UASB反应器处理制药废水的实验研究_周宇昭

安徽化工ANHUICHEMICALINDUSTRY第37卷，第2期2011年4月Vol．37，No．2Apr.2011加水装置UASB反应器厌氧出水洗气瓶气体流量计1.定量泵2.温度计探头3.加热器电阻4.三相分离器图1UASB实验装置流程图项目酸水监测方法COD20000mg/L重铬酸钾法Cl-1008mg/L硝酸银滴定法SO42-12000mg/L重量法pH3.5~4酸度计TP1060mg/L钼氨酸分光光度法表1废水水质和监测方法[4]UASB反应器处理制药废水的实验研究周宇昭1，蒋文化2，张晔2，戴庆武2，马三剑3（1.深圳危险废物处理站有限公司，广东深圳518049；2.苏州苏特环境工程有限公司，江苏苏州215011；3.苏州科技学院环保应用技术研究所，江苏苏州215011）摘要：中温（37±2℃）条件下采用有效容积为3L的UASB厌氧反应器处理含高浓硫酸盐的制药废水，驯化3个月后，在进水COD浓度为9500mg/L，SO42-浓度为2500～3500mg/L的情况下，容积负荷可达到9.5kgCOD/（m3·d），水力停留时间24h，SO42-去除率达到70%，COD去除率为30%，对应的最适COD/SO42-比值为2.5～3。本实验研究为利用UASB厌氧反应器处理制药废水提供了参考依据。关键词：UASB反应器；制药废水；SO42-doi：10.3969/j.issn.1008-553X.2011.02.020中图分类号：X703.3文献标识码：A文章编号：1008-553X（2011）02-0065-03制药废水成分复杂、毒性大、色度高、含难生物降解物质、水质水量变化大，是较难处理的工业废水之一[1]。此外制药废水中含有大量的硫酸根离子，虽然硫酸根离子本身并无害，但是当其遇到厌氧环境会在硫酸盐还原菌（SRB）的作用下产生H2S，而H2S能腐蚀处理设施和排水管道，且气味恶臭，严重污染大气。另外硫酸盐废水排入水体会使受纳水体酸化，使其pH降低，危害水生生物；排入农田会破坏土壤结构，使土壤板结，减少农作物产量及降低农产品品质[2]。目前，我国很多城市的地下水已经受到不同程度的硫酸盐污染，因而寻求行之有效的硫酸盐废水处理工艺已成为环境工程界普遍关注的问题。由于制药废水的生物难降解性和其废水浓度较高，在工艺处理上我们优先考虑采用厌氧生物法[3]。厌氧处理不仅可以去除大量的有机污染物，同时能够将产生的沼气进行资源化利用。本实验研究在中温（37±2℃）条件下运行UASB反应器（升流式厌氧污泥床），在COD/SO42-比值为2.5～3时，具有较高的负荷及硫酸根去除率，该方法为处理制药废水的工业化装置提供了设计依据。1实验装置及方法1.1废水水质及监测方法实验废水是由某制药集团提供的制药酸水，由青霉素生产车间产生。将青霉素发酵完成后，用板框进行压滤分离，在滤液中加入硫酸和丁酯溶剂，再在POD中进行分离，含有纯丁酯和青霉素的混合液去再提取，而含有硫酸、蛋白质和约1%的丁酯形成废水，进行蒸馏蒸发，回收丁酯，其他含有硫酸、蛋白质的高温残余液就形成了酸水。废水水质及监测方法如表1。1.2实验装置实验装置如图1所示，反应器分为三个部分：三相分离器、悬浮污泥层区和污泥区。反应器的内径90mm，总高700mm，其中三相分离器部分高度为80mm，总的有效容积为3L。反应器在水浴箱中进行保温，温度控制在（37±2）℃。废水通过波纹泵由反应器底部注入，在顶收稿日期：2010-11-30作者简介：周宇昭（1973-），男，工程师，1997年毕业于苏州城建环保学院（苏州科技学院），主要从事污水治理和危险废物处理、处置工作，13510838969，roky_zhou@163.com。65总第170期2011年第2期（第37卷）安徽化工部溢流出水，所产生的沼气经反应器内具有三相分离功能的挡板分离后，由反应器顶部排出。沼气排出管上装有洗气瓶，洗后计量。1.3实验方法UASB反应器的运行分为污泥驯化期、负荷提升期、稳定运行期三个阶段。在启动初期，厌氧污泥的培养与驯化接种污泥来自某柠檬酸厂IC反应器的颗粒污泥（含水率为90%，密度约为1.2g/L），其接种量约占整个UASB反应器容积的1/3。1.4分析项目及方法COD：重铬酸钾法；SO42-：重量法；pH值：玻璃电极法；温度：温度计；挥发性脂肪酸：滴定法。每天只对反应器的进出水COD、SO42-、pH、温度进行连续测定，挥发性脂肪酸依据需要不定期地进行测定。2实验结果在污泥驯化期，由于原水的COD=20000mg/L，SO42-=12000mg/L，pH=3.5~4，微生物初期不容易适应其环境，容易使厌氧处理过程受到抑制，因而初期将废水稀释到COD为1000~2000mg/L，并保证COD/SO42-=2.8左右，且