啤酒废水常温两相UASB厌氧处理_严月根

10卷6期环境科学啤酒废水常温两相UASB厌氧处理严月根刘劲松胡纪萃(清华大学环境工程系)摘要本文研究了啤酒厂麦芽汁废水稀释液(COD约2000mglL)常温(25℃)两相UASB工艺的运行性能结果表明:该工艺具有很好的处理效果,负荷可达18kgCoDZm3·d,相应水力停留时间2.7b,溶解性COD去除率“%(以产甲烷相计).本文还对产酸相、产甲烷相的运行及颗粒污泥的性质作了系统研究.一、引言两相厌氧处理是七十年代初发展起来的一种新型废水处理工艺,该工艺处理高浓有机废水、污水污泥及垃圾废物等效果良好1[].但中等浓度废水常温两相厌氧处理研究目前报道很少.本文就是研究在常温下两相uAsB工艺处理中等浓度(约2000mgCOD/L)麦芽汁废水(模拟啤酒废水)的运行性能。二、实验材料及方法1.实验装置产酸相采用升流式柱,体积5.7L,产甲烷相则为典型的塔式UASB,体积12.2L,其中反应区.93L,沉淀区.29L。其工艺流程见图1.反应器控制在25士l℃下运行.l,l2.基质取自北京啤酒厂糖化车间的成品麦芽汁,主要成份为麦芽糖及少量淀粉糊精,属易降解溶解性有机物.原液COD160一180000mg压,低温保存.实验时将其稀释成2000mgeoD/L(1450mgBoDS/L),以模拟啤酒废水浓度.同时补充适量尿素及KHZPO;,使CoD:N:p~200:5:1,加NaZCo3调节碱度至600一800mg/L(以CaCo3计).还不定期加Caz+及微量元素液.每天配水1一2次.3.种子污泥产甲烷相种子污泥取自本实验室已停运一个半月、中温处理啤酒废水的UASB装置,未经任何预处理.该污泥特点是颗粒大(d3~4mm),沉降性好,产甲烷活性高.接种量198.09VSS,相当于16.29VSS/L.对产酸相,由于产酸菌易生长繁殖切,故未接种任何污泥。图1实验工艺流程三、实验结果(一)二次起动起动过程中进水浓度有波动,一般为1600一2,00mgCOD/L,相应酸化液COD1400一2200mg/L.实验结果表明,种子污泥虽存放一个半月,但其性能保持良好,反立器二次起动容易,只需二十天负荷可达12kgCOD/ms·d,而溶解性COD去除在85务DOI:10.13227/j.hjkx.1989.06.01110卷6期仍加仍侧翻.以汽100rl|..卜欲à并馥术OQO的。12、4,’飞11只’l’a(}〕J图3酸化率随酸化时间的关系表1酸化液中各种有机酸的相对比例(摩尔百分数)ǎp.。三\.00沈担色书起动道行时间d()图2两次起动运行(数据按甲烷相计)以上(图2).产酸相在大约sh的水力停留时间下约一周后,产酸菌繁殖较多,峻化欢果校好。同时也表明,冲击负荷对酸相运行不利,会导致大匿沉降性差的污泥絮体流失,结果酸化效果下降,需再运行一段时间,才能达到新的稳定.(二)稳态条件下两相工艺的运行特性1.产胶门进水浓度严格控制2000mgCOD/L,峻相。盆行特性分析如下:(l)峻化效果对2000mgCODZL这种中等浓变麦芽汁稀译废水,基贡或酸化产物(主要是有机酸)一般不会对产酸菌造成抑制Ll〕,l因此酸化效社龙水力停留时间(HRT办控制.图3表明,HRT。越长,酸化率R。越高.当H又T、斗一sh较适宜,此时R。可达一外以上.相对于中温(HRT、~1.5`一Zh,R。达斗o摇),常温下骏化速变要慢得多.酸化液中有机酸分布见表1.虽在不同HRT,条件下R。不同,但各种有机酸比例基不恒定,主要是乙酸约占斗5一60多;丙酸r酸各占20一25多;戊酸只占3多左右(摩尔队一’戚停留时间{一}一,、}__.},一曰l任又!uD甲/从、4CJ门女}l匀,之l王歌仪(夕入油泛二…一立一潇丰二一…川一石一…干’`_{乙3}斗4·6124·,}”·4{5·’`,且}`·4{5`·,}z,·,1乙Z·,}l·,!`·25148·“124·0】25·2}2·2比)。属乙酸型发酵,与高浓度废水骏化有明显差异1[].虽进水pH较高(pH7.5一9.,,碱度600一800mgCaCO,/L),但唆化后pH可降至5.6一6.2,这对产酸菌有利。同时即使酸相有部分产甲烷菌生长,其活性也会受到严重抑制,相分离效果好.酸相溶解性COD去除取决于HRT:及其反应器内的pH,一般在5一20沁。(2),俊相污泥性能酸相污泥外观灰白色,有刺激性臭味,易形成棉絮状大块,质地松散,沉降性差.酸相污泥在反应器中分布见图4.污泥浓度上下小,中偏低处大.这种分布校特殊,可能是其自身沉降性能差导致的结呆。2.产甲烷相麦芽汁废水酸化后,浓度有所降低,各稳态条件下运行参数见表2。(l)处理效果颗粒污泥床反应器常温处理中等浓度(1700一1800mgCOD/L)的麦茅汁