[发明专利]双膜法深度处理柠檬酸废水的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双膜法深度处理柠檬酸废水的装置及方法，具体地说涉及一种采用絮凝+沉降+陶瓷超滤膜+RO组合工艺处理柠檬酸废水，并达到回用标准的装置及方法，属废水处理与回用领域。

背景技术

随着我国经济的快速发展，水资源的消耗成倍增加，一方面造成了水资源的紧缺，同时，污水大量排放使水环境污染日趋严重。水质排放标准的不断提高，促使越来越多的企业站在经济效益和社会效益的角度上，将污水达标排放或回用提升到很高的地位。

柠檬酸作为一种重要的化工原料和食品添加剂被广泛应用，其生产是以薯干或玉米为原料，依次经原料处理、发酵、提取、精制等工序制得产品，具有广泛的用途。在食品工业中，添加柠檬酸可降低蔗糖的转化，增加防腐剂的功效，提高香料的风味，稳定抗氧剂，阻抑酶的催化和微量金属引起的催化氧化等。食品中加入柠檬酸除增添酸味外，还可用于控制适当的pH值；在医药工业中，柠檬酸的钠盐可用作血液防凝剂和利尿剂，钾盐可用作解酸剂，铁盐可用作补血剂，铜盐可用作收敛剂。柠檬酸代替三聚磷酸钠用作家用洗涤剂，不仅去污和清洗效果好，而且易于生物降解，不会带来环境污染和公害。

柠檬酸生产废水主要来自发酵和提取工序产生的废中和液、洗糖水、洗罐水和洗滤布水，主要含有淀粉质、蛋白质、各种有机酸、生产菌体所分泌的酶、发酵残留物、葡萄糖、氨氮和脂肪等有机物，COD的质量浓度为20000-30000 mg/L，属高质量浓度有机废水。据统计，我国柠檬酸年产量达60万吨以上，每生产1 t柠檬酸，产生7.5 m³废水，高时可达10 -15 m³废水，由此推算我国每年排出的柠檬酸废水可达450万m³以上。

柠檬酸生产废水产生量大，污染物浓度高，直接排放对环境将造成严重污染。多年来，人们从消除污染、保护环境、废物资源化的角度，对柠檬酸废水的处理和综合利用进行研究。

目前，用于处理柠檬酸生产废水的技术主要有好氧生物处理法、厌氧生物处理法、厌氧—好氧处理法、光合细菌法等。但这些方法往往只能将废水处理至达标排放标准，无法达到回用标准，不具有经济效益。

专利CN200810117645.8公开了一种柠檬酸生产废水的处理方法，采用二相厌氧—好氧组合工艺，生产工艺废水通过格栅池进入沉淀调节池、气浮池，去除废水中的悬浮物和胶体物质等污染物，然后进入二相厌氧反应器，废水中的各种复杂有机物分解转化成小分子有机物、甲烷和二氧化碳等物质，消化后的废水再进入延时曝气池，与污泥中的好氧微生物进一步作用，去除剩余的有机物，部分随水流带出的悬浮物在斜管沉降池中得以沉淀出来后达到排放标准。出水指标：COD为86.4 mg/L、BOD₅为19.8 mg/L、SS为66.2 mg/L pH为7.43。但上述处理方法复杂，操作成本大且收效甚微，不适宜推广应用。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于，针对柠檬酸生产废水水量大、COD高、水质波动大，生化后出水仍有较高色度和含盐量等特点，以水资源的循环利用为目的，实现出水可回用的目标，提出一种基于双膜法的柠檬酸废水深度处理装置。

为实现第一目的，本发明采用如下技术方案：

一种双膜法深度处理柠檬酸废水的装置，所述的装置包括依次连接的进水系统、絮凝沉降系统、陶瓷膜超滤系统和反渗透系统。

所述的进水系统包括进水泵；絮凝沉降系统包括絮凝剂储存罐、絮凝剂计量泵、斜管沉降池及清液池；所述的陶瓷膜超滤系统包括陶瓷膜超滤组件和陶瓷膜供料泵；所述的反渗透系统包括反渗透组件、供料泵及反渗透浓水池；柠檬酸废水经进水泵进入斜管沉降池，经絮凝剂进行絮凝沉降处理后排至清液池，由陶瓷膜供料泵泵至陶瓷膜超滤组件进行超滤处理，处理后的陶瓷膜渗透液进入中间水池，再经反渗透供料泵泵至反渗透组件进行反渗透处理，处理后的浓缩液进入反渗透浓水池完成柠檬废水的深度处理。

优选所述的斜管沉降池采用Ф50-Ф100蜂窝填料。

优选所述的陶瓷膜超滤组件包括陶瓷超滤膜及陶瓷膜反冲泵；所述的陶瓷超滤膜材质为氧化铝、氧化锆或者氧化钛，陶瓷超滤膜的平均孔径范围为0.02-1μm。

优选所述的反渗透组件是中空纤维式反渗透膜、卷式反渗透膜、板框式反渗透膜或管式反渗透膜。

本发明的第二目的在于提供一种利用上述装置进行双膜法深度处理柠檬酸废水的方法，以最终实现水资源的循环利用，出水可回用的目标，为实现第二目的，本发明采用如下技术方案：