HCR工艺处理盐酸金霉素生产废水的试验_梁建奎

第37卷第9期2011年9月北京工业大学学报JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGYVol．37No．9Sept．2011HCR工艺处理盐酸金霉素生产废水的试验梁建奎1，刘康怀2，赵文玉2，聂崇弟3，姚武松3(1.北京工业大学建工学院市政工程系，北京100124;2.桂林理工大学环境科学与工程学院，桂林541004;3.福建浦城正大生化有限公司，福建浦城353400)摘要:采用高效好氧生物反应器HCR处理盐酸金霉素生产废水，结果表明，在进水ρ(COD)高达20g/L、ρ(氨氮)高达2～3g/L，且废水中含有大量对微生物有抑制作用的残留抗生素的情况下，COD的去除率高达70%以上．同时，废水中的氨氮也有一定去除效果，且反应器在运行过程中不受废水中SO2－4的影响．由此可以说明，HCR作为盐酸金霉素废水一级处理，在技术上是可行的．关键词:盐酸金霉素生产废水;高效好氧生物反应器;COD;氨氮中图分类号:X703文献标志码:A文章编号:0254－0037(2011)09－1383－04收稿日期:2009-09-17．作者简介:梁建奎(1978—)，男，吉林白山人，博士研究生．福建某抗生素生产集团是全国抗生素生产的重要基地，目前该公司主要生产各种剂型规格的饲料级金霉素和盐酸金霉素，其中盐酸金霉素年产量达500t．然而，由于废水的回收利用率低，处理率也比较低，每年排放的盐酸金霉素生产废水高达数万t，对周边环境造成了严重的污染．1试验工艺选择与试验方法1.1水质特点盐酸金霉素生产废水属于抗生素生产废水中的一种，虽然ρ(BOD5)/ρ(CODCr)≈0.7，理论上应该属于易生化降解的废水，但是由于废水具有有机污染物含量高，氨氮、硫酸盐质量浓度高，色度高等特点，且废水中残留的抗生素对微生物有抑制作用［1-3］，实际上属于高浓度难降解有机废水．针对其特点，若采用厌氧+好氧工艺处理，由于废水中SO2－4和氨氮的大量存在，将使得处理工艺变得复杂或处理效果不理想．为此，采用好氧生物处理新工艺对盐酸金霉素生产废水处理进行了试验研究．其水质特点如表1所示．表1盐酸金霉素水质特点Table1Thecharacteristicsofaureomycinhydrochloridewastewater污染因子CODCrBOD5SSSO2－4NH3-N质量浓度/(mg·L－1)200001400070002000～30002500～26001.2工艺选择试验采用德国克劳斯塔尔工科大学物相传递研究所开发的新工艺———高效好氧生物反应器HCR(highperformancecompactreactor)［4-8］为主体工艺对该废水进行处理，工艺流程如图1．HCR反应器、脱气池、二沉池容积分别为15、5、40L．反应器为两端封闭的圆柱形容器，顶部安装射流器并开有一排气孔．反应器的部分出水、沉淀池出水及回流污泥通过循环泵加压经管道混合后进入HCR顶部的射流器，形成高速射流，同时由于负压作用而吸入大量空气．射流器的两相喷头将吸入的空气切割成微小气泡，从而在其下方形成高速泵流剪切区．富含溶解氧的污水经导流桶流到反应器底部后又沿外北京工业大学学报2011年图1HCR工艺流程图Fig．1ProcesschartofHCR桶壁向上反流，从而形成环流，与活性污泥充分接触，获得了很好的传质效果(氧传输利用率高达50%)，系统微生物代谢速度快且数量多(ρ(SS)=10g/L以上)，从而达到高效去除有机污染物的目的．1.3试验方法直接取福建该集团盐酸金霉素生产车间的生产废水作为试验用水，桂林市某污水处理站的活性污泥作为种泥．分析测试的主要指标有反应器进、出水COD质量浓度、氨氮质量浓度、DO质量浓度和污泥沉降比(SV)等．测试均按国家标准进行［9-10］，主要测试项目如表2所示．表2主要测定指标与方法Table2Mainmonitoringindexesandanalysismethods测试项目测试方法测试项目测试方法ρ(CODcr)重铬酸钾快速滴定法SV30min沉降法ρ(NH3-N)容量法ρ(DO)便携式溶解氧仪2试验结果及讨论2.1HCR对污染物的去除2.1.1HCR对COD的去除试验用时近2个月，每天取样测试，以连续3d测试数据的平均值作为试验结果制图．污泥驯化期为15d．初期，COD几乎没有去除，活性污泥呈乳白略带黄色，絮体细碎，沉降性能差;一周后，HCR的容积负荷就由2.58kg/(m3·d)增加到8.41kg/(m3·d)，进水ρ(COD)达到7690mg/L．活性污泥呈黄褐色，絮体增大，凝聚沉淀快，显微镜下观察，可以发现微生物的生长状况良好，生物量也在逐渐增加．试验初期进水流量为20L/d，靠增加进水ρ(COD)来增加反应器的容积负荷，当