UASB反应器处理啤酒废水启动运行研究

啤酒废水中含有丰富的蛋白质、氨基酸、脂肪碳水化合物等有机物，属于中等浓度有机废水。一般COD为1500～3000mg·L-1，BOD/COD为0.5～0.6，其可生化性较好[1]。国内外对啤酒废水的处理一般采用生物处理方法。随着厌氧生物处理技术的发展及UASB的开发应用，UASB具有高效、节能、污泥产量小、占地面积小、停产后再次启动容易等优点，因此UASB厌氧技术越来越多的被应用于啤酒废水的处理工艺中。某啤酒厂于2009年对现废水处理站进行改扩建，改扩建后主体工艺采用UASB反应器+生物接触氧化。废水经处理出水达到国家啤酒工业污染物排放标准（GB19821－2005）水质要求，实现达标排放。本文从工程实践的角度，探讨了UASB反应器处理啤酒废水初次启动过程及启动运行中遇到问题的分析。1材料与方法1.1废水水质啤酒生产过程中排放的废水水质水量的波动较大。为满足废水处理要求，改扩建后进入UASB反应器设计废水量为4500m3·d-1，综合废水水质：pH为5～10，SS质量浓度为400mg·L-1，COD为2200mg·L-1，BOD为1200mg·L-1。1.2工艺流程啤酒废水经格栅去除废标纸等悬浮物后进入初沉池，沉淀废水中的细小悬浮物。废水在初沉池进行泥水分离后，自流入调节池，对废水的水质水量进行调节，并在水温较低时进行加热。废水经调节池调节后，由提升泵提升至厌氧UASB反应器。厌氧UASB是废水处理的核心反应设施，底部设压力布水装置，中上部设三相分离器，保证菌种、废水、沼气有良好的分离效果。经厌氧UASB的处理可降解大部分BOD和COD。厌氧UASB反应器出水自流进入生物接触氧化池，经过一系列的好氧生化反应，绝大部分有机污染物得以去除，然后废水自流进入辐流式沉淀池，废水经沉淀池泥水分离后可达标排放。工程处理工艺流程如图1所示。图1UASB工艺流程Fig.1FlowchartofUASBprocess��������������������������������������������!#$%&'()*!*+,��UASB反应器处理啤酒废水启动运行研究张传兵1，李东艳1，王慧芳2（1.河南理工大学，河南焦作454000；2.郑州碧水环保科技有限公司，河南郑州450000）摘要：以UASB反应器处理啤酒废水的工程实践为研究对象，探讨分析了UASB的初次启动过程。结果表明，用城市污水处理厂的厌氧消化污泥作为接种污泥，初始进水COD容积负荷为0.5kg·m-3·d-1，启动成功，启动周期为46d，且COD去除率达到85%左右，运行稳定；当反应器酸化时，投入厌氧污泥可使反应器迅速得到恢复；当出水COD、出水VFA等指标正常时，厌氧反应器跑泥为正常现象。关键词：啤酒废水；UASB反应器；启动；酸化中图分类号：X797文献标识码：A文章编号：1000-3770(2010)07-0043-003收稿日期：2009-09-09作者简介：张传兵（1974－），男，硕士研究生，研究方向为水污染控制理论与技术；E-mail：zcb6699@163.com联系作者：王慧芳，硕士研究生；联系电话：0371-60170099；E-mail：huifangw1008@126.com第36卷第7期2010年7月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.36No.7Jul.,2010431.3UASB的启动过程UASB反应器的启动过程可分为3个阶段：污泥驯化期、提高负荷期和满负荷运行期。2009年5月中旬在UASB反应器中接种城市污水处理厂的厌氧消化脱水污泥，之后用啤酒废水活化接种污泥，使污泥基本适应啤酒生产废水水质，然后向反应器中进水，进行厌氧反应器的启动调试。2009年5月中旬开始启动，2008年6月底启动结束，启动调试过程历时46d，UASB反应器满负荷运行，废水达标排放，系统稳定运行。工程启动在夏天进行，UASB采取中温发酵，进水温度为38℃左右，反应器外壁保温，确保反应器内温度恒定。UASB反应器在启动过程中采用连续进水，保持进水浓度为啤酒废水原废水浓度，逐步增加水力负荷，使厌氧污泥得到驯化。起始进水COD容积负荷[3]为0.5kg·m-3·d-1，pH调节至中性。在COD去除率达到70%以上、出水VFA的质量浓度在300mg·L-1以下时，说明各项指标正常，将进水容积负荷量提高15%，进行下一阶段试验运行，稳定运行3d后，按照计划逐步提高进水负荷，这样每提高1次负荷，稳定运行3d左右，直至UASB反应器达到了设计负荷。在反应器启动过程中，每天测定反应器的进出水COD、出水VFA、pH、SS、温度等指标。启动运行期间，实际进水COD及进水量如图2所示。在启动调试过程中，进水量较好控制，通过监测电磁流量计，调节阀门的大小或通