柠檬酸污水处理方案工程中洗糖水和浓糖水的COD都很高，颜色呈褐色，主要含有还原性糖、非发酵性糖、多糖及草酸钙、葡萄糖钙及蛋白质等杂质。浓糖水和洗糖水是柠檬酸生产的主要污水，该污水虽然无毒，但有机物含量很高，须处理后排放。
根据上述原则，确定采用以下工艺流程：
柠檬酸污水处理方案工程在生产工艺污水通过格栅池进入污水处理段调节池，调节水质水量，气浮池在絮凝剂和物理作用下，去除污水中的悬浮物和胶体物质等污染物，降低后续处理单元的工作负荷。
进入二相厌氧反应器之前用清水将污水进行1:1的稀释降低进入反应器的污水负荷，然后经泵定量提升进入二相厌氧反应器，在厌氧微生物的作用下，将污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，剩余污泥进入污泥沉淀池。
消化后的污水再进入延时曝气池，与污泥中的好氧微生物的进一步作用，去除剩余的有机物，部分随水流带出的悬浮物在斜管沉淀池中得以沉淀出来后污水达标排放。厌氧接触池、延时曝气池及沉淀池的剩余污泥通过污泥泵进入污泥储存池，加入絮凝剂后，经过板框压滤机脱水处理后运走。滤液回流到调节池进行循环处理。整个工艺具体分为如下三个阶段：
(1)污水物理处理阶段。污水流经格栅池、调节池、气浮池有效去除不溶性悬浮物，减轻后续生化处理的负荷。
(2)污水生化处理阶段。经物理处理后的污水，先流入二相厌氧反应器中，进行厌氧反应处理。水解酸化阶段作为不完全厌氧过程 ,并没有直接降低污水中CODCr及BOD5,而是使污水中结构复杂的大分子有机物降解转变成结构简单的小分子有机物 ,使它们易于生物降解。
同进水相比，水解酸化阶段其CODcr并没有降低，而是pH值降低，挥发有机酸升高，BOD5/CODCr值提高。因此，二相厌氧工艺的引入，使污水中难降解的污染物变为易降解的污染物，改变了污水的可生化性，为后续好氧生物降解提供了保证。在这一过程中，采用了自行设计的二相厌氧器。在设计中利用了水力自流作用，使污水进出反应器时，无需外加动力。
采用二相厌氧—好氧组合工艺处理高浓度柠檬酸有机污水，要保证最后出水水质，仍是好氧阶段起决定性的作用。在该项工程中，好氧处理采用了延时曝气法，选用了供氧能力大、氧利用效率高的导流式机械曝气机进行阶段曝气，曝气机的开启与停止，均是根据污水中的DO浓度自动实行在线控制，取得良好效果。通过现场测定 ,曝气池内残余溶解氧在 1.5～ 2.5mg/l之间。经二沉后的污水达标排放。
(3) 二次沉淀阶段。向好氧反应器处理排出的污水中投入微量絮凝剂，使污水中的悬浮物在絮凝剂的作用下，经斜管填料进行最后沉淀。
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