两相厌氧系统处理抗生素生产废水

两相厌氧系统处理抗生素生产废水买文宁1,孙中党2(1.郑州大学环境与水利学院,河南郑州450002;2.郑州市环境保护科学研究所,河南郑州450007)摘要:采用两相厌氧系统处理抗生素生产废水的实践表明:当系统进水pH值为5.46,VFA、COD、BOD5值分别为1376、8597、4126mg/L时,若产酸器(厌氧折流板反应器,ABR)的停留时间为12h则ABR出水pH值升高至6.18,VFA浓度升高至3281mg/L,BOD5/COD由0.48升高至0.52;当产甲烷器(厌氧复合床反应器,UBF)的停留时间为39h时,UBF对COD和BOD5的去除率分别为90.4%和94.5%。关键词:抗生素生产废水;两相厌氧系统;厌氧折流板反应器;厌氧复合床反应器中图分类号:X703.1文献标识码:C文章编号:1000-4602(2003)07-0095-02基金项目:河南省科技攻关项目(991200215)华中医药集团采用生物发酵法生产乙酰螺旋霉素,产量为450t/a,产生废水量为2500m3/d。1工艺流程工艺流程见图1。图1两相厌氧工艺流程乙酰螺旋霉素生产废水经过格栅、沉淀隔油池和调节池等预处理单元后进入两相厌氧处理系统,先经ABR再由加热配水塔加热至35℃后进入UBF,然后进入好氧生物系统做进一步处理。水解酸化采用ABR反应器[1、2],甲烷发酵采用UBF反应器[3、4]。ABR为钢筋混凝土结构,1座分2组,每组分3格,每格下流室和上流室的容积比为1∶3,第3格在上流室上部设有2m高的弹性立体填料,既扩大了反应器容积、改善了水流状态和传质效果,又有利于强化沉淀效果并阻止污泥流失。UBF为钢结构(共8座),每座反应器的直径为8m、高为12m,底部设有布水器,上部设有三相分离器和排水装置,在反应器的5～7m处设有2m高的弹性立体填料。三相分离器的设计对沼气采用二次分离技术,以创造较好的泥水分离条件,提高沼气的分离效果,减少厌氧污泥的流失;底部布水器的设计则形成了整体连续进水、局部脉冲间断进水的有效混合与均匀布水的效果,选用弹性立体填料以提高填料的作用效果。以上技术措施满足了现代高效厌氧生物反应器的三个重要条件:提高了处理设备单位容积的生物量和生物种类;改善了反应器中的水力条件,强化了反应器中微生物与基质之间的传质作用,加速了有机底物从废水中向微生物细胞的传递过程;创造了良好的微生物生长环境,改善了微生物群体的生长状态,增强了微生物生态系统的稳定性。两相厌氧处理系统的设计参数见表1。表1两相厌氧系统的设计参数反应器进水COD(mg/L)出水COD(mg/L)COD去除率(%)容积负荷[kgCOD/(m3·d)]停留时间(h)有效容积(m3)ABR900081001018.0121250UBF81001215855.0394100·59·中国给水排水2003Vol.19CHINAWATER&WASTEWATERNo.7©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.2运行结果与分析211两相厌氧系统的启动与运行接种污泥取自某淀粉厂废水处理工程中的厌氧污泥,其VSS/SS=0.52,ABR中厌氧污泥的平均浓度为9gSS/L,UBF中厌氧污泥的平均浓度为22gSS/L。该废水处理工程于1998年1月投入菌种启动运行。厌氧处理系统的启动运行可分为污泥驯化期、提高负荷期、稳定运行期三个阶段。在启动初期采用低浓度间歇脉冲进水,以增加反应器内部反应液的混合程度,保持进水浓度不变并逐步增加进水量,使污泥得到驯化。在提高负荷阶段保持进水量不变,逐渐增加进水浓度以提高反应器的容积负荷。当厌氧处理系统达到设计负荷且各项指标稳定时,则该系统进入稳定运行期。从系统启动到稳定运行期历经7个月左右。稳定运行期的监测结果见表2。表2两相厌氧处理系统的运行结果项目pHSS(mg/L)VFA(mg/L)COD(mg/L)BOD5(mg/L)范围平均值范围平均值范围平均值范围平均值范围平均值ABR进水5.12～6.275.46562～16789711251～192613766264～971685973612～52814126ABR出水5.49～6.726.18138～6984262799～391732816271～869577612947～41623946UBF出水7.06～7.487.26118～706337161～319229549～958746167～336216212酸化反应器的运行结果由表2可见,乙酰螺旋霉素生产废水经过酸化器的作用,pH值从5.46升至6.18,这主要是有机氮化合物进行氨化反应而分解转化为氨态氮的结果;SS值明显降低主要是颗粒状悬浮有机物在水解菌的作用下转化为可溶性有