米粉废水处理的实验研究_马三剑

米粉废水处理的实验研究马三剑,郭永福,宗栋梁,蒋京东(苏州城建环保学院环保系,江苏苏州215011)摘要:上流式厌氧污泥床(UASB)这种工艺已广泛应用于食品、酒精及其它工业废水。米粉是我国独有的食品,文章应用UASB反应器对米粉废水的处理进行了实验研究。结果表明:用厌氧颗粒污泥接种的UASB反应器,在37±1℃下运行两个月后,处理米粉废水容积负荷从3.5gCOD/(L.d)提高到13gCOD/(L.d),进水COD浓度在13000mg/L左右,COD去除率达94%以上,产气正常。当再次提高负荷后,仅半个月时间,容积负荷从13gCOD/(L.d)增加到25gCOD/(L.d),进水为实际生产废水,停留时间从24小时缩短到12小时,COD去除率仍达92%以上,产气率为0.35L/gCOD。关键词:废水;淀粉;UASB;颗粒污泥中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1004-8022(2000)02-0011-05生产米粉的原料是大米等,其原料加工工艺和普通淀粉生产相似,在生产过程中排放大量的废水,废水中主要含有溶解性的淀粉和少量的蛋白质,其中有机污染物的浓度CODCr约为10000～30000mg/L,BOD5约为4000～6000mg/L左右。文章介绍了用上流式厌氧反应器(UASB)处理米粉废水的工况及效能,并对影响处理效果的因素进行了分析。1UASB反应器运行过程中的控制因素UASB反应器在实际运行过程中的控制因素主要有氧化还原电位、温度、pH值、出水中的挥发性脂肪酸(VFA)等。现将在实验运行过程中各控制因素简要说明如下:⑴厌氧环境的主要标志是发酵液具有低的氧化还原电位。氧化还原电位愈低,形成的环境愈适合于厌氧微生物的生长。一般情况下,控制低的氧化还原电位主要依靠:①保持严格的封闭系统,杜绝空气的渗入;②通过生化反应消耗进水中带入的溶解氧,使氧化还原电位尽快降低到所要求值[1]。⑵厌氧消化的控制温度主要影响生化速率、处理程度、沼气产量、沼气成分、出水水质等,中温消化最适宜温度在30～39℃之间[1]。———————————————[收稿日期]1999-12-29[作者简介]马三剑(1962-),男,安徽阜阳人,副教授,硕士。第13卷第2期J.SUZHOUINSTITUTEOFURBANCONSTRUCTIONVol.13No.22000年6月ANDENVIRONMENTALPROTECTIONJun.2000苏州城建环保学院学报⑶厌氧消化中,产甲烷菌的最适pH值随甲烷菌种类的不同略有差异,但一般适宜范围大致是6.5～7.8范围之间,并且应尽量减少波动,pH值在6.5以下,甲烷菌即已受到抑制,pH值低于6.0时,甲烷菌已严重受到抑制,反应器内产酸菌呈现优势生长,此时反应器已严重酸化,恢复已十分困难[2]。根据出水pH值的变化,及时调整有机负荷,如因不慎使pH值降至6.5以下时,可短时停止进料,以待pH值回升。有时也可适当投加碱性物质,如石灰,碳酸钠和碳酸氢钠等,其中碳酸氢钠综合效应最佳。2UASB反应器的启动和污泥颗粒化UASB反应器启动过程,实质上是对菌种驯化、选择、增值的过程,即:(1)使污泥适应将要处理的废水;(2)使污泥具有良好的沉降性能;(3)使反应器内污泥形成一定的规模;在UASB反应器中形成颗粒污泥,乃是UASB反应器与其它厌氧生物反应器的重要区别。而颗粒污泥的形成和成熟,乃是保证这种厌氧生物反应器具有高浓度和高活性的前提条件。而污泥颗粒化必须严格控制操作条件,并在一定的水力条件下进行才能形成。3米粉废水试验3.1试验目的(1)模拟上流式厌氧反应器的实际结构型式,探讨米粉废水采用UASB处理的可能性;(2)对数据进行处理,探求UASB对米粉废水的处理效果;(3)考察负荷随机变化对UASB系统工况影响;(4)为米粉废水采用UASB进行处理提供依据;3.2试验装置与方法(1)废水水样废水水样取自苏州某米粉厂,源水水质为:COD=13000～19000mg/L,pH值=3.8～6.0。该厂规模较小,日产淀粉3吨,其工艺流程为:淀粉在离心机中加水搅拌脱离,沉淀,最后烘干制成成品。(2)接种污泥接种污泥在本实验室的UASB反应器内,经其它废水长期驯化后所形成的颗粒污泥。(3)试验装置与流程UASB反应器采用内径94mm、高度425mm的有机玻璃管制成,其中反应区容积为3L,进水流量以定时泵控制,所产沼气经三相分离器后由反应器顶部排出,沼气排出管上装有采气瓶和流量计,整个装置置于可控制温度的恒温柜中,实验温度控制在37±1℃内,采用的工艺12苏州城建环保学院学报2000年第2期马三剑等:米粉废水处理的实验研究131污水瓶2定时泵3恒温柜4UASB反应器5洗气瓶6湿式流量计7温度计8加热器图1试验流程示意图流程见图1。