预酸化_UASB法处理乳制品废水及基质降解动力学_芦芳杰

第24卷第1期2008年1月水资源保护WATERRESOURCESPROTECTIONVol.24No.1Jan.2008基金项目:江苏省社会发展项目(BS2005013)作者简介:芦芳杰(1980—),男,山西太原人,硕士,主要从事水污染控制研究。E-mail:lufangjie@hotmail.com通讯作者:华兆哲,教授,E-mail:huazz@jiangnan.edu.cn预酸化-UASB法处理乳制品废水及基质降解动力学芦芳杰1,刘社锋1,高军晖2,华兆哲1,堵国成1,陈坚1(1.江南大学教育部工业生物技术重点实验室,江苏无锡214036;2.无锡维新新技术研究所,江苏无锡214031)摘要:采用预酸化-UASB工艺对乳制品生产废水进行处理,研究结果表明:预酸化可降解大量有机物,提高废水的生化性;废水经厌氧处理,HRT=24h时COD去除率达88.9%,运行效果稳定。采用一级反应动力学方程和Monod方程,分别对预酸化和厌氧处理过程中有机物去除进行研究,确定了动力学参数,求得动力学模型分别为S=S0e-0.3031t和V=0.286S8026+S。关键词:乳制品废水;预酸化;厌氧降解;动力学中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1004-6933(2008)01-0065-04Treatmentofwastewaterfromdairyproductsbypre-acidificationandUASBprocessanditsdegradationkineticsLUFang-jie1,LIUShe-feng1,GAOJun-hui2,HUAZhao-zhe1,DUGuo-cheng1,CHENJian1(1.TheKeyLaboratoryofIndustrialBiotechnology,MinistryofEducation,SouthernYangtzeUniversity,Wuxi214036,China;2.WeixinNewTechniqueInstituteofWuxi,Wuxi214031,China)Abstract:Thetreatmentofwastewaterfromdairyproductsbypre-acidificationcombinedwithUASBprocessshowedthatlotsoforganicmatterswereremovedbypre-acidificationandthebiodegradabilityofthewastewaterwasimproved.Inanaerobictreatmentprocess,theremovalefficiencyofCODwas88.9%,andtheoperationwasstablewhenHRT=24h.AccordingtofirstorderreactionkineticequationandMonodequation,theremovaloforganicmatterinpre-acidificationandanaerobictreatmentprocesswasinvestigatedandthekineticparametersweredetermined.KineticequationswereobtainedasS=S0e-0.3031tandV=0.286S8026+S.Keywords:dairyproductswastewater;pre-acidification;anaerobicdegradation;kinetics乳制品产业近年来在我国得到了很大的发展,其排放的废水也造成了相应的环境问题。本文针对乳制品废水中有机污染物的特点,对预酸化-UASB处理工艺的动力学过程进行了考察。作为反应器基质降解动力学的模型,其目的是描述基质降解速率与基质浓度、微生物浓度之间关系的,而微生物在降解有机物的过程中,反应器的运行状态是非常复杂的,因此准确地用一种数学式来表达其动力学模型是相当困难的。为了考察主要因素对基质降解速率的影响以建立基质降解动力学模型,在本研究中假设[1]:①整个反应器系统处于稳定状态;②进水基质均为可溶性有机物且不含微生物,整个反应过程中微生物浓度保持一定;③基质的降解速率与微生物对底物的利用率相等;④进水温度与反应温度相等,反应动力学方程是在温度一定时建立的。基于上述假设,采用一级反应动力学方程和Monod方程分别对预酸化和厌氧处理过程进行研究,建立了符合乳制品废水降解过程的动力学模型,利用Matlab软件对模型进行了求解,建立了相应的反应速率方程。·65·1试验装置与方法1.1试验水质试验废水为人工配制的模拟废水,pH值为7.5,COD质量浓度为2500～3000mg/