中温厌氧UASB处理汽车脱脂废液试验研究_孙洁

汽车脱脂废液主要来自于汽车生产过程中的涂装工艺。汽车生产流程中，经过冲压和焊装成型的白车身含有大量的油脂，其主要是用来维护车身的防锈油，脱脂是用热碱液和有机溶剂清洗待处理的车身表面。碱液由强碱、弱酸、聚合碱性盐（如磷酸盐、硅酸盐等）、表面活性剂（阳离子型或非离子型）等适当配合而成[1]。这些防锈油经过碱液及表面活性剂等物质的洗脱，形成强碱性的脂肪酸盐。脱脂废液主要污染物为石油类、COD、LAS、SS、pH等[2]。盐析、气浮、离子交换、电絮凝、超滤、反渗透，真空蒸馏、低压湿式催化氧化等方法，在处理脱脂废液上虽然取得了一定的效果，但或者成本太高，或者处理效果不佳，都没有推广应用[3-4]。传统治理工艺多采用生化处理方法，由于脱脂废液有机物浓度高、碱度高、电导率高、可生化性差，所以直接采用常规好氧生物处理方法进行治理是不可行的。本文采用中温厌氧UASB反应器对汽车脱脂废液进行预处理，考察COD的去除效果及废液的可生化性。1试验部分1.1试验装置试验装置如图1所示。UASB反应器外径Φ200mm，内径Φ115mm，反应区高度1500mm，沉淀区高度450mm，反应区有效容积约为16L。反应器采用中温厌氧反应，通过夹套水循环保证温度恒定，温度控制在（35±2）℃。废水通过计量泵由底部进入反应器，产生的沼气在通过水封后排出，出水经反应器顶部溢流。反应器的运行情况以3个阶段进行分析，即反应器启动为第1阶段，第1次提高负荷为第2阶段，第2次提高负荷为第3阶段。1.2分析项目及方法对于UASB反应器，每天测定进出水的COD、pH、碱度以及出水的挥发酸。COD测定采用标准重铬酸钾法；pH采用精密pH试纸；碱度、挥发酸采用滴定法[5]。1.3废水水质汽车脱脂废水水质指标：水量为400m3·a-1；COD为8～14g·L-1；pH为9～10；电导率20～25mS·cm-1；碱度10～15g·L-1。2结果与讨论2.1反应器启动（污泥接种阶段）试验在天津市一汽丰田汽车有限公司的车间内图1厌氧反应装置Fig.1Schematicdiagramofanaerobicreactor������������������������������������������中温厌氧UASB处理汽车脱脂废液试验研究孙洁，王爱娟，李克勋，魏巍，任荣，张冲，杜静轩，刘东方（南开大学环境科学与工程学院，天津300071）摘要：采用中温厌氧UASB反应器对汽车脱脂废液进行预处理，在去除COD的同时，还能够提高废液的可生化性。结果表明，在废水与淘米水相混合的情况下，脱脂废液质量浓度达到6g·L-1左右，通过无机酸调节进水碱度为3.5g·L-1时，COD的总去除率可达到84%。出水中挥发酸的含量占COD的40%～50%，有利于后续好氧反应的进行。关键词：汽车脱脂废液；汽车涂装废水；中温厌氧；UASB中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1000-3770(2011)01-0084-003收稿日期：2010-03-23作者简介：孙洁（1985－），女，硕士研究生，研究方向为水污染控制；E-mail：lqc2224@126.com联系作者：李克勋，博士，副教授；E-mail：likx@nankai.edu.cn第37卷第1期2011年1月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.37No.1Jan.,201184DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2011.01.023进行，试验所用污泥取自天津市纪庄子污水处理厂的消化脱水污泥，将其用清水充分溶解，待不存在成块污泥为止。接种污泥量为13L，污泥质量浓度为5.8g·L-1。第1阶段维持了31d，保持低负荷运行。进水用清水稀释后，使进水的COD维持在2～3g·L-1。进水中连续投加微量元素和尿素，以补充微生物所需营养，激活产甲烷菌的活性。进水流量为4.3L·d-1；水力停留时间为3.7d；温度为37.2℃；COD为2～3.1g·L-1；碱度为3.3～4g·L-1；水力负荷为0.55m3·m-2·d-1；pH为9～10；COD有机负荷为0.56～0.78kg·m-3·d-1。反应器进出水COD以及出水的挥发酸（VFA）质量浓度变化如图2所示。由图2可知，此阶段反应器出水浑浊，有明显的酸味，证明此时产酸菌已发挥作用，但并没有产气。此阶段中，出水COD基本在2.1～2.6g·L-1之间，趋于平稳。挥发酸的波动幅度大，最大值达到1.85g·L-1，最低时只有0.527g·L-1。进水碱度为3.4～4g·L-1，出水碱度为3.2～4g·L-1。结果表明，出水中20%～70%的COD是由出水挥发酸贡献的，进水中的大部分物质转化为容易降解的小分子挥发酸，系统中产酸菌起主要作用。挥发酸占出水COD