两阶段连续厌氧工艺处理糖果废水的研究_倪寿清

[gJSPanhelL,HaaseM,WellerH,et目.外oocthe而sytrofcolloidalse而eonduet.or2.0Su坛aCem团iifcationandsatbi!ityofsotrnglu而neseingdCspartialCs.IJI.^m.C加m.Soc,1987,l的(19):5649一655[101庄稼,李克安.茜素红s与蛋白质的反应机理研究.l[J.化学学报,1998,56(8):827一83211陈炳捻.可再生甲壳质的吸附特性研究[MI.I’洲:华南理工大学出版社,1998,53一54两阶段连续厌氧工艺处理糖果废水的研究倪寿清崔清洁(山东大学环填科学与工程学院,山东济南250100)摘要:设计了两相厌氧处理系统来处理糖果废水,该系统由升流式厌氧污泥床(uAsB)’和降流式厌氧生物池池(DF^F)组成.UASB和D队F反应器分别在35℃和室温(22~25℃)下运行,系统水力停留时间是2.4天。结果表明:在总有机负荷12.skgCOlDm,.d时系统c0D去除率为98%,并且在高有机负荷情况下uAsB仍能获得较好的处理效果.通过回流可以调节uASB反应器进水c0D浓度保持在30叭以下.系统DFAF反应器出水coD浓度维持在4仪腼创L以下,并能有效缓冲UAsB反应器出水的波动。关键词:糖果废水:升流式厌氧污泥床:降流式仄氧生物滤池:有机负荷1引言糖果制造业在中国是一个十分重要的工业,从产量上看,目前中国是仅次于美国的全球第二大糖果市场,到2加5年,全行业总产量将达128万吨,产值突破20亿元人民币川.糖果厂产生了大t高浓度有机废水,其来源于混合器及各种器皿冲洗排水和车间清洗水等,该废水浓度高,成份复杂121。这些废水必须经过处理才能外排,以防直接排入地表水大量消耗溶解氧,破坏水生生态系统。采用好氧工艺处理这些高有机废水耗费大量能量和化学试剂,产泥量较大:高效厌氧工艺是处理该种废水的有效方法,可以在水力停留时间大大降低的情况下增加污泥停留时间,能源消耗远低于好氧工艺,而且产生的污泥量是好氧的lor一1巧,将大大减少污泥处理费用。此外,厌氧工艺氮和磷的补给费用也相应低于好氧系统。使用UASB处理糖果废水技术上是可行的。UASB反应器通过形成颗粒污泥来实现高效厌氧处理,反应器的污泥沉降过程将水力停留时间和污泥停留时间分开,使得污水的升流速度远低于颗粒污泥的沉降速率。为进一步提高COD的去除效果,试验在UASB下游设置DFAF作为后序处理,该处理系统运行了or个月。本研究的主要目的是评价糖果废水的高效厌氧处理工艺的可行性,研究在环境温度下运行二级厌氧反应器来提高一级工艺出水水质的可能性。2材料与方法2.1试验废水某糖果厂产生两股废水—高浓度低流量废水和低浓度高流量废水,混合废水COD浓度30留oL试验定期从糖厂取水,将两股废水按体积比9:l混和(与两股废水产生比例一致),必要时进行稀释以得到相应的有机负荷。按coD:N:P=20:4:l比例投加营养盐131,以硝酸按和磷酸氢二按为氮、磷源,同时投加碳酸氢钠来增加进水的缓冲能力.2.2试验流程与装里试验系统由uAsB和DFAF反应器组成,设计有机负荷是20kgcolDm3.d。uAsB反应器的容积是20L,运行温度35℃,水力停留时间1.6天;DFAF容积是25L,有效容积是10L,在室温(2一25℃)下运行,水力停留时间是0.8天。试验用50W加热板和热电偶传感器控制UASB温度在35夕.1℃,同时记录DFAF温度。反应器设计如图1所示。UASB反应器由9.smm厚的聚氯乙烯树脂管制成,内径0.20m,高0.64m,容积20L,设有8口。两个集气口位于反应器顶部,主集气口位于气、液、固三相分离器之上,另一个集气口位于顶部边缘,用来收集从分离器逃逸的沼气,同时用来做热电偶的入口。UASB反应器通过蠕动泵进水和回流,进水流量8.3mU而n;通过进水浓度调节有机负荷。水流通过一个竖管进入UASB,然后依靠重力作用进入DFAF,DFAF的水位通过溢流管控制。UASB进水竖管可以直接测量反应器进水需要的水头压力,能及时发现水流堵塞,并且堵塞时水流会回流出竖管。如果没有这个竖管,堵塞时蠕动泵使水压增加,使泥水溢出反应器。印18`泌舀叼气.,户舀山、亏勿1的的二`7次.务廷翻八洲匕70印匀40匀20```..卜.64曰.月.---.-121O864t_,,、,,,2七,.’、,’O`孟`孟-sese`se--`--曰`1921臼岛27湘3f留l付间,周有机负荷去除尔丈幻OOOD去除率口.月--3537门’0JO洲尹目备“片洲。g廷粥乓但粼1扮偏份乙}针八J夕\…竖`目…管口徽一拜坷习UASB图1DFAF试验系统示愈图图219周后队SB性能指标DFAF反应器高0.s