升流式厌氧污泥床处理低含量中成药废水运行特性研究_朱乐辉

江西某药厂以生产片剂、胶囊等中成药为主，废水为综合废水，由车间生产废水、办公用水及厂区居民生活污水组成。其中生产废水主要来自设备冲洗、药材清洗、提取浓缩及车间冲洗，主要污染物为天然有机物，如多糖类、甙类、蒽醌类、生物碱及其水解产物等。1水质特点及工艺选择1.1设计废水水质特点厂方生产废水水温（排放口约有40～50℃）较高，可生化性较好（BOD5/COD＝0.46），适合生物处理，但水质水量波动性均较大，属季节性生产。同时由于其生产工艺中提取树脂再生用酸碱溶液也直排进入污水管道，虽然产量不大，但其他车间废水量小时，会对废水pH产生较大影响。主要水质参数列于表1。1.2工艺流程废水处理工艺采用将升流式厌氧污泥床-曝气生物滤池（UASB-BAF）的厌氧-好养组合工艺，工艺流程见图1。废水先进入pH调整池进行调节，然后经初沉池沉淀进入调节池，均质废水由泵打入UASB，经UASB处理后的废水直接进入曝气生物滤池，处理好的水达标外排。1.3运行特点在UASB正常运行情况下，厌氧平均出水COD约为300mg·L-1，后续好氧工段处理能在低有机负荷条件下运行，整个系统COD总去除率超过94%，其中当废水流经UASB后COD的累积去除率接近80%。说明在UASB-BAF的厌氧-好养组合工艺中，UASB厌氧反应器起主导作用。因此，只有保障UASB稳定运行，整个系统才能获得理想的处理效果。本文对UASB处理低含量中药废水的运行特性进行了研究。2反应器运行特性分析2.1COD容积负荷有机负荷是厌氧反应器的设计及运行的关键因项目进水水质COD/mg·L-1BOD5/mg·L-1SS/mg·L-1色度/倍pH600～2500600～800400～700300～7004.5～9.0表1进水水质Table1Characteristicsofinfluent升流式厌氧污泥床处理低含量中成药废水运行特性研究朱乐辉，孙娟，顾睿（南昌大学环境科学与工程学院，江西南昌330029）摘要：对升流式厌氧污泥床处理低含量中成药废水运行特性进行了研究，从COD容积负荷、pH、挥发性脂肪酸含量、碱度及温度等方面分析了反应器的运行特性；并从反应动力学角度，得出COD去除率（η）与进水COD（S0）的关系为η=(-116.7/S0)+0.984。关键词：升流式厌氧污泥床；制药废水；运行特性；反应动力学中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1000-3770(2009)07-055-04收稿日期：2008-11-12作者简介：朱乐辉（1963－），男，硕士，教授，主要从事废水处理及资源化技术的教学、研究等工作；E-mail：lehuizhu@263.net联系作者：孙娟；联系电话：13197916027；E-mail：senjouye@163.com�����������������������������������图1废水处理工艺流程Fig.1Flowchartofwastewatertreatmentprocess第35卷第7期2009年7月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.35No.7Jul.,2009第35卷第7期2009年7月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.35No.7Jul.,200955DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2009.07.018素。过高的有机负荷容易造成反应器内挥发性脂肪酸（VFA）的积累，过低的有机负荷则不能满足厌氧微生物新陈代谢的需要，易引起厌氧菌的腐败，2者都会导致反应器运行失败。对UASB厌氧反应器而言，在一定温度范围内，适宜的负荷范围为2～25kg·m-3·d-1，本工艺中的UASB属于低有机负荷运行[1]。UASB反应器的COD容积负荷（VLR）不仅与所处理废水特征（污染物含量和性质）有关，还与温度及所需达到的处理效率有关[2]。如图2，由UASB运行期进、出水COD及VLR记录可以发现，在反应器水力停留时间HRT＝12h不变的情况下，反应器VLR随进水COD变化，反应器对有机物的去除率与VLR有明显的正相关性。在进水COD>1100mg·L-1（VLR>2.0kg·m-3·d-1），反应器出水COD多能低于300mg·L-1，COD去除率高于80%；而当进水COD持续低于700mg·L-1（VLR<1.2kg·m-3·d-1）时，UASB处理效率明显降低，出水COD接近500mg·L-1，去除率最低仅有20%～30%。反应器在低VLR运行时效率降低的原因有（1）低含量底物限制了厌氧微生物的基质降解速率；（2）低含量底物导致甲烷产量下降，反应器内气体搅拌作用减弱，影响了有机物与厌氧微生物的充分接触，微生物的降解能力无法完全发挥，最终导