利用污泥消化过程同时处理油墨废水

2004Vo1．20中国给水排水CHINAWATER&WASTEWATERNO．4利用污泥消化过程同时处理油墨废水吴根义，杨仁斌，虢清伟(湖南农业大学环境科学与工程系，湖南长沙410128)摘要：利用两相厌氧UASB反应器在中温条件下消化剩余活性污泥的同时处理油墨废水，重点介绍了该工程的设计特点、调试过程和运行效果。结果表明：当污泥与油墨废水以5：1(体积比)的比例进入反应器时，出水的色度去除率达到98％，出水水质完全达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的新扩改一级标准，基本达到了设计要求。关键词：污泥消化；油墨废水；UASB反应器；工程设计中图分类号：X703．1文献标识码：C文章编号：1000—4602(2004)04—0069—02长沙某厂主要生产大米制品、牛奶饮料以及配套的包装材料，其废水水质和水量情况见表1。表1废水水质、水量水量C0D曰0D色度废水种类pH(m／d)(mg／L)(mg／L)(倍)淘米废水l6008203l56．5O牛奶生产废水800l4007585．6O油墨染色废水87434l6806．8lOO00该厂采用推流式活性污泥法处理淘米废水和牛奶生产废水，处理效果好，出水水质完全达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)新扩改一级标准，剩余活性污泥产量为40m／d(含水率为95％)，由于剩余污泥仅经脱水处理，脱水后的泥饼对周围环境造成了较严重的二次污染。另外，该厂在生产纸箱过程中产生了油墨废水，废水成分不稳定。油墨废水曾采用混凝沉淀法处理，但处理效果较差且处理成本较高(主要为脱色剂的使用)。针对这一情况对原有工艺进行改进，采用了两相厌氧UASB反应器在中温条件下消化污泥的同时按一定比例加入油墨废水进行混合厌氧处理。1处理流程及构筑物1．1设计方案剩余活性污泥与油墨废水选用厌氧处理则可利用厌氧代谢中的还原作用使染料分子结构发生改变而得到降解。因此，最终以剩余活性污泥作为油墨废水厌氧分解过程中的共代谢基质，在中温条件下进行厌氧降解的思路设计该工程，设计处理能力为60m／d(其中剩余活性污泥为48m／d，油墨废水为12m／d)。处理流程见图1。一●碳●油JI酸l墨l污I钠l废I泥。。水l图1工艺流程1．2构筑物的设计①混合池剩余活性污泥所带电荷与油墨废水中染料分子所带电荷相反，两者混合时发生电性中和；且剩余活性污泥具有较大的比表面积可吸附一定数量的油墨分子，有利于微生物对其降解。因此，在厌氧反应器前设置了完全混合池(长×宽为1．6m×1．6m，有效水深为2m)，混合时间为2h。混合池内安装涡轮搅拌机；设自动投药设备1套，由pH测控仪控制自动投加工业碳酸钠溶液以调节混合液的pH值(6．8—7．5)。②产酸反应器油墨废水中染料组分大多属于难生物降解的高分子物质。因此，设计的产酸反应器使进料中的高分子有机物在水解菌和发酵菌的共同作用下分解为小分子有机酸类物质，以利于产甲烷微生物的利用。产酸反应器为直径3．5m、高6m的圆柱体(混凝土结构)，水力停留时间为1d，一般在常温下运行。·69·维普资讯http://www.cqvip.com2004Vo1．20中国给水排水No．4③UASB反应器整个反应器为半地埋式圆柱体(为钢筋混凝土结构)，外加保温层，总高度为10m(地上部分为6m)，直径为6m，有效容积为270m，水力停留时间为4．5d。底部安装蒸气管，上部安装热电耦检测反应器温度以保证反应器内水温为(35±2)℃。反应器在距底部4．5、7．0、9．5In处各设置一取样口，且在底部均匀布置了6个进水喷嘴，同时在上部设三相分离器，处理水则从上部溢流排出(部分处理水回流)，产生的沼气则送至锅炉房作为辅助燃料。④活性炭过滤器为了保证出水水质稳定，当出水色度>50倍时，需通过活性炭过滤器过滤；而出水色度<50倍时，则直接进入推流式曝气池。为此，设置了两套活性炭过滤器(1用1备)，所用的活性炭为饮料车间净水处理中使用后的废旧活性炭。过滤器直径为1．4m，高为2．8m。⑤推流式曝气池厌氧处理后的出水进入现有的推流式曝气池做进一步处理，该曝气池处理量为2500m／d，容积负荷为0．15kgCOD／(m·d)。2调试及运行调试初期进料中不加油墨废水，产酸反应器直接用剩余活性污泥进行培养，UASB反应器接种某啤酒厂正常运行的UASB反应器颗粒污泥10In。，采用间歇进料方式，同时为增强污泥的沉降性能，向反应器内投加氯化铁混凝剂和少量颗粒活性炭(粒径为0．27～0．4mn3．)，经过50d培养后反应器容积负荷和处理效果均达到了设计要求。在第55天向进料中以5％(体积比)的比例加入油墨废水进行颗粒污泥的驯化，在驯化过程中根据反应器的运行情况逐渐增加油墨废水的比例。至第105天反应器达到设计的处理能力和去除效率，出水水质达