UASB反应器常温下处理啤酒废水的生产性启动研究_陆正禹

1995Vol.11No.3中国给水排水7uASB反应器常温下处理啤酒废水的生产性启动研究法正禹刘志杰胡纪萃①(清华大学)李静(北京啤酒厂)摘要北京啤酒厂的8个生产性升流厌氧污泥层(UASB)反应器总有效容积Z000m3,系统地介绍了该反应器用于常温下处理啤酒工业废水的启动过程。经过八个月的启动运行,运行效果较好的单元反应器,容积负荷可达到7.0一12.okgCOD/m3·d,水力停留时间5一6h,COD去除率高于75%。首次利用好氧活性污泥接种生产性UASB反应器获得成功。本反应器顺利启动的关键技米是适宜的污泥接种量(6.0~8.okgVSS/m3)、正确对待污泥流失及提供足够的营养和碱度。1引言升流式厌氧污泥层反应器(UASB)是现代高效厌氧反应器中应用最广泛的反应器之一。据不完全统计〔幻截止到1990年9月,仅用于处理啤酒废水的装置就有30座,容积达6o600m3。啤酒废水的治理在国内刚刚起步,全国80。余家啤酒厂中仅有十余家有废水处理设施〔8〕,且.大多采用好氧化,存在着基建投资大、治理成本高、剩余污泥量大、占地多、不能回收有用能源等问题。清华大学环境工程系在承担“七五”国家重点科技攻关项目、`高浓度有机废水厌氧生物处理技术”时,在北京啤酒厂设计了全国第一座常温下处理啤酒废水的生产性UASB反应器,于1991年10月工程竣工并投入生产性启动运行。本文将系统地介绍生产UASB反应器常温下处理啤酒废水的启动过程。2废水水质及处理工艺流程2.1水质指标北京啤酒厂的废水来自麦芽车间、发酵车间、灌装车间及部分厂区生活污水,主要含有糖类、淀粉、醇类、蛋白质、纤维素等有机物,浓度较高、可生化性较好(BOD:/c0D一。.67左右)。废水水质变化较大,水质情况见表1。表1北京啤酒厂污水站进水水质项目水温(℃)pHBODS(mg/L)COD(mg/L)一般范围1名一326.一13.5,00一23001500一4500平均值266.615002300项目SS(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)碱度(mgCaCO3/L)一般范围200一150025一835一17300一700平均值70043104502.2工艺流程由于该啤酒厂地处市区和占地面积等因素,决定只对啤酒废水进行一级厌氧处理,使处理后的出水水质达到排入城市污水管道系统的水质标准(CJ18一86):BODS落300mg/L,COD毛soomg/L,55镇400mg/L,pH6~9。工艺流程如图1所示。①本文作者还有俞毓馨和梁永明同志中国给水排水1995Vol.11No.32.3反应器型式UASB反应器为钢筋混凝土结构,总容积为Z000m3。为运行灵活性分隔成8个单元反应器,每个有效容积为25om3,结构相同,底面为正方形,设布水系统,上部设三角形三相分离器,沿高程设取样口。没有额外的加热系统和搅拌系统。如图2所示沼气利用一}匣三到一巨还]一巨三〕一区巫」一巨巫〕备加药剂车间来水斗亘囚一匡亘口一}三到一匹困一国巫}一巨垂」一巨呀到一排入下水道脱水机浓缩池污泥泵集泥井}}}}口`口二上}1.J」I才训r`.夕百不户护J`云了浪二公下万大大份林一不了州图2反应器的结构形式2.4接种污泥处理工艺流程阶段:3.1污泥驯化期1#、2#、3#反应器于1991年11月21日投泥完毕后立即投配啤酒废水进行浸泡,污泥驯化期开始。先间歇进水,最初每h8进水smin(流量为Zm丫min·Z000m3),随后增加到lomin,待出水COD降到200一soomg/L时增加进水时间到Zomin、4omin,使污泥逐渐适应新的基质。选择两种污泥作反应器的接种污泥,一种是取自天津纪庄子污水处理厂的脱水后厌氧污泥,另一种是首都机场污水处理厂二沉池排放的好氧污泥。8个单元反应器分别投入不同的种泥,选择3个典型反应器进行说明,其污泥性能见表2。表2各反应器接种污泥的性能反应器编号1#反应器2#反应器3#反应器污泥种类厌氧污泥厌氧污泥好氧污泥接种泥量(kgvss/m3)6.514.01.0浮最大比COD去除速率0.4350.4350.07(gCOD/gVSS·d)有机组分(VSS/55)0.400.40035,由于种种原因,好氧污泥接种量小,非人为确定此数启动过程及结果3个反应器的启动运行期可分为以下三个3.2逐步提高负荷期1992年2月21日开始连续运行时正值冬季,来水温度17~24℃,浓度较高(一般在2500mg/L左右),故而最初半个月进水容积负荷一直控制在1.skgCOD/m3·d以下。采用进出水的溶解性COD值为指标进行控制。表3是逐步提高负荷期(第1一7d3)的运行参数和运行情况。运行7d3后各反应器内污泥性质有了明显变化,由原来松散、绒毛状的絮体污泥开始转变成密实、光滑、有一定机械强度的颗粒污泥。至此,