酵母废水处理出水中可溶性微生物产物的研究

酵母工业废水是处理难度较大的高浓度有机废水之一。随着酵母工业迅速发展，废水的排放量不断增加，对环境的污染日趋严重，已成为制约酵母生产企业发展的瓶颈。为了解决酵母废水污染，国内外许多学者对酵母废水处理进行了研究。生化处理是目前酵母废水处理的主要手段，但其出水不能达到目前该类废水的排放标准。因此研究生化处理出水成分对于正确评价生化处理效率及选择后续处理方式很有必要。生化处理系统出水中可溶性ＣＯＤ由以下几部分组成［１－２］：残余的可降解或降解缓慢的ＣＯＤ，不能降解的ＣＯＤ，生化处理过程中产生的可溶性微生物产物（Ｓｏｌｕｂｌｅｍｉｃｒｏｂｉａｌｐｒｏｄｕｃｔｓ，ＳＭＰ，对应ＣＯＤ记为Ｓｐ）以及挥发性脂肪酸类（Ｖｏｌａｔｉｌｅｆａｔｔｙａｃｉｄｓ，ＶＦＡ，对应的ＣＯＤ为ＣＯＤＶＦＡ）等中间物质。如果经过足够长的降解时间，废水中残余可降解的和降解缓慢的ＣＯＤ几乎可降解完全，但不能降解的可溶性ＣＯＤ（俗称ｉｎｅｒｔＣＯＤ，记为ＳＩ）以及大部分ＳＭＰ是难以去掉的。因此可认为足够长的时间后，生化出水中残余可溶ＣＯＤ（ＳＲ）＝ＳＩ＋Ｓｐ＋ＣＯＤＶＦＡ。一些研究者的研究表明生物处理系统出水中相当部分溶解性有机物质实际上是ＳＭＰ［３－４］，因此废水中惰性ＣＯＤ及生化处理过程所产生的ＳＭＰ对中高浓度工业废水生化出水质量的影响是个不可忽视的问题［５－６］。但目前有关ＳＭＰ的研究几乎都是以葡萄糖、乙酸等简单基质条件下进行的，而且好氧条件下研究较多。本研究在厌氧条件下，对不同ＣＯＤ浓度的酵母废水的惰性ＣＯＤ、在厌氧处理条件下产生的ＳＭＰ、残余ＣＯＤ进行了测定并对惰性ＣＯＤ、ＳＭＰ与原水ＣＯＤ、残余ＣＯＤ的相关性进行了研究，建立了相应的计算关系式。１材料与方法１．１试验材料试验装置为自制小型ＵＡＳＢ厌氧反应器、恒温水浴装置、气体计量装置，离心机，溶剂过滤装置（０．４５μｍ微孔滤膜），循环水冷凝蒸馏装置。试验用酵母废水取自某酵母生产企业综合性废水，经过不同比例的稀释后使用，水质见表１；本研究所指的过滤废水以及可溶性ＣＯＤ等，均是将水样经过离心机高速离心后再经０．４５μｍ膜过滤。接种污泥取自同一酵母厂厌氧反应器底部，污泥指标为１０～２０ｇＶＳＳ／Ｌ。１．２厌氧反应器试验条件用ＮａＨＣＯ３溶液调节进水ｐＨ６．８～７．２；接种厌酵母废水处理出水中可溶性微生物产物的研究周旋１，刘慧２，王焰新２，史郁２，程睿韬２（１．武汉工程大学环境与城建学院，湖北武汉４３００７３；２．中国地质大学环境学院，湖北武汉４３００７４）摘要：在厌氧条件下对酵母废水中惰性可溶ＣＯＤ（ＳＩ）进行了测定，对不同ＣＯＤ浓度废水的可溶性微生物产物（ＳＭＰ，Ｓｐ）的产生量与残余可溶性ＣＯＤ（ＳＲ）的相关性进行了研究。当酵母废水初始ＣＯＤ浓度Ｓ０在１２３０．５～６５１６．３ｍｇ／Ｌ时，研究发现ＳＩ／Ｓ０为０．１０１，Ｓｐ／Ｓ０在０．０６～０．０９之间；Ｓｐ／ＳＲ在０．３～０．４之间，ＳＩ／ＳＲ比值在０．４～０．６之间；随着Ｓ０升高，ＳＲ、Ｓｐ也相应增加，呈一定的线性关系，其关系式分别为ＳＲ＝０．１５５６Ｓ０＋１２５．３４（ｒ＝０．９８４１），Ｓｐ＝０．０５０９Ｓ０＋７９．２２４（ｒ＝０．９０９）。关键词：酵母废水；可溶性微生物产物（ＳＭＰ）；惰性ＣＯＤ；残余ＣＯＤ中图分类号：Ｘ７０３．１文献标识码：Ａ文章编号：１０００－３７７０（２００７）０９－０４３－０４收稿日期：２００６－０４－２５基金项目：国家杰出青年科学基金（４０４２５００１）；湖北省自然科学基金重点项目（２００５ＡＢＡ００４）；国家环境保护总局（环办函［２００５］８６号）作者简介：周旋（１９７１－），女，博士，研究方向为水污染控制技术；联系电话：０２７－６２２１２１４６；Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｂｚｈｏｕｘｕａｎ＠１６３．ｃｏｍ。第３３卷第９期２００７年９月水处理技术ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＷＡＴＥＲＴＲＥＡＴＭＥＮＴＶｏｌ．３３Ｎｏ．９Ｓｅｐ．，２００７４３试验阶段反应器１反应器２开始（ｍｇ／Ｌ）结束（ｍｇ／Ｌ）ＣＴ１＝１４７２．０ＳＴ１＝１２３０．５（ＣＴ）１＝４０３．２（ＳＴ）１＝２５６．７（ＣＯＤＶＦＡ）１＝５０．０ＣＴ２＝１２４９．３ＳＴ２＝１２３０．５（ＣＴ）２＝３０２．８（ＳＴ）２＝２２５．２（ＣＯＤＶＦＡ）２＝２８．０表３ＳＩ／Ｓ０实验测定的相关数据Ｔａｂｌｅ３ＲｅｓｕｌｔｓｏｆｒｅｓｉｄｕａｌＣＯＤｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅｙｅａｓｔｗａｓｔｅｗａｔｅｒ氧污泥浓度低于１００ｍｇＶＳＳ／Ｌ，结合废水具体特点按表２要求有选择地加入营养溶液（见表２），混合均匀后置于３５℃恒温水浴装置中。碱度维持在１０００～３０００ｍｇ／Ｌ（以ＣａＣＯ３计）。１．３ＳＩ／Ｓ０的比例测定方法Ｓ０指的是反应器进水可溶性ＣＯＤ值。两个相同的厌氧反应器，一个进原