核黄素废水处理工艺研究和设计 3页

'维普资讯http://www.cqvip.com第4卷第l2期环境污染治理技术与设备Vo1．4．No．122003年12月TechniquesandEquipmentforEnvironmentalPollutionControlDec．2003核黄素废水处理工艺研究和设计李颖郭爱军(北京建筑工程学院城建系，北京100044)摘要利用电解方法处理核黄素上清液可使CODc去除率达到70％，SS去除率达到83％，色度去除率达到65％，从而大大降低了后续综合处理负担，降低了总厂废水处理总投资和运行费用。关键词电解核黄素上清液电导率StudyanddesignontheprocessofelectrolysisriboflavinsupernatantwastewaterLiYingGuoAijun(DepartmentofUrbanConstructionandEgnineefing，BeijingInstituteofCivilEngineefingandArc~teeture，Beijing100044)AbstractElectrolyticmethodisusedtotreatriboflavinsupematantwastewater．ItcanobtainthattheremovalratesofCODc，SSandcolorare70％，83％and65％respectively，anditalsocanreduceloadoftheoverallbiologi—caltreatmentandtotalinvestmentandoperatingcost．Keywordselectrolysis；riboflavinsupematant；electrolyticconductivity核黄素是以骨胶、米糠油和玉米浆等为原料，经30t，工艺研究按每天90t水量设计。发酵和一系列加工而得到的产品。其生产工艺流程核黄素上清液呈橘黄色，主要成分有蛋白质、脂为：原料一发酵一水解一压滤一沉降一酸溶一二部肪、二．三酸、盐酸、ZnSO4和钠盐等高分子有机物和沉降一精制。在核黄素合成过程中，沉降工序将产少量无机物，pH<1，CODc17000mg／L，ss生酸性极强、COD和色度均较高的废水，一般常把600mL，电导率80o0—10000ps／cm。该废水不适这股废水称为核黄素上清液。除沉降工序的核黄素宜直接采用生物处理系统。上清液外，其他生产工序．如发酵工序的发酵罐冲洗2核黄素上清液处理工艺流程水，压滤工序的冲地水、洗滤布废水、冲渣废水，酸溶工序的二．三酸从母液中分离出来时的少量落地水根据核黄素上清液CODc浓度高、酸性强、电导和冲地水，精制工序的无盐水冲洗母液的排水等，这率高等特点，我们进行了大量的物化、物化+生化等些废水均排人全厂总排污口，并在此汇集，这部分污不同工艺组合的试验，通过对不同工艺的研究比较水的水量较大，CODc浓度在1000mg／L左右，pH值表明，常规的物化或物化+生化方法处理这种高分由于与其他车间的废碱液中和而近中性。全厂废水子有机物废水，不仅处理工序多，生物降解时间长，处理的难点在于核黄素上清液的处理，该废水污染且色度去除率低，较难达到排放要求，所需构筑物占较为严重，酸性极强，难以降解。若将其未经处理直地面积大，整个废水处理设施投资和运行费用较高。接排入总排污El，则总排污El废水的pH<6，CODc鉴于核黄素上清液废水的电导率较高、导电性能好在2000-3000mL，色度较高，可生化性差。按照的特点，我们采用了s电解方法处理核黄素上清液。厂方污水处理达标排放的要求，我们认为核黄素上s电解法具有工艺流程简单、占地面积小、操作管理清液在排人全厂总污水处理工艺前应该进行深度的方便、在短时间内降解有机物能力强，能有效去除废前处理，使其各项污染指标得到较大幅度的降低，达水的色度等优点，具体的工艺流程见图1。到降低总污水处理站的投资和运行费用、并能有效2．1中和罐保证总排放出El的出水水质指标的目的。本研究采中和罐采用内外防腐的玻璃钢材料，通过实验用了s电解法对核黄素上清液进行了深度处理，从验证，中和所用的碱剂石灰比氢氧化钠效果好，悬浮而为实际工程中该种废水的处理提供理论依据。收稿日期：2003—03—10；修订日期：2003—04—091核黄素上清液的水量和水质作者简介：李颖(1965)，女，硕士，主要从事污水治理和固体废弃核黄素上清液每天排放2—3次，每次排放量为物处理方面的研究和开发工作。 维普资讯http://www.cqvip.com12期李颖等：核黄素废水处理工艺研究和设计67与中和沉淀物一起处理。2．2．3试验研究电解试验控制参数为：电压12V，电流30A，电解时间1—5min，pH值7—8。若电解时间不到1min，核黄素上清液废水的CODc去除率很低，在实l际工程中没有应用价值；若电解时间超过5min，虽外运然随着电解时间的增加，废水的CODcr去除率不断图1工艺流程提高，但电解处理费用将大幅度提高，在实际应用中Fig．1Technologicalprocess也是不可取的。故试验重点研究了在电解1—5min内，核黄素上清液降解的情况，以确定在较低的电解物和COD去除率较高，且石灰的价格远低于氢氧化运行费用下，将高分子有机物降解为低分子有机物钠，但用石灰做碱剂中和后所产生的沉淀物较多，沉的最佳去除效果，为后续综合生物处理能达到较高淀物处理量较大，所需费用较高，本研究采用板框压的去除效果提供保证。滤机处理沉淀物，挤压液返回中和罐，沉淀物可做饲电解时间为1—5min，pH值7—8时，核黄素上料定期运走，中和调整pH达7—8。清液CODcr的去除率情况见图3。2．2电解系统2．2．1电解原理S电解设备的阳极材料是合成铝，阴极是不锈钢。该电解设备是依据物理和电化学的电离为电解基本原理制成的。在废水处理中实现了氧化、还原、絮凝、气浮等综合反应过程，并通过电极反应以及发生的二级反应，使水中的有机物转化形态，最终达到降解或消除污染物的目的。2．2．2电解系统的组成电解系统由反应器、分离器、加药系统、直流电图2投药系统源及配电系统、自控仪表、污泥处理等部分组成。Fig．2Systemofthrowingmedicine(1)反应器是全自动水处理设备的关键部分，通过电缆将直流电分别加载到圆形电极上，在反应器正负电极之间发生氧化还原反应，产生的氧气和氢气，以微小气泡逸出。(2)废水经反应器进入分离器，在分离器内析出的污染物在微小气泡的作用下浮上水面，浮渣被刮入污泥罐内。(3)加药系统包括电导率调节系统和混凝处理图3电解时间与CODcr去除率的关系系统两部分。电导率测试仪测定进水的电导率来确Fig．3RelationbetweentheelectrolytictimeandtheremovalrateofCODc~定加盐量。在混凝处理系统中，加入高分子混凝剂使电解产生的污染物聚集上浮，提高悬浮物的去除电解时间为1—5rain时，核黄素上清液CODcr效率。去除率在20％一75％范围内。如果采用生物方法(4)直流电源为反应器提供恒定的直流电，电流处理该核黄素上清液，若达到相同的CODcr去除率为800A。至少需处理20h以上，工艺控制和管理均较复杂。(5)电解系统是全自动控制系统。投药系统通在电解时间为1—5rain，pH值7—8时，核黄素过在线测量仪测定进水的相关数据后，自动控制相上清液SS的去除率情况见图4。应的药剂。投药系统见图2。核黄素上清液中SS的去除不是该种废水处理(6)电解过程中产生的污泥由刮泥板刮至污泥的难点，在电解时间为1—5rain时，SS的去除率在浓缩槽中进行浓缩，浓缩后的污泥送至板框压滤机30％一85％范围内。在电解过程中，通过加入混凝 维普资讯http://www.cqvip.com68环境污染治理技术与设备4卷lo0工程设计时采用了电解时间为4min，pH7—8，8o电解设备2台，恒流电源电流为800A，电压为24V，哥6o簧4o以确保经电解处理后核黄素上清液的CODcr<5000∞2Omg／L，SS<100mg／L，色度<100。O2．3储水池电解处理设备根据核黄素上清液间歇排放可进图4电解时同与SS去除翠的关系行间歇操作的，故电解后的核黄素上清液需设置储Fig．4Relationbetweentheelee~olytietime水池。储水池在全厂的污水处理工艺中起着均衡水andtheremovalrateofSS质水量的作用。储水池内设提升泵，由提升泵将处理后的上清液以恒定的流量汇入全厂的污水处理系剂，可使核黄素上清液中可溶性的部分有机物从废统，从而保证了后序处理设施运行稳定和处理效果水中絮凝出来，并随悬浮物一起排出。的提高。电解过程中色度的去除率情况见图5。3主要经济指标分析褂篮在核黄素上清液达到相同CODcr去除率情况越下，电解法处理和物化+生化法处理工艺主要运行础费用和总投资对比见表2。表2电解法和物化+生化法经济指标分析表Table2Theanalysisofeconomictarget图5电解时间与色度去除率的关系forelectrolysisandphysicochemistry+biochemistryFig．5Relationbetweentheelectrolytictimeandtheremovalrateofcolor核黄素上清液色度去除较难。单独加入脱色剂对该种废水色度去除效果不明显。生物处理对该种废水色度去除较低。采用电解处理时，在有机组分有效被降解的同时，絮凝作用也使部分溶解性有机物分离出来，色度得到大幅度降低，在电解达到3—5min时，色度去除率达60％一70％，且随时间的延长，色度去除率增加缓慢。从上述对核黄素上清液不同电解时间处理的试4结论验表明，在电解时间为4min时，核黄素的主要污染(1)核黄素上清液废水中有机物含量较高且难指标CODmSS和色度等均有较好的去除效果，同时降解，但废水的电导率较高，适合用s电解法进行电解后废水的可生化性得到提高，pH值也符合生化处理。处理要求。(2)电解时间控制为4min时，核黄素上清液废在电解处理时间为4min时，核黄素上清液水的各项水质指标均有较高的去除率。CODc为17000mg／L时，试验监测的数据见表1。(3)电解处理后的核黄素上清液，可确保后续表1电解时间为4mill时试验监测数据统计表综合废水的厌氧和好氧工艺的实施及运行管理费用Table1Thetest~gdataof4rainelectrolysis大幅度的降低。(4)电解设备可随核黄素上清液的间歇排放而进行间歇操作，并具有投资少、效率高、去除能力强和操作管理方便等优点。(责任编辑：郑晓梅)'