厌氧过滤器处理维生素C废水的中试研究_黄群贤

1990年第3期河北轻化工学院养报1厌氧过滤器处理维生素C废水的中试研究黄群贤邹学灿罗人明杨景亮王锦平(环境工程系)赵素云吴志强王淑敏(石家庄市第一制药厂)摘要应用Zm“新型厌氧消化器处理维生素C高浓度有机废水。反应器底部为厌氧污泥床层,上部为填料过滤层。采用此法,容积负荷可以达到lokgCOD/m“·d以上,COD去除率可以达到90%以上。关键词:厌氧处理;UASB反应器;制药废水O前言七十年代初荷兰农业大学研制开发了上流式厌氧污泥床反应器(UASB)。由于用此法处理废水具有工艺流程和设备简单,容积负荷高,运转能耗少及对废水水质适应性较强又能回收沼气等特点,因此,近十几年来对此种反应器的研究和应用己日益引起重视。目前,世界各国己相继建起百余座大中型UASB生产装置,可以处理制糖、啤酒、化工、制药、造纸等许多工业过程排放的有机废水。我国从七十年代末开始对上流式厌氧污泥床反应器处理废水进行实验研究,并取得了一些成果。但是在试验研究中常发现,UASB也存在某些不足之处。例如设备启动时间较长,而且在启动时污恨容易流失;反应器内布水不均匀,可能产生短流、沟流等现象,从而影响了该工艺的推广应用。为克服这些缺点,许多研究者对UASB的工艺设备进行了改进。我们从1984年开始着手研究UASB的改进措施,通过多种对比试验,研制出一种新型的厌氧消化器。它以UASB为基础,在反应器的上部设置纤维填料过滤层,并改进了三相分离器的结构,使其适合干填料滤层的安装和检修,并提高气、液、固分离的效果。1986年小型试验成功后,随即转入中试阶段。中试以生产维生素C车间排放的高浓度有机废水为处理对象。试验目的在于进一步验证这种新型厌氧反应器设计构想的正确性,探索有关的设计运行参数,检验对维生素河北轻化工学院学报1990年第3期C高浓度有机废水的处理效果。1废水水质及厌氧处理小试结果维生素C采用两步发酵法生产,在生产过程中多处排放高浓度有机废水。废水中含有乙醇、草酸、菌体蛋白、古龙酸,还含有氨态氮、磷酸盐等,废水偏酸性。废水水质见表1。表1维生素C废水水质废水名称pHCOD(mg/L)BOD,(mg/L)NH3一N(mg/L)PO孟-(。g/L)SS(mg/L)维生素C废水4一55000一120004600一70005~1010一1540~200由于废水中有机物含量高,且可生化性较好,故此种废水适合于采用厌氧生物处理法处理。表2是对各股废水进行厌氧处理的小型试验的结果。,表2维生素C废水厌氧小试结身豁进水}出水投配率pH羚易L)洲CODI(mg/L)…(%)COD去除率(%)}产气量…`m“/一m3·d)D?f/1)O,不fC负吨占(,日m类种水废一O,..一只à产05…9自nU,.,上ó了一丫n口尸0nUno八.0月仔Q曰J4八卜U……提取酒精残液提取菌体残液提取多次母液精制多次母液精制废水混合废水39841一6570621197.7610.6297一18八卜UnqOQ八口b一a一合7.njùXà..…月叹月呼O八ù八bQ口n习O八OCOJól12081一6027J12·00655.384249.175·88010.532八曰Où2户0:OC5nUnoOCǎ日é…la1.八hù11OCgd月úJ.孟勺口nU..…6.055·7230060一1137727.8032893一123387.4631421一67116538.35100·382·595OQ八曰n力:2试验流程及主要设备试验工艺流程见图1。先用泵将VC废水打入贮水槽,然后将一定废水量再打入配水槽,调节废水pH值、COD到工艺所要求的范围,并加入氮、磷、钾营养盐和铂、钻、镍等微量元素。配水槽设有夹套,用蒸汽加热,使进水水温达到工艺所要求的温度。调节好的废水用泵经流量计由反应器底部送入。反应器底部设有伞型布水器,可使进水均衡分布,并避免旁路和沟流。反应器下部为高浓度的污泥床层,生长有大量厌氧细菌,具有很好的生物活性。由于反应器内部产生的沼气的搅拌作用,使废水中的有机物与厌氧菌充分接触,迅速降解并产生大量沼气。在反应器的污泥悬浮区上部设有纤维填料,在填料上附着着厌氧微生物膜,它可以进一步吸附一、降解废水中的有机物,并可截留向上流动的厌氧污泥。尤其在启动运行阶段,由于污泥尚未完成颗粒化,沉降性能较差,黄群贤等:厌氧过滤器处理维生素C废水的中试研究借纤维填料的截留作用,可防止污泥的过分流失。污泥、废水及沼气最后上升到经改进一~`二尸~~.图1Zm“土流床处理VC废水中试流程图设计的三相分离器,沼气与泥水分开,逸出液面,由气罩收集经水封和气体流量计送入气柜。泥水混合物经导流区进入沉淀区,沉淀后的污泥通过回流缝流回到反应区。反应器出水经沉淀池排放。本流程的主要设备为上流式厌氧污泥泥床反应器,见图2。反应器为钢板焊制,