气浮—厌氧—好氧组合工艺处理果脯豆干工艺废水.pdf

第3 3 卷第1 2 期工业水处理V 0 1 3 3N o 1 2气浮厌氧一好氧组合工艺处理果脯豆干工艺废水李淑展(郑州大学土木工程学院，河南郑州4 5 0 0 0 1)摘要】采用气浮一厌氧水解酸化一S B R 组合工艺处理高有机物含量的蜜饯果脯与豆干工艺废水。研究结果表明：当P A C 投加量为7 0 m s L，溶气水回流比为5 0 时，气浮池对废水中C O D、S S 的去除率能够达到2 6、8 5。S B R处理系统中当S B R 反应器的C O D 污泥负荷为0 3 1k g(k g d)、曝气时间为1 5-1 6h 时，出水C O D 3 1 0m s L。关键词】气浮；水解酸化；序批式反应器【中图分类号】X 7 0 3 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 5-8 2 9 X(2 0 1 3)1 2-0 0 5 9-0 3T r e a t m e n to fp r e s e r v e df r u i ta n dd r i e db e a np r o c e s s i n gw a s t e w a t e rb yt h ec o m b i n e dp r o c e s so fg a sf l o a t a t i o n a n a e r o b i ch y d r o l y s i sa c i d i f i c a t i o n-S B R“S h u z l l a n(C b 如伊矿C i v i lE n g i n e e r i n g，Z h e n g z h o uU n i v e r s 酊，Z h e n g z h o u4 5 0 0 0 1，C h i n a)A b s t r a c t：T h ec o m b i n e dp r o c e s s，g a sf l o a t a t i o n-a n a e r o b i ch y d r o l y s i sa c i d i f i c a t i o n-S B R，h a sb e e nu s e df o rt r e a t i n gp r e s e r v e df r u i ta n dd r i e db e a np r o c e s s i n gw a s t e w a t e rw h i c hh a sh i g hc o n t e n to fo r g a n i s m s T h er e s u l t ss h o wt h a tt h er e m o v a lr a t e so fC O Da n dS Si nw a s t e w a t e rb ya i r-f l o a t a t i o nf i l t e ra r e2 6 a n d8 5，r e s p e c t i v e l y，w h e nt h ed o s a g eo fP A Ca n dt h er e f l u xr a t i oo fd i s s o l v e dg a sw a t e ra r e7 0m#La n d5 0，r e s p e c t i v e l y I nS B Rt r e a t m e n ts y s t e m，w h e nt h eC O Ds l u d g el o a d i n go fS B Ri sc o n t r o l l e da t 0 3 1k g(k g d)a n dt h ea e r a t i o nt i m ei s1 5 1 6h，t h ee t j f l u e n tC O Di sl e s st h a n31 0m g L K e yw o r d s：g a sf l o a t a t i o n；h y d r o l y s i sa c i d i f i c a t i o n；s e q u e n c i n gb a t c hr e a c t o r某食品加工厂占地1 0 0 余亩其中主厂区主要为蜜饯果脯车间和豆干车间。蜜饯果脯工艺有盐渍、漂洗、蒸煮、制酱、成型、烘干、晒坯、糖制、调味、脱盐、脱水等生产环节。豆干工艺有清洗、浸泡、碾磨、去水、切坯、消毒、卤制、过油、调味等生产环节。废水来源为原料处理设备、杀菌、各种容器、设备的清洗水等，污水特点为C O D、B O D，浓度高，盐度高。目前对此类废水还没有有效的处理方法。笔者采用气浮一厌氧水解酸化一S B R 组合工艺 H 对该厂废水进行处理研究为该厂废水处理工程的设计提供依据。1 试验材料与方法1 1 原水来源与水质原水取自蜜饯果脯车间与豆干车间废水的汇合排污E l，水质浑浊，色度较高且呈暗红色，有机物含量高，散发恶臭。静置Id 左右，下部有大量沉淀物，上清液中含有油脂。原水水质：p H 为3 5 4 0，C O D、B O D，、T P、N I-I,+-N、动植物油分别为50 0 0 60 0 0、20 0 0 一25 0 0、3 0 3 3、1 9 2 2、4 3 0 4 6 7m d L。1 2 试验装置与流程实验流程见图l。气浮柱为D1 0 0m m x l5 0 0n l m的有机玻璃柱。采用压力溶气罐产生溶气水。厌氧处理装置采用两根直径为1 0 0m m 有机玻璃柱串联内置悬挂式纤维填料。整个装置放于恒温箱内。维持温度在3 5。S B R 反应器采用两根尺寸为D2 0 0m m x12 0 0m m 有机玻璃柱，每根有效容积约为2 0L。图1 工艺漉程1 3 分析方法C O D 的测定采用重铬酸钾标准法 m】，B O D 5 采用Y S I m o d e l 测定仪(美国金泉仪器公司)快速测定，S S 采用重量法测定【l o】。2 试验结果与讨论2 1 气浮试验首先采用气浮柱对废水进行气浮。实验过程中一5 兮一万方数据试验研究工业水处理2 0 1 3 1 2 3 3(1 2)将废水沉淀后的上清液调至中性后注入带搅拌桨的加药槽内，投加P A C 药剂进行絮凝反应。絮凝后的废水泵入气浮柱内。气浮柱内的溶气水由压力溶气罐提供，罐内工作压力保持在O 3M P a 左右。所得溶气水经释放器释放后进人气浮柱。气浮出水一部分回流至溶气罐，另一部分作为出水排水。着重探讨了P A C 投加量和出水的回流比对气浮效果的影响。(1)P A C 投加量对气浮效果的影响。在溶气罐内工作压力为O 3M P a、出水回流体积为废水体积5 0 的条件下研究了P A C 投加量对气浮柱出水水质的影响。结果如图2 所示。P A C 投加量(m g-L 1)圈2 队C 投加对气浮效果的影响从图2 可以看出随着P A C 投加量的增加，气浮池出水中C O D 与S S 的去除率都逐步增加。当P A C 投加量为7 0m g L 时C O D 去除率能够达到2 5。随着P A C 投加量的继续增加，C O D 与S S 的去除率增加幅度有限。考虑到工程运行的经济性，确定P A C 投加量为7 0m g L。(2)回流比对气浮效果的影响。在溶气罐内工作压力为0 3M P a、P A C 投加量为7 0m g L 的条件下，考察出水回流比对气浮柱出水水质的影响结果如图3 所示。从图3 可知。随着出水回流比的增加，气浮柱出水中污染物的去除率得到显著提高。当出水回流体积为废水进水体积的5 0 时。C O D 与S S 的去除率分别为2 6、8 5。因此确定气浮池的溶气水回流比为5 0。最终确定的气浮条件为P A C 投加量7 0m r,L，溶气水回流比5 0。在稳定运行情况下，气浮柱出水的C O D、B O D 5、S S 分别为43 0 0 46 0 0、14 5 0 l7 5 0、l4 0 0-16 5 0m g L。6 0 一圈3 回流比对气浮效果的影响2 2 厌氧水解酸化试验(1)厌氧污泥的培养。接种污泥取自该厂废水排放沟的底泥。总体积约占厌氧反应器容积的5 0。进水直接用原废水沉淀后的上清液温度控制在3 5。经过2 5d 左右的培养。发现污泥长势良好，而且可以看到填料已挂膜。经厌氧水解酸化处理后C O D 去除率保持在3 5 左右这表明反应器内的污泥已经驯化培养成熟。(2)厌氧运行试验。水解酸化反应器的进水为气浮柱出水，实验温度控制为3 5，水力停留时间1 2h。连续两周运行发现反应器出水C O D、B O D，保持在28 0 0。31 0 0、l1 0 0。13 0 0m r L，平均去除率分别为3 3、2 4，可见该厌氧反应器对有机物的降解效果良好。2 3S B R 生化处理试验(1)S B R 运行试验。取某屠宰厂污水处理站曝气池内的污泥作为接种污泥水解酸化反应器出水加少量淘米水作为营养液用自来水稀释至C O D 为10 0 0。11 0 0m g L，间歇进水。经过一个半月的不断调试，最终确定S B R 运行方式为进水2h，曝气1 5h，沉降2h 排水0 5h，静止0 5h，每周期2 0h。此时S B R 系统出水C O D 降至3 1 0m g L 以下，B O D 5 降至2 4 0 m g L 以下：系统中活性污泥外观颜色为黄褐色，质量浓度为5 轧左右，而且沉降性能良好；镜检发现污泥中有大量线虫、钟虫、轮虫。这些表明S B R 池内污泥已经驯化成熟。(2)曝气时间对降解效果的影响。在曝气阶段的不同时间分别从曝气池抽取部分混合液。沉淀6 0 m i n 后取上清液测定C O D、B O D，。结果如图4 所示。从图4 发现随着曝气时间的增加系统出水中C O D、B O D，下降明显。曝气时间为1 2h 时，出水的舳柏加述瓣笾书万方数据工业水处理2 0 1 3 1 2，3 3(1 2)李淑展：气浮一厌氧一好氧组合工艺处理果脯豆干工艺废水G O D 已经 5 0 0 I I l 罢皿。曝气时间超过1 6h 后，出水C O D 在2 5 0 3 1 0m g，L 波动。可见适当延长曝气时间有利于降低C O D、B O D，但曝气时间过长其有利效应不会继续增加。因此适宜的曝气时间为1 5 1 6h。时叫厂h图4 一气时间对障解效果的影响(3)沉淀时间对降解效果的影响。考察了S B R反应器的沉淀时间对降解效果的影响。当沉淀时间为3 0、4 5、6 0、7 5、9 0、1 2 0 I I l i n 时，上清液中的C O D分别为3 3 8 4、3 3 1 2、3 1 4 4、3 1 1 0、3 0 9 8、3 1 0 4m 玑。由实验结果可知S B R 系统的活性污泥表现出良好的污泥沉淀性能。活性污泥沉淀3 0I I l i n 与1 2 0m i n 时上清液中的C O D 仅相差3 0 啤儿左右。但考虑到S B R 系统的脱氮除磷要求以及S B R 在工程应用中的活性污泥沉淀条件确定S B R 池沉淀时间为1 2 0r n i n。(4)污泥负荷对C O D 降解效果的影响。保持S B R 池内污泥质量浓度为50 0 0m 玑改变原水的稀释倍数考察不同污泥负荷下C O D 随时间的变化情况，如图5 所示。由图5 可知。当C O D 污泥负荷在0 3 1。0 4 3k g，(k g d)之间，曝气1 6h 后该S B R 系统出水中C O D 为3 1 0 4 5 0m g L。当C O D 污泥负荷为0 4 8k g(k g d)时，曝气1 6h 后出水C O D 保持在5 5 0m 玑左右。一般情况下，好氧活性污泥系统中一定数量的微生物在一定时间内只能降解一定数量的有机物如果供给的可生物降解有机物超过了这个限度，微生物对有机物的降解能力反而下降。相反如果提供的有机物不足也将影响微生物的正常生长。导致系统处理能力降低。对于该好氧处理系统笔者认为当活性污泥保持在50 0 0m 玑，进水C O D 14 0 0m g，L，曝气时间1 5 1 6h 时，出水C O D 能够满足当地环境保护部门对于C O D 5 0 0m 玑的要求。时M m图5 不同污泥负荷下C O D 随时间的变化情况3结论利用气浮一厌氧一S B R 组合工艺处理该高浓度有机废水具有一定的可行性。其中气浮最佳运行条件：P A C 投加量为7 0 m 玑，溶气水回流比为5 0；当S B R 反应器C O D 污泥负荷为0。3 l 0 4 3k g，(k g d)，曝气时间为1 5 1 6 h 时，出水C O D 为3 1 0 4 5 0 m ；L。考虑到实际废水水质与水量的不稳定性笔者建议在工程设计应在气浮工艺之前增加隔油装置同时还需适当改进厌氧装置以提高厌氧处理效果。参考文献 1 张瑞田，谷松竹，吕鸿雁。水解酸化-S B R 法工艺在调味品废水处理中的工程应用回顾 J 工业水处理，2 0 0 4，2 4(1 1)：7 3 7 5 2 张兴文，盂志国，杨风林气浮-M B B R 工艺处理水产品生产废水 J 给水排水，2 0 0 5，3 1(8)：6 2“3 李荣喜，杨春平，许第发，等粉煤灰一混凝-S B R 法处理高浓度洗涤剂废水 J 环境工程学报，2 0 1 1，5(6)：1 2 5 1 1 2 5 6 4 邱毅军。李昌耀气浮+生物接触氧化法处理饮料废水的技术研究 J 能源环境保护，2 0 1 0，2 4(2)：4 5-4 7 5 高锋，杨朝晖。曾光明，等厌氧水解-S B R 工艺处理高浓度有机废水运行工序的优化 J 环境科学，2 0 0 4，2 5(5)：8 4-8 8 6 潘碌亭，吴锦峰，王键，等铁炭微电解一水解酸化一接触氧化法处理有机硅废水的研究 J 环境工程学报，2 0 1 0，4(3)：5 9 s-5 9 8 7 许新芳水解酸化，接触氧化，c A s s 工艺处理生物翩药废水 J 中国给水排水，2 0 l l，2 7(4)：6 5 6 8 8 林衍，王海业内电解一水解酸化一U A S B M B R 工艺处理香料废水 J 给水排水，2 0 1 0，3 6(1 1)：5 9 6 1 9 檀俊利，陈玉平鲁桃丽，等气浮，混凝，水解酸化，接触氧化工艺处理生物柴油废水 J 林产化学与工业，2 0 1 1，3 1(3)：9 4-9 8 1 0 国家环境保护总局水和废水监测分析方法 M 4 版北京：中国环境科学出版社2 0 0 2：1 0 5 2 1 3 作者简介】李淑展(1 9 7 卜)，讲师，博士。E I T l a i l：l i s h o z I I m z z u e d u e n。收稿日期】2 0 1 3 一I o-2 l(修改稿)6 1 万方数据