表 1 柠檬酸生产废水的水质、水量 Tab． 1 Citric acid production wastewater quality and quantity
项目
COD /
BOD5 /
（ mg·L － 1 ） （ mg·L － 1 ）
SS / 水量 / pH 值 （ mg· （ m3 ·
L －1） d －1）
根据柠檬酸废水含钙高和废水水量大的特点， 好氧处理选用传统活性污泥法，采用射流曝气。为 达到柠檬酸行业废水排放标准，后续工艺采用了混 凝、气浮、氧化工序进一步降低排水的 COD、SS 和色 度。 2. 3 工艺流程
工艺流程见图 1。
图 1 柠檬酸废水处理工艺流程 Fig． 1 Flow chart of citric acid wastewater treatment process
⑦ 污泥池（ 1 座） 。钢筋混凝土结构，有效容 积为 450 m3 。
⑧ 沼气柜（ 1 座） 。地上钢铁焊接柜体，内壁 防腐，容积为 400 m3 。
3 运行效果
柠檬酸废水可生化性强、水质复杂且不稳定，采 用 BIC 厌氧反应罐处理前对其进行预处理，在调节 池阶段保持一定的酸化度是非常必要的。本厌氧工 艺初始颗粒污泥接种量为罐容积的 25% ，因此调试 时达到工艺设计要求所花费的时间大大缩短。在颗 粒污泥活性恢复阶段，进水 pH 值为 7． 0 ～ 7． 5、温度 为 30 ℃ 、COD 为 1 000 ～ 1 500 mg / L、容积负荷为 0． 5 ～ 1 kgCOD / （ m3 ·d） ，此阶段要及时测量废水温 度，观察污泥的变化［2］； 负荷逐步增加、罐体温度慢 慢升高，保持进水的 pH 值范围，逐步提高进水 COD 为 2 000 ～ 2 500 mg / L、容积负荷可提 高 到 10 kgCOD / （ m3 · d） ，密切注意厌氧出水的 pH 值和 VFA 的变化，正常运行时 VFA 应小于 300 mg / L［3］。运 行期间出水 VFA 应保持稳定，出现较大的波动应找 原因并采取适当的措施，定期观察颗粒污泥量和污 泥保持颗粒化的程度； 当进水 COD 为 3 000 ～ 4 000 mg / L、BIC 厌氧反应罐出水正常时，可满负荷运行 ［18 kgCOD / （ m3 ·d） ］，定期观察污泥。
氧罐自身的内循环。废水通过提升装置后进入上部 低负荷区，进一步降解水中的有机物，混合液通过上 部的三相分离器时进行颗粒污泥、水、沼气的分离， 沼气通过沼气管道排出，污泥则回流到厌氧罐底部 保持生物量，而沉后水通过出水堰进入后续构筑物 处理。
BIC 与 UASB 的比较见表 2。
表 2 两种厌氧工艺方案的比较分析 Tab． 2 Comparative analysis of two anaerobic processes
② BIC 厌氧反应罐（ 2 座） 。BIC 为整个工艺 的核心，废水流态为升流式、流速较高，采用防堵塞 的布水器，布水均匀。罐内设两层沼气提升装置，一 层三相分离器，顶部设气液分离器装置。罐体为地 上钢制结构，有效容积为 2 000 m3 ，设计容积负荷为 18 kgCOD / （ m3 ·d） ，HR0
—
4． 5 ～ 5． 0
— 4 500
生活污水 800 ～ 1 000 290
3． 6 — 500
调节池 8 000 ～
废水
15 000
8 000 4． 0 左右 600 5 000
离交废水 350 ～ 450
— 2． 0 左右 — 300
排放标准 ≤800
≤300 6 ～ 9 ≤350 —
高浓度废糖水从生产车间排放后首先自流到调 节池，经冷却塔降温后通过泵提升到 BIC 厌氧罐，在
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陈 振，等： 柠檬酸废水处理工程实例
第 27 卷 第 2 期
BIC 厌氧罐内进行厌氧发酵，去除废水中的大部分 有机物。BIC 厌氧罐出水进入一沉池，将 BIC 出水 中的污泥和部分钙盐沉淀下来，一沉池出水部分回 流到调节池，调节废糖水的水质、水量、pH 值，剩余 的废水进入活性污泥池进行好氧处理。
（ Jiangsu Gadot Nuobei Biochemical Co． Ltd．，Yancheng 224631，China） Abstract： The combined process of internal and external bi-cyclic anaerobic reactor，conventional activated sludge treatment and physicochemical treatment is used for the treatment of high concentration wastewater from citric acid production． The treatment capacity is 5 300 m3 / d，the COD concentration is 8 000 to 15 000 mg / L． More than 95% of COD can be removed in the anaerobic stage． The total removal rate of COD is about 98． 9% ． The average values of COD and pH in the final effluent are 132 mg / L and 6 to 9 respectively，which meet the discharge standard for citric acid industry． Moreover，this combined process also produces 25 000 m3 / d of methane for production，and good economic and environmental benefits are achieved． Key words： citric acid wastewater； biological treatment； activated sludge
1 废水来源及水质
柠檬酸产业的原料结构已向多元化、精细化方 向发展，传统原料（ 薯干） 的用量已大为减少，加之 各企业柠檬酸生产工艺不同，柠檬酸有机废水的成 分也有很大的差异。另外，柠檬酸废水排放量大，成 分复杂，并无毒害。其提取工艺中以发酵残糖为主 的有机成分，因易溶于水，在中和洗糖工序作为废液
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一沉池、混凝气浮系统的污泥和二沉池排出的 剩余污泥均排到污泥池，然后进入污泥浓缩池，经浓 缩脱水后外运，污泥浓缩池上清液和脱水机冲洗水 进入集水池。 2. 4 主要构筑物
① 事故调节池（ 1 座） 。总有效容积为 2 000 m3 ，平均 分 为 2 格。废 水 可 经 调 节 池 溢 流 到 事 故 池。调节池主要是调节车间来水的温度、pH 值及表 观性状。
项目
容积负荷 / （ kgCOD· m － 3 ·d － 1 ）
占地面积 毒性抑制力 耐冲击负荷能力 布水均匀性 维护与操作
上升流速
BIC
15 ～ 30
小 强 强 均匀 简便 大
UASB
3 ～8
大 弱 弱 不均匀 精心 小
由表 2 可以看出，BIC 在运行管理的维护操作， 在耐冲击负荷、耐毒性上比 UASB 更强。根据上述 工艺比较，结合废水的流量、水质不稳定，对废水处 理设施冲击大的特点，选用 BIC 厌氧反应器作为厌 氧处理工艺（ 中温发酵，进水温度为 38 ～ 40 ℃ ，pH 值 ＞ 6． 0； 出水 pH 值为 6． 8 ～ 7． 2，VFA ＜ 300 mg / L） 。 2. 2 好氧与物化处理
关键词： 柠檬酸废水； 生物处理； 活性污泥 中图分类号： X703 文献标识码： C 文章编号： 1000 － 4602（ 2011） 02 － 0087 － 04
A case of Citric Acid Wastewater Treatment Project
CHEN Zhen， ZHANG Yan-qing
低浓度废水主要包括离交废水、生活污水（ 车 间地面水、洗罐水等） ，由于生活污水含有较多无机 营养成分，可以维持厌氧系统中的营养平衡，其首先 进入集水池，再用泵送入调节池调节均匀后，提升到 BIC 厌氧罐。离交废水收集后直接进入活性污泥池 处理。
在活性污泥池内好氧微生物将废水中剩余的大 部分有机物氧化分解，出水自流到二沉池，沉淀的污 泥一部分回流到好氧池，上清液则进入混凝气浮系 统，进一步将废水中的细微悬浮物等沉淀分离出来， 保证废水能够稳定达标排放。
注： 调节池废水为高浓度废水和生活污水混合废水。
2 废水处理工艺及主要构筑物
2. 1 厌氧处理 BIC（ Both Internal and External Circulation） 厌氧
反应罐的中文名称为内外双循环厌氧反应器，由布 水器、提升装置、三相分离器、气液分离器、罐体及出 水系统组成。在反应器内部，对应分为三个反应区： 高负荷区、低负荷区、沉降区。废水通过布水系统进 入下部高负荷区，与颗粒污泥进行充分的混合和传 质，将废水中的大部分有机物分解，产生沼气。沼气 通过提升装置时，连同一部分混合液被提升到罐顶 部的气液分离器，沼气被分离出来，混合液回流到罐 底部，与进入 BIC 厌氧反应器的进水混合，形成了厌
由于引进新的生产设备和生产工艺革新，我国 柠檬酸的生产正向大规模工业化发展，多采用比较 成熟的深层液体发酵生产工艺。柠檬酸生产过程中 产生废水的污染物浓度高且变化幅度大、酸性强、水 质复杂，处理难度大但可生化性强，适合采用厌氧处 理，当务之急是如何运用高效稳定的厌氧技术处理 柠檬酸废水以达到清洁生产、保护环境的目的。
江苏歌得诺贝生物化工有限公司是一家外商投 资的柠檬酸专业制造企业，一期工程设计年产 6 × 104 t 柠檬酸，其中无水柠檬酸为 4 × 104 t，一水柠檬 酸为 2 × 104 t。该公司采用先进的发酵和二步钙盐 提取工艺，大量引进国外先进设备，不断革新生产工