水解酸化—气浮—SBR工艺处理乳品废水的研究

环境工程1998年10月第16卷第5期19ill盏坷歇式活性掌品废水刮J‘关麓永解酸化坷歇式活性污泥涪(sBR)乳品废水7市fv，f。^V．一一，一‘⋯一‘1引言。效容积0．21m3，采用上清液排出管排水。乳制品工业多以牛乳为原料，主要乳制品有奶粉、干酪、奶油、炼乳、麦乳精、酸奶等。乳制品工业废水主要来源于牛乳输送、加工过程中排出的洗涤水以及加工设备的冲刷水，废水中主要成份有蛋白质、乳糖、乳脂等，有机物浓度较高，一般CODc,为2000～4000mg／L。乳品废水中的有机物易被微生物分解，目前常用的处理方法是生化法⋯，也就是直接用好氧法处理。本文尝试采用物理化学法与生物化学法结合的工艺处理乳品废水，试图克服单一生化法的不足。2试验材料与方法2．1试验用废水试验采用的废水有两种，采用全脂加糖奶粉配制的废水．以及主要生产酸奶、奶酪及奶粉的北京某乳制品厂生产废水。2．2试验用菌种菌种来自北京市某乳制品厂检查井中的污泥。2．3I艺流程及设备试验主要设备：计量泵采用柱塞泵；水解酸化池有效容积0．2，混合搅拌采用机械搅拌内置球形填料；气浮池有效容积0．02，浮渣排除采用水力排渣；SBR池有出术圈1试验工艺程圈3试验结果与分析3．1试验设备的启动试验设备的启动包括气浮池的试运行，水解酸化池填料的挂膜，SBR池内活性污泥的培养以及整个试验工艺的联动。气浮池的试运行主要包括确定空气量与确定回流水量，根据定性观察与定量分析，确定空气量为处理水量的4％，回流水量为处理水量的40％。水解酸化池填料的挂膜采用快速挂膜法[2]，将接种污泥与人工配制的废水混合后装入水解酸化池内，连续搅拌12h后，静沉1h，将底部的污泥排出，然后开始连续进入人工配制的CODc,为2000rag．／L左右的乳品废水，根据资料_3控制水解酸化时间为4h。经过15d连续培养后，气浮池出水CODc~及pH值基本稳定在960mg．／L及5．4左右，填料表面可以明显的看到生物膜的存在，可以认为水解酸化池填料的挂膜过程已基本完成。究主；i一协维普资讯http://www.cqvip.com环境工程1998年10月第16卷第5期SBR池活性污泥的培养采用接种培驯法．将去掉砂石的接种用污泥0．05m3装入SBR池内，然后开始泵入气浮后的出水．按照排出比1：3，反应时间8h，连续运行，经过12d运行后，SBR池出水CODc基本稳定，CODc去除率已达90％以上，污泥浓度达到5080mg／L，污泥沉降比45％。此后开始少量排放污泥，控制污泥浓度在4000mgdL左右，并且将废水改为实际的生产废水进行一段时间的适应性运行。3．2试验设备连续稳定运行在各处理设备启动完成且整个试验设备联动一段时间后，即开始了一个多月的稳定运行。稳定运行控制水解酸化时间为4h，SBR池反应时间8h，污泥浓度控制在4000rag／L左右，气水比控制在40：1．运行期间水温为18-23℃，对实际生产废水进行了试验研究，结果见表l。衰1动态稳定运行试验结果从试验结果可以看出，经过水解酸化及气浮处理后．CODc~去除60％左右．pH值明显下降，经过SBR池处理后CODc~去除率可达到9o％以上，经过整个工艺处理后CODc去除率可达95％以上。3．3工艺条件对处理效果的影响影响乳品废水处理效果的因素较多，本文仅从水解酸化时间、SBR池反应时间、池内溶解氧浓度几方面进行分析。3．3．1水解酸化时间与气浮处理效果的关系乳品废水的pH值一般为6．5～7．0．废水中的蛋白质酪蛋白的等电点为4．6～4．7_4J，乳蛋白为4．7，球蛋白为5．1。蛋白质属双性电解质，当充分酸化时，成为阳离子，当充分碱化时又成为阴离子，当废水的pH值接近中性时，废水中的胶体粒子带有很大的稳定性，不会产生絮凝体。水解酸化过程伴随着有机酸的变化．因此，也就导致废水中的蛋白质的凝聚性的变化，水解酸化时间与pH值，气浮CODc,去除率的关系如图2所示。从图中可以看出．当水力停留时间短时，嚣l图2水解酶化时间与pH值．气浮00去除率的关系池内酸度太小．蛋白质的凝聚性差，气浮后CODc去除效果不好，随着水解酸化时间的延长CODc,去除率逐渐提高，但当水解酸化时间增加到一定程度时，CODc,去除率开始下降，分析原因．笔者认为主要是由于蛋白质开始向溶解状态转化，从而导致气浮去除效果的下降。从试验结果来看，对实际生产废水适宜的水力停留时间为3～4h。3．3．2SBR池反应时间与CODc,去除率的关系SBR池反应时间的长短直接影响到有机物降解的程度，决定了出水CODc,浓度的大小。SBB池反应时间与CODc,去除率如图3所示。维普资讯http://www.cqvip.com环境工程1998年10月第16卷第5期2l辑堪蛙SBR他厦压时咧lfh圈3sBR}血反应时间与c0nc_击除