处理污凝水的研究_杨学富

第14卷第1期1996年6月北京轻工业学院学报JOURNALOFBEI」ING】卜侣rlllUTEOF以GHT】NDUSI卫YVOI.14No.1uJn.19%处理污凝水的研究杨学富董银卯梁云洲(北京轻工业学院化学工程系,北京100037)摘要通过静态实验研究,证明了某硫酸盐纸浆厂污冷凝水的可厌氧降解性;发现了污冷凝水中有机物降解速率与其浓度的一次方成正比,速率常数幻n为.024h一’.在17L的UASB反应器内对此废水进行了动态厌氧处理研究.结果表明,COD去除率可达72%~85%,还发现了反应器中有颗拉污泥出现.关键词UASB反应器;污冷凝水;硫酸盐纸浆分类号X793对硫酸盐纸浆厂污冷凝水往往采取回用与处理相结合的措施,即把污染程度较低和温度较高的蒸发器冷凝水用于洗涤未漂浆或用于苛化工序,把污染严重的蒸发器冷凝水与蒸煮锅喷放蒸汽的冷凝水进行处理.国外从七十年代初才重视对污冷凝水处理的研究,继而出现了一些处理装置.处理方法中采用较多的是汽提法,按所用介质的不同又分为空气汽提法与蒸汽汽提法.前者设备简单,基建费用低,动力消耗少,硫化物去除率90%,但BOD,去除率仅为10%一20%,且不能回收松节油,故蒸汽汽提法得到了广泛的应用.如日本与北美的一些工厂先后建起了蒸汽汽提装置,不仅可去除95%的硫化物与60%一85%的其它有机物,并将这些污染物浓缩到可燃烧的浓度,还可回收部分松节油,但其耗能高,设备复杂,汽提塔常因纤维堆积造成堵塞;污冷凝水易起泡,给操作带来困难.近年来,北欧及日本等国家开始探索用厌氧消化法处理污冷凝水的新途径.J.Nol刀lan等应用厌氧膨胀床处理硫酸盐浆厂污冷凝水取得了一定的效果【’],但容积负荷仅为0.12一0.329COD/.Ld;A.A.oCic等应用了先厌氧消化后汽提的二步法I’],处理含有较多有机物与硫化物的污冷凝水,连续9个月的实践表明,仄氧滤池效果不够稳定,在加酵母情况下COD去除率才达到70%一80%,不加酵母时仅达40%;M.M.eBnja而n等用厌氧一好氧法处理污冷凝水【3],采用没有三相分离器的升流式仄氧污泥床反应器,污泥在反应器外部的沉淀池中沉降,厌氧阶段的COD去除率只有50%上下.本研究中,首先对北京某硫酸盐纸浆厂污冷凝水的可厌氧性进行了静态实验评价,并探索其厌氧降解动力学规律,然后通过长时间的运行实验考察了在标准UASB反应器中处理此污凝水的可行性.收稿日期:1男5一1一23第14卷第1期杨学富等:处理污凝水的研究1.1实验与结果主要材料及药品1.污冷凝水:取自北京某硫酸盐制浆厂,p:H.89,碱度:80一2O0mg/L(以aCCO3计),COD:1000一2000叱瓜,醇类:200一1000硼/L,酚类:l一15毗/L,VFA:450~600gnI/L,K一N:40~l0()mg/L,T·P:0.6一21119/L.2.污泥:取自天津某水处理厂,经淘洗与离心脱水,vss:12.5g/L.3.(NHZ)ZCO、NaZlPO4,2H20及aNcA均为化学纯药品,使用前用蒸馏水配成水溶液.LZ实验方法与结果1.2.1厌氧降解性及毒性研究向5个有效容积为120IllL的锥形反应瓶内,分别投人0(空白)、20、40、60、801llL的污冷凝水及相同量的aNcA(相当于CH4的理沦产量为25inl的量);加人不同量的(NHZ)ZCO及aNZPHO;,使各瓶内的COD:N:P=350:5:1.用19rnL污泥为各反应瓶接种.再向各瓶加人不同量的蒸馏水,使它们的反应混合物体积均为1011止.盖紧瓶塞,由塞上的玻璃管所接的软管使反应瓶与装有1.sg/LaNOH的史氏管相通.将反应瓶置干39士1℃的振荡水浴上.厌氧反应产生的气体经史氏管内aNOH吸收后,进人了此管上部计量空间内,随时可读出产气(CH4)量.24h实验结果表明,各瓶的净产气量(即投加污冷凝水的反应瓶的产气量与空白瓶的产气量之差)分别为3.1、.60、.94、1.2sn1L.可见净产气量与反应瓶内所加污冷凝水量(20、40、60及80血L)近似于成正比.而且与空白瓶比较,各反应瓶产气均无滞后现象.由上述结果可以认为所用的污冷凝水对污泥没有毒性作用,否则,加人污冷凝水越多,进人反应来拍勺毒物越多,产气量通常不会成比例递增,这表明所用污冷凝水有很好的厌氧降解性.1..22动力学研究在有效容积为SL的反应瓶内,加人污泥及污冷凝水各.25L,VSS为.598g/L,置于39士1℃恒温水浴内,振荡反应瓶,使物料处于完全混合状态,进行厌氧反应,每4h取样分析COD浓度.实验结果如下表1,表中S。与S,分别表示反应瓶内初始COD浓度与t时刻的COD浓度.表1COD随时间的变化t(h)04812162024Sr(mg/L)1854.0947.0(S