改良UASB反应器处理海藻酸钠废水的试验研究_管锡珺

第28卷第3期Vol.28No.32007青岛理工大学学报JournalofQingdaoTechnologicalUniversity改良UASB反应器处理海藻酸钠废水的试验研究管锡珺1,国孟德2,刘亚钦,王新华1(1.青岛理工大学环境与市政工程学院,青岛266033;2.聊城建委,聊城252000)摘要:本试验采用改良UASB反应器在常温条件下现场处理海藻酸钠废水,试验历时94d,在絮状污泥为主条件下,容积负荷6.0kgCOD/(m3·d)时,COD去除率达到85%,出水pH6.8左右,VFA稳定在400mg/L左右,设备运行稳定.试验结果表明,常温下利用改良UASB处理海带渣废水是可行的.关键词:改良UASB反应器;海藻酸钠;废水;化学需氧量;污泥中图分类号:X703.3文献标志码:A文章编号:1673—4602(2007)03—0001—03某工厂主要以海带为原料生产褐藻酸钠、甘露醇、碘等产品,工艺过程中的残渣与水形成一种胶性粘稠物,悬浮在水中,构成工业废水.目前,此类废水处理难度较大,究其原因有两点[1]:一是海藻酸钠生产废水是比较稳定的胶体体系,难以分离;二是海带渣的量很大,需要找到合理的处理途径.海藻酸钠生产废水是种高浓度有机废水,探讨厌氧法处理具有现实意义和理论意义.上流式厌氧污泥床反应器(UASB)是目前应用最为广泛的厌氧反应器[2],本试验所采用的改良UASB反应器,除具备传统UASB反应器的优点外,通过增加传质,实现了快速启动、易调整和抗冲击负荷能力强等[3],几乎无短流现象.本试验采用自然温度条件下的消化工艺进行现场试验,以确定厌氧反应段工艺可行性,为某化工厂处理海藻酸钠生产废水工业化装置提供设计依据.1-进水箱;2-进水泵;3-反应器;4-循环泵;5-导流板;6-三相分离器;7-回流管;8-温度控制仪;9-水封图1工艺系统流程图1试验装置及测试方法1.1试验装置试验装置的材料为有机玻璃,以方便观察反应器内的污泥流态及产气情况.反应器从上到下分为:清水区、三相分离器、推流反应区、混合区.反应器的内径0.28m,总高2.2m,总容积0.135m3,有效容积0.132m3.1.2试验水质试验在自然温度下进行,用水取自某化工厂海藻酸钠生产废水,水质情况见表1.设计水量:高浓度生产废水水量为:Q1=3000m3/d;低浓度废水水量:Q2=6000m3/d(其中:工艺中使用石灰作凝析剂,产生5000m3/d的废钙水).确定污水处理站的进水水质设计,高浓度废水水质:COD≤10000mg/L,BOD5≤4200mg/L,SS≤4000mg/L,pH6～9;低浓度废水基金项目:国家自然科学基金资助项目(40272108)编辑部约稿收稿日期:2006—10—17青岛理工大学学报第28卷水质:COD≤600mg/L,BOD5≤250mg/L,SS≤500mg/L,pH6.5～8.因此,试验水质COD浓度为3000～7000mg/L.表1废水组成及水质情况废水名称漂浮杂液洗菜水抽菜水活性炭水其余COD/(mg/L)10680～325001650～25001200～20008000～10000350～500水量/(m3/d)400～760360～4801600～198010～20250～3501.3接种污泥本反应器的接种污泥取自某柠檬酸废水处理厌氧反应器的污泥,接种污泥60L.1.4分析项目及方法COD:重铬酸钾法;pH:PHS-3C精密型pH计;VFA:滴定分析法.每天对进、出水的COD、pH和水温进行测定,挥发酸(VFA)为不定期测定.2试验结果及分析2.1试验过程试验时间从2005年3月12日到6月5日,温度变化在11～30℃.初期第1天至第13天维持容积负荷为1.0kgCOD/(m3·d),7d后COD去除率接近80%,能够明显地看到细微的气泡聚集到三相分离器.第14天将容积负荷提至1.5kgCOD/(m3·d),去除率没有明显的变化,产气量较以前大,有气泡从三相分离器导管的水封排出.第30天、第38天、第52天、第57天、第62天、第69天,分别提升容积负荷.试验期间反应器没有出现明显的酸化,COD的去除率始终保持在63%～90%.试验结果如图2—图4所示.图4出水pH和VFA变化图2COD容积负荷与去除率关系图3进出水pH的变化2.2试验分析2.2.1巨大的污泥量抗冲击负荷能力强.从图3可以看出,试验进行到第27天COD去除率忽然从78%下降到63%,出水中污泥量增加.原因是由于产气量和流量的增加,气的搅动和上升流速的提升变大,此时污泥处于较轻的絮状污泥状态,使小的污泥絮体洗出.第31天COD的去除率又回升到83%,出水中的污泥明显减少,说明洗泥过程基本结束.每当反应器提负荷时,COD去除率就会有所下降,但大约2