黄姜皂素产业最佳清洁生产评估及其生产废水处理探究

摘要

黄姜皂素产业,因黄姜生长条件的限制,主要集中在湖北十堰和陕西商洛等地区,而该地区为南水北调中线水源地。黄姜皂素生产过程中会产生大量的高酸度、高盐度、高浓度的有机废水,采用常规废水处理工艺很难使其得到有效治理,严重威胁到丹江口水库水质。因此,针对黄姜皂素产业的污染现状及其废水处理现状,本文提出采用“清洁生产+末端治理”的方法防治黄姜皂素产业污染现状。
　　黄姜皂素产业最佳清洁生产工艺的确定,采用“现场调研+模型评估”的方法:通过现场调研,掌握了黄姜皂素产业清洁生产工艺的现状,筛选出了直接分离法、SMRH法和直接分离-板框压滤法3种黄姜皂素产业的清洁生产工艺作为最佳工艺的参选工艺,并为后续评估提供了数据支撑;针对目前常用的清洁生产工艺的评估方法,本文确定采用层次分析法和灰色关联分析法组合联用对黄姜皂素产业的清洁生产工艺进行评估,层次分析确定指标权重,灰色关联分析法进行综合评估,最终确定直接分离法作为黄姜皂素产业的最佳清洁生产工艺。
　　根据直接分离法生产废水的水质特征以及废水排放量,本文确定采用“预处理+厌氧处理+好氧处理”组合工艺处理其综合废水。整个试验系统稳定运行后,对黄姜废水有较好的处理:当进水COD浓度为10000mg/L左右时,整个试验系统的出水COD浓度可以控制在250mg/L左右,基本可以满足《皂素工业水污染物排放标准》(GB20425-2006)的要求。
　　在试验系统的启动过程中,UASB反应器经过培育驯化阶段和负荷提高阶段,至第100日左右,出水COD浓度基本稳定在1200mg/L左右,COD去除率在80％以上,处理效果趋于稳定;两级接触氧化池的启动不经过负荷提高阶段,直接经过污泥的培育驯化,至第45日,反应池出水COD浓度稳定在200mg/L左右,而COD去除率在70%~90%范围内波动,处理效果趋于稳定。
　　除此之外,试验研究发现,在该处理系统中,调节pH和温度,对UASB反应器的处理效果影响非常大,基本上反应器进水pH需要保持在6.5~7.0左右、进水温度在33℃~37℃以内,反应器才会有较好的处理效果;UASB反应器的最大容积负荷率为9kgCOD/(m3·d);UASB反应器出水VFA浓度的高低在一定程度上确实可以表征厌氧反应器处理效果,以及出水COD的变化趋势;两级接触氧化池对UASB反应器出水稳定性较为敏感,因此在实际生产中,应该十分重视UASB反应器的运行情况。

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1 绪论

1.1 研究的背景及课题来源

1.2 黄姜皂素产业污染现状

1.3 黄姜皂素废水处理研究现状

1.4 研究目的及内容

2 黄姜皂素产业最佳清洁生产评价研究

2.1 黄姜皂素产业清洁生产工艺的现场调研

2.2 黄姜皂素产业清洁生产工艺的评价指标体系

2.3 黄姜皂素产业清洁生产工艺评估

2.4 本章小结

3 直接分离法生产废水处理试验研究

3.1 直接分离法生产废水的水质特征及处理工艺

3.2 试验材料与方法

3.3 试验结果与分析

3.4 本章小结

4 结论与建议

4.1 结论

4.2 建议

致谢

参考文献

附 录