柠檬酸生产主要以薯干、玉米等为原料,用薯干为原料,采用薯干粉原料深层发酵法生产柠檬酸是我国*的*工艺。该工艺不需特别添加营养盐类或其他产酸促进剂,而且产量较高,且资源丰富,价格低廉。国外生产柠檬酸主要以糖蜜为原料,糖蜜的组成复杂,一般需要进行糖蜜预处理方可进行柠檬酸正常生产

在柠檬酸生产过程中,薯干粉原料在发酵罐与发酵菌混合,在通风和搅拌的条件下进行发酵反应。发酵后的混合液中,大部分是溶解态的柠檬酸,并含有许多其他杂质与代谢产物,如薯干粉渣、蛋白质、菌丝体以及一些不能利用的糖类等。经过板框压滤后将固体状的菌丝体和薯干粉分离出来,所形成的滤渣可以用作饲料往滤液中投加碳酸钙,与溶解态的柠檬酸反应生成难溶性的柠檬酸钙沉淀,通过过滤可以与其他可溶性杂质分离,这一过程称为中和。中和时一般先将滤液加温到摄氏度以上再开始加碳酸钙,随着温度的升高,柠檬酸钙的溶解度降低,而其他杂质,如草酸钙和葡萄糖酸钙的溶解度则增大,逐渐呈溶解状态,因此在中和过程中一般要求在摄氏度保温半小时以以使反应*,此时进行抽滤,即可得到柠檬酸固体。含有其他钙盐和物质的溶解即可排出,这股废水一般称为浓糖水。所得柠檬酸钙固体还需用摄氏度左右的热水洗涤,以提高其纯度,所排出的洗液称之为洗糖水。浓糖水和前三次洗糖水中的浓度很高,颜色呈深褐色,主要含有还原性糖、非发酵性搪、多糖及草酸钙、葡萄糖酸钙及蛋白质等杂质。

柠檬酸生产废物主要来自发酵和提取工序中产生的废中和液、浓糖水、洗糖水。其中浓糖水和洗糖水,浓度高、排放量大洗罐水虽然浓度高,但排水量很少,有机负荷较小其它各点排放的废水浓度较低,但水量较大。废水中主要含有淀粉质、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及N、P、S等无机物。据统计,每生产1t柠檬酸,产生7.5m³,废水,高时可达10-15m³。RL-UASB海口市水果饮料污水厌氧处理设备RL-UASB海口市水果饮料污水厌氧处理设备

厌氧生物法

厌氧生物法是指无分子氧条件下通过厌氧微生物包括兼氧微生物的作用,将废水中的各种复杂的有机物分解为甲烷和二氧化碳等物质的过程,同时把部分有机质合成细菌胞体,通气、液、固分离,使废水得到净化的一种废水处理方法。柠檬酸废水的厌氧处理技术主要有管道式厌氧消化器、高温厌氧消化池和上流式厌氧污泥床等。

好氧生物法

好氧生物处理法可分为活性污泥法和生物膜法两类。活性污泥法本身就是一种处理单元,它有多种运行方式。生物膜法有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池及生物流化床等。氧化塘和土地处理法即自然生物处理。氧化塘有好氧塘、兼性塘、厌氧塘和曝气塘等.

SBR法的进水、反应、沉淀、排水及闲置五个运行阶段,使其具有厌氧法和好氧法的协同作用,水质水量变化适应性强,出水水质好,不存在活性污泥膨涨等问题且操作简单,运行可靠,易于实现自动化。处理柠檬酸废水,废水的COD质量浓度为500一2500mg/L时,采用运行周期,曝气进水,对均有较好的去除效果,一般在90%左右。

厌氧一好氧生物组合法

在厌氧一好氧处理工艺中,普遍存在着好氧单元处理厌氧单元出水运行效果较差的现象,致使整体处理工艺难以达到满意运行效果。其可能原因一是厌氧出水中溶解氧很低,厌氧出水的氧化电位低,直接进入后续的好氧单元,其水质条件不能满足好氧微生物生长活动的需要二是厌氧出水中某些厌氧产物如硫化物、氨等,对好氧微生物有一定的抑制作用。

运行结果表明：因生产过程中硫酸钙的流失,厌氧出水中硫化物的质量浓度为96%mg/L,控制生物转化器内混合液溶解氧的质量浓度为1.0-1.5mg/L,硫细菌将废水中的硫化物氧化为单质硫和硫酸盐,出水中硫化物的质量浓度为3.4mg/L,去除率达到96%。生物相观察发现,污泥中有较多的硫细菌存在。对比运行结果表明好氧池的COD去除率由24%提高到54.9%,系统出水COD的质量浓度由270mg/L降160mg/L以下。其废水处理工艺流程如图

高浓度废水经集水池,提升到高位配水槽,再由配水槽向管道厌氧消化器配水,进行厌氧消化处理。废水中的有机污染物、大部分被除去。厌氧出水经气水分离器后,进入调节池。低浓度废水进入调节池,与厌氧处理出水混合后,提升到兼氧接触曝气池,生物接触氧化池处理,再经二次沉淀池后,出水排入排水总管。二次沉淀池污泥,部分回流到兼氧接触曝气池和厌氧消化池进行分解,剩余污泥经浓缩后,用板框压滤机脱水,干污泥掺入煤中焚烧。管道厌氧消化器处理产生的沼气经淋洗器、脱硫装置处理后,送入贮气柜,经阻火器供用户使用。