酸化-SBR法處理啤酒廢糟液

1、酸化-SBR法處理啤酒廢糟液在厭氧反應(yīng)中，放棄反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段，將反應(yīng)控制在酸化階段，這樣較之全過程的厭氧反應(yīng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：由于反應(yīng)控制在水解、酸化階段反應(yīng)迅速，故水解池體積小；不需要收集產(chǎn)生的沼氣，簡(jiǎn)化了構(gòu)造，降低了造價(jià)，便于維護(hù)，易于放大；對(duì)于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產(chǎn)生的剩余污泥量少。同時(shí)，經(jīng)水解反應(yīng)后溶解性COD比例大幅度增加，有利于微生物對(duì)基質(zhì)的攝取，在微生物的代謝過程中減少了一個(gè)重要環(huán)節(jié)，這將加速有機(jī)物的降解，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造更為有利的條件。 1 試驗(yàn)裝置、材料和方法 1.1 試驗(yàn)裝置試驗(yàn)裝置如圖1。 1.2 材料和方法酸化柱由有機(jī)玻璃制成，內(nèi)裝有

2、益于酸化菌附著生長(zhǎng)的彈性立體填料；SBR反應(yīng)器由有機(jī)塑 料制成。首先進(jìn)行污泥的接種與馴化，在酸化柱和SBR反應(yīng)器內(nèi)接種某汽車廠污水處理廠的 回流污泥；每日在高位水箱中加入新鮮啤酒廢糟液，其水質(zhì)條件為：COD40006000mg/L，BOD16503600mg/L；同時(shí)用Na2CO3調(diào)節(jié) 廢水的pH值710。廢水經(jīng)高位水箱進(jìn)入酸化柱(酸化柱有溫控裝置)，在柱內(nèi)停留4h左右，酸化出水經(jīng)收集后定時(shí)定量進(jìn)入SBR反應(yīng)器停留18h。對(duì)酸化柱和SBR反應(yīng) 器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，檢測(cè)其進(jìn)出水COD和污泥情況，同時(shí)檢測(cè)酸化柱進(jìn)出水堿度和pH值，15d后效果基本穩(wěn)定，培養(yǎng)馴化完成，進(jìn)入正式運(yùn)行階段。試驗(yàn)表明，廢水酸化效果

3、并非隨廢水在酸 化柱內(nèi)停留時(shí)間的延長(zhǎng)而增強(qiáng)，停留時(shí)間超過4h，COD去除率有所下降，故最佳酸化效果的 停留時(shí)間約為4h。1.3 試驗(yàn)方案 酸化的試驗(yàn)方案試驗(yàn)主要考察酸化在三個(gè)不同溫度(20、24、28)和不同進(jìn)水堿度(500、750、1000mg/L，以CaCO3計(jì)，下同)共九種條件下酸化效果和COD去除情況。COD的去除主要集中在SBR反應(yīng)器中，該段共設(shè)置3個(gè)反應(yīng)溫度：20、24、28。運(yùn)行參數(shù)分別是：進(jìn)水0.5 h；曝氣18 h；沉淀1.5h；排水與閑置4.0h。2 結(jié)果分析和討論 2.1 酸化的結(jié)果分析與討論 酸化對(duì)COD的去除情況在給定溫度和堿度組合下，酸化對(duì)進(jìn)水COD均有一定的去除率

4、。在4h停留時(shí)間內(nèi)，平均每小時(shí)去除COD250mg/L左右，整個(gè)酸化階段COD去除率達(dá)12%25%。在所試驗(yàn)的三個(gè)不同溫度條件下，達(dá)到酸化效果的最佳堿度是750mg/L，而最佳溫度是24。表1 酸化柱、SBR反應(yīng)器、出水可生化性情況表日期水箱水酸化柱出水SBR反應(yīng)器出水COD(mg/L)BOD5(mg/L)BOD5/CODCOD(mg/L)BOD5(mg/L)BOD5/CODCOD(mg/L)BOD5(mg/L)BOD5/COD1998-04-274488.32421.30.5393019.12704.50.89696.920.40.2111998-05-034393.82279.10.519

5、3109.8211380.68081.829.20.3871998-05-124338.62056.40.4743249.72308.60.71079.411.60.1461998-05-225417.92902.50.5364179.32670.70.63988.616.70.1881998-05-284505.92587.90.5473443.82271.50.66083.66.500.0771998-06-024715.62145.60.4553289.42332.70.70974.710.50.1411998-06-154693.12182.10.4653129.32476.20.79

6、176.68.400.1101998-06-304430.72673.40.6033188.62704.40.84876.219.80.2601998-07-094931.32342.90.4753692.72761.20.74898.621.30.216平均值 0.520 0.740 0.190 堿度對(duì)酸化效果的影響酸化效果也可以通過檢測(cè)進(jìn)出水堿度的變化情況來觀察。進(jìn)水堿度越大，出水堿度越小，說明酸化效果越好。不同溫度、不同進(jìn)水堿度條件下出水堿度的變化情況如圖2?？梢姡谶M(jìn)水堿度500mg/L時(shí)，隨著進(jìn)水堿度的增大出水堿度減小。當(dāng)進(jìn)水堿度超過500mg/L時(shí)，隨進(jìn)水堿度增大，出水堿度亦增大。

7、本試驗(yàn)最佳堿度范圍是500750mg/L，在此堿度范圍之內(nèi)，酸化效果比較理想。堿度過高反而使酸化系統(tǒng)運(yùn)行不好，甚至導(dǎo)致酸化菌死亡。原因可能是微生物對(duì)含氮有機(jī)物同化的氨化作用起到了自然的緩沖作用。此外，溫度對(duì)酸化效果也有一定影響，溫度過高、過低均不利于酸化，本試驗(yàn)最適宜溫度是24。由表1可見，酸化柱進(jìn)水的平均BOD5/COD=0.52,酸化柱出水的平均BOD5/COD=0.74，通過酸化可生化性提高了0.22，而廢水在酸化柱內(nèi)的停留時(shí)間僅有4h，酸化效果是較理想的，這就為后續(xù)的SBR生物處理創(chuàng)造了非常有利的條件。2.2 SBR反應(yīng)器結(jié)果分析 SBR反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水COD的去除本試驗(yàn)條件下，SBR反應(yīng)

8、器進(jìn)出水COD隨時(shí)間的變化曲線如圖3所示。 由圖3可見，雖然進(jìn)水有機(jī)物濃度變化幅度較大，但出水較為穩(wěn)定，波動(dòng)較小，系統(tǒng)耐沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)。在本試驗(yàn)的容積負(fù)荷3.606.24kg/(m3d)范圍內(nèi),COD的去除率變化在94%99%之間。這說明用酸化SBR法處理啤酒廢糟液效果比較理想，雖然進(jìn)水濃度在40006000 mg/L之間波動(dòng)很大，但出水的達(dá)標(biāo)率仍然較高執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：污水綜合排放國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB89781996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。然而當(dāng)COD負(fù)荷超過6.24kg/(m3d)后，COD去除率偏低，出水COD達(dá)標(biāo)率低的趨勢(shì)也較明顯。 酸化效果對(duì)SBR反應(yīng)器處理效果的影響試驗(yàn)中，SBR反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水COD去除率的好壞直接受酸化效果的影響，酸化效果好，去除率高，反之就低。其去除率最大值出現(xiàn)在：T=24，堿度500750mg/L，此時(shí)去除率超過99%。3 結(jié)論酸化SBR法處理高濃度啤酒廢糟液效果比較理想，去除率均在94%以上，最高達(dá)99%以上。酸化SBR法處理中高濃度啤酒廢糟液，酸化至關(guān)重要，它具有兩個(gè)方面的作用，其一是對(duì)廢水的有機(jī)成分進(jìn)行改性，提高廢水的可生化性；其二是對(duì)有機(jī)物中易降解的污染物有不可忽視的去除作用。酸化效果的好壞直接影響SBR反應(yīng)器的處理效