厌氧酸化+二级PSB流化床工艺处理高浓度有机废水

20环境工程2007年l2月第25卷第6期厌氧酸化一二级PSB流化床工艺处理高浓度有机废水孔秀琴梁锐振‘(兰州理工大学石油化工学院，甘肃兰州730051)’摘要采用厌氧酸化+二级光合细菌(PSB)流化床的组合工艺对植物压榨发酵废水进行降解实验，一级流化床(PSB．)中填料为轻质多孔炭渣，二级流化床(PSB)为活性炭，扰动方式分别采用机械流化和机械气动组合流化，稳定运行4Od。结果表明，进水酸化12h后COD，由80000～120000mg／L]~至63000—95000mg／L，进而由系统出水回流稀释至8000～12000mg／L，进入二级流化床反应器，PSB．白天厌氧光照、夜间微好氧，PS白天微好氧、夜间好氧，停留48h，COD，降至295．8～384mg／L，稳定实现96．2％以上的COD去除率，TN去除率为71．3％。关键词光合细菌高浓度有机废水流化床反应器0弓l言高浓度植物压榨发酵废水来自以天然植物为原料的化工厂、制药厂等企业，．pH值为5．8左右，有机物和悬浮物含量高，浓度大，易腐败发臭，排入水体易造成水体缺氧，富营养化，水质恶化。近年来，国外采用浓缩干燥方法制成肥料或饲料，国内对发酵废水的处理方法主要是生化法、物化法，典型的处理工艺为厌氧．好氧路线⋯。光合细菌(PSB)是一种光能异养型微生物，广泛存在于自然界的土壤、水田、沼泽、湖?自、江海等处，它能在厌氧光照和好氧黑暗2种条件下利用水中的有机物生长繁殖。已有报道光合细菌能有效地净化工业废水，在合成或天然载体的固定化体系中，处理效果更好【2】。此外，光合细菌具有广泛的经济价值f7，可用作饲料、生物肥料并广泛应用于水产养殖。光合细菌和酵母原生质体混合后具有较强的降解发酵废水的能力，而流化床反应器具有结构简单、具有较高的传质速率等特点。本研究采用厌氧酸化+二级光合细菌(PSB)流化床的组合工艺，以光合细菌为优势菌形成生物膜进行植物压榨发酵废水降解试验研究。1试验仪器与方法1．1光合细茵(PSB)茵种来源光合细菌(PSB)菌种来源于山西省侯马市科信生物制品有限公司生产的光合细菌液体肥，菌体浓度2．8×lo9个／mL，经分离纯化培养后，按照《伯杰氏细菌鉴定手册》第8版第1部分光合细菌对比鉴定该光合*甘肃省教育厅科研资助项目(o503．06)细菌，认定其以假单孢红螺菌科、紫色非硫细菌为主。1．2废水来源及水质指标废水取自甘肃省某万寿菊加工厂，为万寿菊压榨及发酵废水，水质指标见表1。’表1废水水质CODc，，(1ng‘L)BOD5，(1ng‘L)TN／(1ng·L)pX值B0D5／CODc,8×1041．2xlo54．5×1045．0×1044．50051605．66．20．420．561．3处理工艺流程废水处理工艺流程如图1。I璺II工艺流程1．4试验装置及方法将植物压榨发酵废水进行预酸化处理，COD去除率约为22％。经CaCI，沉淀去除光合细菌抑制因子SOl-、S2一，上清液由NaHCO，调节pH值至7．0，之后进入一级流化床反应器(PSB)，内投加轻质多孔炭渣，炭渣为锅炉燃烧废弃物，经筛分后，取粒径I一3mm的使用。PSB。白天光照机械搅拌，夜间微好氧曝气，DO控制在0．5—1．3rag／L；出水接着进入二级流化床反应器(PSB：)，投加活性炭，其形状为直径2mm、长0．8—1cm的圆柱颗粒，曝气扰动，白天光照，DO白天为2—2．5mg／L，夜间4．3—5．3mg／L，并依据脱氮效果调整，为模拟自然状态光强度定为2000—25001X。同时进行菌体回流培养并不断投维普资讯http://www.cqvip.com环境工程2007年12月第25卷第6期21加新鲜菌种保证光合细菌为优势菌种，出水经沉淀分离后回收菌体。各段反应时间分别为酸化段12h、沉淀0．5h、PSB。24h、PSB224h、菌体分离0．5h。两级PSB流化床试验装置如图2。菌液槽~-kJ~f■气器图2两级PSB流化床装置2结果与讨论2．1生物膜的生物学特性将酸化段的出水稀释至COD10000mg／L左右，接种光合细菌，接种量为20％，维持反应器中光合细菌为优势菌，每周期补充10％的新鲜菌种。培养4个周期后观察到挂膜现象，约15d后生物膜趋于稳定。观察到PSB。内的炉渣填料上附着一层棕褐色的絮状物，手感滑腻，扰动时不易脱落；PSB2内的活性炭填料上黏附着一层桔黄色半透明状的絮体，且PSB，水体中内亦有一定量的桔黄色的絮状体，沉淀性能良好。表明光合细菌在填料上已形成生物膜，并对待处理废水具备了一定的处理能力。PSB内生物膜在低溶解氧条件下活性保持较好，其优势菌主要为假单孢红螺菌；PSB：生物膜微生物经鉴定，有紫色非硫细菌、少量假单孢红螺菌、大量的球状、杆状等厌氧异养菌等。PSB：反应器水体中微生物絮体主要为好氧异