酸性废水厌氧处理现状及展望_浦跃武

环境工程2009年第27卷增刊酸性废水厌氧处理现状及展望浦跃武赵晓生(华南理工大学生物科学与工程学院,广东广州510006)摘要:概述了在采用厌氧生物工艺处理低pH值、低碱度的酸性有机废水中存在的问题,以及酒精废水、淀粉废水、柠檬酸废水、味精废水等酸性有机废水厌氧处理的现状。总结了通过培养嗜酸性产甲烷菌,将厌氧反应器控制在酸性条件下运行意义和可行性。关键词:酸性废水;厌氧处理;pH值;碱度STATUSANDPERSPECTIVEOFANAEROBICTREATMENTOFACIDWASTEWATERPuYuewuZhaoXiaosheng(SchoolofBioscienceandBioengineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510006,China)Abstract:Inthispaper,theproblemofanerobictreatmentofacidwastewaterwasdiscussed.Thestatusofan-aerobictreatmentofacidwastewater,suchasalcoholwastewater,starchwastewater,citricacidwastewater,monosodiumglutamatewastewater,wereexplained.Thesignificanceandfeasibilityofanaerobicwastewatertreatmentprocessunderacidconditioninthewayofculturingacidophilousmethanogenwereanalyzed.Keywords:acidwastewater;anaerobictreatment;pH;alkalinity发酸工业、食品加工所排放的废水大都是pH低于6.5的酸性高浓度有机废水,如酒精废水、淀粉废水、柠檬酸废水、味精废水等,这些废水在排放到水域之后,能非常迅速地消耗水中的溶解氧,使水质迅速恶化,并带有一定的腐蚀性,引起严重的环境污染,因此,必须对该类废水加以适当的处理,才能排入水域。这类废水含有高浓度可生物降解有机物质,这些有机物多以碳水化合物及其降解产物为主,可生化性高,宜采用厌氧生物法处理。1酸性有机废水厌氧生物处理中的问题厌氧生物处理,是指在厌氧条件下由多种厌氧或兼性厌氧微生物的共同作用,使有机物分解并产生CH4和CO2的过程[1]。厌氧消化过程可以简单地分为水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷3个阶段。在厌氧生物处理中,各种菌对pH值有不同的适应范围。产酸菌可在pH为5.0～8.5内生长良好,在pH<5.0时仍能生长,敏感的产甲烷菌适宜的pH为6.5～7.8。厌氧消化在低于pH值下限的条件下持续过长时间时,便会导致产甲烷菌活力丧失而产乙酸菌大量繁殖,引起厌氧系统酸化。在利用厌氧工艺处理酸性有机废水时,为防止酸性废水直接进入反应器而抑制厌氧消化过程,一般需要解决酸性废水低pH、低碱度的问题,以维持反应器中性pH值,这就必须维持较高的碱度[2],提高厌氧系统缓冲能力,为产甲烷微生物提供适宜的生存环境。2酸性有机废水厌氧处理现状2.1酒精废水酒精废水含有大量的糖份、蛋白质、维生素等,COD含量高,如木薯酒精废水的COD在30000～50000mg/L,pH3～5,属高浓度有机废水。由于这类废水呈酸性,且碱度不高,若直接进入反应器会使厌氧过程受到压抑。在很多研究和工程实践中,通常先向酒精废水中投加碱性物质来调节废水的pH,再进行厌氧生物处理,或向厌氧系统中投加碱性物质,维持反应器中性pH,防止酸性有机废水进入反应器后引起系统的酸化。HidekiHarada[3]等在应用UASB反应器处理酒精废水的研究中,用NaHCO3调节进水pH,进水pH控制在7.3,试验进行430d,COD的去除率在39%～67%,但BOD5的去除率达到80%以上。徐富等[4]采用UASB工艺对木薯酒精废水进行厌氧处理的研究中,为了维持厌氧系统的缓冲性能,在污泥驯化阶段,进水时每天加入厌氧营养母液,调节进水pH约为6.8～7.2,在运行第61天时,UASB进水的pH约为12DOI:10.13205/j.hjgc.2009.s1.111环境工程2009年第27卷增刊5.2时,COD去除率略有下降,可能是由于反应器内碱度偏低,缓冲能力不足,造成游离态挥发酸的不断积累,影响了产甲烷菌的活性,为防止酸化,加大厌氧营养母液量,提高反应器的碱度,以促进甲烷菌活性恢复。随着污泥的逐步驯化,可以通过系统的自身调节实现酸碱度之间的平衡,当UASB有机负荷在25kg/(m3·d)时,进水的pH不需要调节,直接把原水与UASB出水混