处理啤酒废水的厌氧流化床操作特性的研究_方春玉

第1卷第11期环境工程学报Vol.1,No.112007年11月ChineseJournalofEnvironmentalEngineeringNov.2007处理啤酒废水的厌氧流化床操作特性的研究方春玉周健王鹏李刚唐萍(四川理工学院生物工程系,自贡643000)摘要试验表明,自制厌氧流化床(AFB)反应器对温度的变化、上升流速等环境的变化都具备良好的稳定性。它的处理温度控制在30±2℃范围,上升表观流速控制为19.1m/h左右,回流比控制为8∶1,水力停留时间在6.9h左右,废水COD去除率可达80%以上。该AFB反应器能够承受高达30.65kgCOD/m3·d的有机容积负荷,其COD去除率也达到了73%～81%,产气速率系数为0.55～0.612m3/kgCOD。同时,也对实验中出现的偏析现象进行了分析。关键词啤酒废水厌氧流化床(AFB)操作特性表观上升流速中图分类号X792文献标识码A文章编号1673-9108(2007)11-0078-05ReseachonoperatingcharacteristicofananaerobicfluidblanketfortreatingbrewerywastewaterFangChunyuZhouJianWangPengLiGangTangPing(DepartmentofBiotechnologyEngineering,SichuanUniversityofScience＆Technology,Zigong643000)AbstractTheexperimentshowsthattheself-madeanaerobicfluidblanket(AFB)reactorissteadywhentheconditionssuchastemperatures,up-speedandsoonarechanged.TheCODremovalrateofbrewerywastewatercanreachabove80%whenthetemperatureisremainedat30±2℃,apparentup-speedis19.1m/h,refluxratiois8∶1,andHRTisabout6.9h.ItsCODremovalratesreach73%～81%andthespeedcoefficientofgasproductionis0.55～0.612m3/kgCODwhentheorganicvolumetricloadishighto30.65kgCOD/m3·d.Atthesametime,asegregationphenomenonappearingintheexperimentisanalyzed.Keywordsbrewerywastewater;anaerobicfluidblanket(AFB);operatingcharacteristic;apparentup-speed收稿日期:2007-07-28作者简介:方春玉(1977～),女,实验师,主要从事环境生物技术的研究工作。E-mail:fcy771021@yahoo.com.cn啤酒废水的处理方法较多,根据啤酒废水有机浓度高、BOD/COD大、可生化性强的水质特点,适合用厌氧的生物处理方法,结合厌氧流化床(AFB)占地面积小、操作费用低、有机负荷率高和处理效率高等优点,用厌氧流化床处理啤酒废水是可行的。反应器中,由微生物菌群的厌氧生物膜附着在载体上形成的生物颗粒是一个复杂的系统,这一系统不断与外界环境交换着物质和能量。外界环境的变化(反应器中的基质浓度、温度、介质特性和流体力学等的行为变化),会引起颗粒与外界的物质和能量的交换发生变化,导致颗粒系统发生相应的变化,这些变化又会通过物质能量交换的过程引起外界环境的进一步变化。生物颗粒系统与外界环境相互作用、相互影响的过程,在宏观上表现为厌氧流化床反应器的效率随操作参数的改变而改变。AFB在操作过程中要达到较高的处理效率,流化状态及相关参数较难控制,这成了AFB反应器自动化、工业化推广应用的瓶颈。我们通过实验研究了AFB反应器处理啤酒废水的操作特性对处理效果的影响,以期为AFB反应器的推广应用提供理论参考。1实验材料与方法1.1实验设备自制的厌氧流化床反应器如图1所示。实验主体设备为透明有机玻璃材料制成,以便观察。反应器反应区(下部筒体)内径50,沉淀区(上部筒体)内径100,反应器总高度1570mm,反应器总有效容积为3280mL,反应区的容积为2570mL。采用DDB-600型电子蠕动泵进料,RDB-12型蠕动泵计量回流,LML-2型湿式气体流量计计量产气。1.2实验用水及菌种来源本实验水样取自自贡市某啤酒厂排污口废水,接种污泥取自自贡市某啤酒污水处理厂的厌