和池出水流入澄清池，澄清池中加入絮凝劑，氫氧化鈣可與山梨酸、醋酸、鹽酸分別形成山梨酸鈣、醋酸鈣、氯化鈣等沉淀物，去除大部分鹽類和氯離子。廢水經(jīng)中和、沉淀后的廢水COD可去除60%以上，經(jīng)中和、沉淀后的廢水ρ（COD）約為15 000～20 000 mg/L，大大降低了后續(xù)生化處理的難度。

中和后廢水（pH9～10）與焦油回收廢水（pH4.5～5.5）匯入集水池，經(jīng)調(diào)節(jié)后廢水（pH7～8），可滿足水解生化處理。

2.2.2 一級水解—好氧處理

高濃度鹽酸廢水經(jīng)預(yù)處理后的水與焦油回收廢水混合進(jìn)入集水池，再經(jīng)一級水解池、一級好氧池處理，再經(jīng)中間沉淀池。

由于山梨酸對厭氣菌和乳酸菌不起作用，生化處理先利用厭氣菌和乳酸菌分解廢水的山梨酸。同時將廢水中的大分子有機物分解為易生化的小分子有機物，BOD5與COD之比值從0.19提高到0.28以上，改善廢水的可生化性。廢水經(jīng)一級水解酸化與好氧處理后，大部分有機物可礦化去除，此步驟去除率在80%以上，ρ（COD）降至3 000～4 000 mg/L左右。

2.2.3 二級水解—好氧處理

經(jīng)一級水解—好氧處理的水與稀醋酸提濃廢水一起進(jìn)行二級水解池、二級好氧池處理，再經(jīng)混凝氣浮池。

為再次提高處理后廢水的可生化性，將稀醋酸提濃廢水并人一級水解酸化與好氧處理后的廢水，再進(jìn)行二級水解酸化與好氧處理。水解池內(nèi)掛軟性纖維填料，可提高厭氧微生物濃度。好氧采用生物接觸氧化，耐沖擊負(fù)荷，污泥量少。此步驟去除率在80%以上，可將ρ（COD）降至600～800 mg/L以下。

混凝氣浮是為了去除二級好氧池出水的微生物殘體等。廢水經(jīng)混凝氣浮去除率在60%以上，ρ（COD）降至500 mg/L以下。

3 主要設(shè)計參數(shù)

以每小時處理能力10 t高濃度鹽酸廢水、10 t焦油回收廢水、10t稀醋酸提濃廢水為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計，主要設(shè)施的基本參數(shù)如表2所示。

4 運行后效果

廢水處理工程建成，經(jīng)過三個月的調(diào)試后，調(diào)試效果見表3。

從表2和表3可以看出，山梨酸生產(chǎn)廢水經(jīng)石灰石預(yù)中和、隔油處理、氫氧化鈣中和沉淀、兩級水解酸化一好氧處理、混凝氣浮處理后，出水ρ（COD）≤500 mg/L，達(dá)到園區(qū)處理廠的進(jìn)水要求。

5 結(jié) 論

①山梨酸生產(chǎn)廢水經(jīng)石灰石預(yù)中和、隔油處理、氫氧化鈣中和沉淀、兩級水解酸化—好氧處理、混凝氣浮處理后，出水ρ（COD）≤500 mg/L，達(dá)到園區(qū)處理廠的進(jìn)水要求。

②采用石灰石預(yù)中和、隔油處理可以從廢水分離出焦油，焦油可作燃料，變廢為寶。

③氫氧化鈣中和沉淀，輔以空氣攪拌，可使一部分污染物轉(zhuǎn)為沉淀物得以去除，并將廢水的pH值提高到7～8，減弱山梨酸對微生物抑制作用。

④采用兩級水解酸化—好氧工藝，利用厭氣菌和乳酸菌分解廢水中的山梨酸，同時可將廢水中的大分子有機物分解為易生化的小分子有機物，BOD5與COD之比值從0.19提高到0.28以上，改善廢水的可生化性。

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