外循环厌氧反应器处理啤酒废水的试验研究

关键词： 厌氧 反应器 废水

外循环厌氧反应器处理啤酒废水的试验研究（精选9篇）

篇1：外循环厌氧反应器处理啤酒废水的试验研究

外循环厌氧反应器处理啤酒废水的试验研究

针对厌氧反应器的布水系统容易产生短流,在反应器内造成死区,从而减少反应器的有效容积的`缺点,研究开发了外循环厌氧(EC)反应器并进行处理啤酒废水的试验研究.结果表明,外循环厌氧(EC)反应器采用旋流配水装置,布水均匀,存在明显的颗粒污泥区和污泥悬浮区,稳定运行时COD的容积负荷可达10～12 kg/m3,COD去除率75%～80%左右,并具有启动速度快,颗粒污泥容易形成,耐冲击性负荷强等特点.

作 者：徐春艳 韩洪军 计冰 李德晶 XU Chun-yan HAN Hong-jun JI Bing LI De-jing 作者单位：哈尔滨工业大学,市政环境工程学院,黑龙江,哈尔滨150090 刊 名：哈尔滨商业大学学报（自然科学版） ISTIC英文刊名：JOURNAL OF HARBIN UNIVERSITY OF COMMERCE(NATURAL SCIENCES EDITION) 年，卷(期)：2006 22(5) 分类号：X703 关键词：外循环   外循环厌氧(EC)反应器   啤酒废水

篇2：外循环厌氧反应器处理啤酒废水的试验研究

研究上流式厌氧生物滤池反应器(UBF)处理难降解印染退浆废水,试验结果表明,在中温(35℃±3℃)条件下,用混合酸调节pH值,在水力停留时间为8.9 h、CODCr负荷率为13.1 kg/(m3*d)情况下,CODCr去除率达到了68%.

作 者：薄国柱 夏明芳 操家顺 王慧中 BO Guo-zhu XIA Ming-fang CAO Jia-shun WANG Hui-Zhong 作者单位：薄国柱,操家顺,BO Guo-zhu,CAO Jia-shun(河海大学环境科学与工程学院,江苏,南京,210098)

夏明芳,王慧中,XIA Ming-fang,WANG Hui-Zhong(江苏省环境科学研究院,江苏,南京,210036)

篇3：外循环厌氧反应器处理啤酒废水的试验研究

啤酒生产主要以麦芽 (包含特种麦芽) 为主要原料, 加啤酒花, 经发酵酿制而成。啤酒是一种含有CO2的、起泡的、低酒精度的饮料。啤酒的生产过程分为麦芽制备、麦芽汁制造、前发酵、后发酵、过滤灭菌、包装等工序。

啤酒制造属于耗水量较大的行业, 各企业间由于生产能力管理水平的不同而略有差别, 但总体上每生产1 t 啤酒将排放10～20 m3废水, 平均约为15 m3废水。目前全国啤酒废水年排放量在4.5×109 m3左右。某啤酒厂工业废水按其来源可分为麦芽糖洗麦过程的洗麦水、浸麦水、发芽降温的喷雾水、麦槽水、洗涤水、凝固物洗涤水;糖化过程的糖化、过滤洗涤水;发酵过程的发酵罐洗涤水、过滤洗涤水;灌装过程的洗瓶、灭菌水及破瓶的啤酒;冷却水和成品车间洗涤水, 以及办公室、食堂、宿舍等的生活用水。目前, 啤酒废水水质参数一般为:pH=5.5～7.0 (显微酸性) , 水温=20～25 ℃, COD=1 200～2 300 mg/L, BOD5=700～1 400 mg/L, SS=300～600 mg/L, TN=30～70 mg/L。每吨啤酒废水所排出的BOD5总值相当于1.4万人生活污水的BOD5值, SS值相当于8 000人生活污水的SS值[1]。

2 厌氧折流板反应器工艺及应用

厌氧折流板反应器 (Anaerobic Baffled Reactor, ABR) 是美国斯坦福大学的McCarty教授于1981年前后提出的一种新型高效厌氧反应器[2]。

该反应器的特点是:内置竖向导流板, 将反应器分隔成串联的几个反应室, 每个反应室都是一个相对独立的上流式污泥床 (USB) 系统, 其中的污泥可以是以颗粒化形式或絮状形式存在。水流由导流板引导上下折流前进, 逐个通过反应室内的污泥床层, 进水中的底物与微生物充分接触而得以降解去除。借助于废水流动和沼气上升的作用, 反应室中的污泥上下运动, 由于导流板的阻挡和污泥自身的沉降性能, 污泥在水平方向的流速极其缓慢, 从而大量的厌氧污泥被截留在反应室中。1985年, Bachmann等人研究、发现了该工艺在处理低、中浓度工业废水方面的可行性以及可靠性。1987年, Tilch和Yang等人通过研究观察到ABR反应器中能生长良好的厌氧污泥颗粒。近年来, ABR处理工艺已经在各种废水处理方面得到广泛的研究和应用[3]。因此, 本实验采用ABR工艺进行处理。

3 试验材料与研究方法

3.1 试验装置与运行条件

本实验采用的ABR小试装置结构如图2所示, 反应器分为4格, 有效容积24 L, 高度400 mm, 由4个上向流格室和4个下向流格室组成, 上流格室底面积与下流格室底面积之比为4 ∶1, 折流板底部转角为40°, 各格室分开集气。第1格室为水解酸化区, 第2格室为过渡区, 第3、4格室为生物降解产甲烷区, 并且第4格室兼有沉淀功能。考虑到第1格室所承受的负荷较大, 因此第1格室要稍为大一些。

接种污泥取自某啤酒污水处理厂消化池。该泥呈黑色, 属于厌氧污泥。污泥取回后, 静置几日并补充淀粉、葡萄糖、氯化铵和磷酸二氢钾等营养物质。控制COD ∶N ∶P=200 ∶5 ∶1, 投加一定量的NaHCO3保持碱度, 并加入Fe、Co、Ni、Zn等微量元素, 使污泥能够进行内源代谢以培养厌氧菌的生长, 增加污泥浓度。数日后, 污泥呈现灰黑色, 晃动有大量气泡产生, 说明有厌氧泥产生。去掉一些大块无机杂质后, 将污泥装入ABR中, 整个床体污泥浓度控制在30～35 g/L。整个实验阶段始终保持在室温 (>15 ℃) 下进行。

实验采用徐州市某啤酒厂废水, 其出水指标如表1所示。

本试验具体步骤为: (1) 启动阶段, HRT为24 h, 进水COD为700～800 mg/L。 (2) 负荷提升阶段, HRT由24 h逐步过渡到12 h, 进水COD由700 mg/L逐步过渡到1 200 mg/L。 (3) 稳定运行阶段, HRT为12 h, 进水COD为1 200 mg/L。

3.2 测试方法

COD采用重铬酸钾法、NH3-N采用纳氏试剂比色法[4]、VFA (挥发性脂肪酸) 和碱度采用双终点滴定法[5];pH采用pH计测定。

4 试验过程与结果

本试验分3个阶段。

4.1 启动阶段

此阶段HRT为24 h, 进水COD为700～800 mg/L、容积负荷 (COD) 为0.78 kg / (m3·d) , 采用低负荷启动方式, COD去除率见图3。

经过15天左右的培养, 观察到反应器中有气泡产生, 污泥在沼气上升作用的带动下, 翻滚搅拌, 颜色呈灰白色, 出水逐步变清, 但伴有少量悬浮物。30多天后, 第1格室出现颗粒污泥。ABR对COD的去除率由约22.4%提升到了82.7%, 并且趋于稳定。

在这个阶段中, 污泥分层, 并伴有部分污泥逐步筛出, 部分污泥随水流失。到了阶段后期, 第1格室中出现了直径0.5 mm的颗粒污泥, 颜色为灰色。后几个格室无太大变化, 只是由于重力作用, 污泥沉积在底部。

另外, 第1格室对COD的去除效率最高。同时由于产甲烷菌的时代时间比产酸菌的时代时间长, 生长较慢, 导致VFA积累, 故pH下降也明显, 需要补充足够的碱来控制其pH值的合理范围。

4.2 负荷提升阶段

30天后, 进入第2阶段运行。这一阶段首先将HRT由24 h每天缩短2 h, 逐步过渡到12 h, 稳定运行3天后再将进水COD由700 mg/L每天递增50 mg/L, 逐步过渡到1 200 mg/L。COD去除率变化趋势如图4 (a、b) 所示。

从图4可看出, 第1格室大约能去除60%的COD, 可见COD的去除率主要集中在第1格室, 去除的原因除去第1格室中的污泥降解作用外, 其对SS的吸附作用也是COD降低的主要原因。另外, 这一阶段污泥逐步稳定, 第3格室和第4格室的产甲烷菌也逐步被培养起来, 能顺利地将前两个格室积累的VFA降解。整个反应器稳定后的处理效果达到了86%左右。

4.3 稳定运行阶段

这一阶段的HRT为12 h, 进水COD为1 200 mg/L。稳定运行1周, COD去除效率基本稳定在负荷提升阶段的水平上。这一过程要注意防止反应器前两格室pH下降过多, 通过加入NaHCO3来调节pH, 以保证产氢产酸菌的工作能力。这一阶段与第2阶段相比, 较小的HRT使得前两格室产生的酸快速移到了后边格室中, 使得ABR的处理中心进一步向后移动, 也为后面的产甲烷菌提供了充足的前体物, 使得对VFA去除量增大, 出水效果良好。从整个系统运行的效果看, ABR反应器有很强的抗冲击负荷能力, 在工况改变后也能及时调整, 故而运行稳定, 出水达到预期要求。

5 结论

(1) ABR对中、低浓度工业废水的COD具有良好的去除效率。在HRT为24 h, 进水COD为700～800 mg/L、容积负荷 (COD) 为0.78 kg/ (m3·d) 的条件下运行30天, 即可达到82.7%的去除率。经过负荷提升阶段后, 在HRT为12 h, 进水COD为1 200 mg/L的条件下稳定运行, 最终可保持COD去除率在86%左右。

(2) ABR具有良好的稳定性, 在运行条件改变的情况下, 系统能以很短的时间达到稳定, 并未发生运行失败的情况。但是, 对pH值和VFA的积累通过加入NaHCO3及时调整, 也是保证其稳定的关键因素。

参考文献

[1]王凯军, 秦人伟.发酵工业废水处理[M].北京:化学工业出版社, 2000:241-251.

[2]周明, 施永生.厌氧折流板反应器的技术探讨[J].有色金属设计, 2006, 33 (1) :59-64.

[3]Barber W P, Stuckey D C.The use of anaerobic baffled re-actor (ABR) for wastewater treatment:a review[J].WatRes, 1999, 33 (7) :1559-1578.

[4]国家环境保护局水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法[M].北京:中国环境科学出版社, 1991:284-286.

篇4：外循环厌氧反应器处理啤酒废水的试验研究

模拟IC厌氧生物处理工艺处理棉浆废水,废水COD去除率可达85%以上,产生的沼气可以作为提升的动力,实现了反应器内部水力循环.而且该工艺废水停留时间短、运行稳定、能够承受高浓度悬浮物,所以该工艺适合于棉浆废水的处理.

作 者：李耀辰 鲍建国 董鹏飞 LI Yao-chen BAO Jian-guo DONG Peng-fei 作者单位：李耀辰,鲍建国,LI Yao-chen,BAO Jian-guo(中国地质大学环境学院,武汉,430074)

董鹏飞,DONG Peng-fei(河北科技大学理学院,石家庄,050018)

篇5：外循环厌氧反应器处理啤酒废水的试验研究

折流式厌氧反应器处理甜菜制糖废水的中试研究

摘要：进行了折流式厌氧反应器(ABR)常温下处理制糖废水的中试研究.结果表明,在温度为19～21℃、进水COD为2 000～9 000mg/L、厌氧段HRT为24～60 h的条件下,ABR反应器对COD的平均去除率＞70%.ABR工艺能够有效处理制糖废水,具有启动迅速、运行稳定、处理效率高、能耗低等优点.作 者：何仕均    王建龙    罗艳    杨斌    周志萍    HE Shi-jun    WANG Jian-long    LUO Yan    YANG Bin    ZHOU Zhi-ping  作者单位：何仕均,王建龙,罗艳,HE Shi-jun,WANG Jian-long,LUO Yan(清华大学,核能与新能源技术研究院,北京,100084)

杨斌,周志萍,YANG Bin,ZHOU Zhi-ping(内蒙古华资实业股份有限公司,内蒙古,包头,014045)

期 刊：中国给水排水  ISTICPKU  Journal：CHINA WATER & WASTEWATER 年，卷(期)：2006, 22(21) 分类号：X703.1 关键词：折流式厌氧反应器    制糖废水    中试   

篇6：外循环厌氧反应器处理啤酒废水的试验研究

采用厌氧折流板反应器在中温(37℃)条件下处理以蔗糖为基质的邻硝基苯胺废水.采用低负荷高去除率的`方法驯化污泥,COD浓度采用标准重镉酸钾法,邻硝基苯胺浓度采用萘乙二胺偶氮光度法测定.结果表明:在进水邻硝基苯胺浓度小于8 mg/L,COD浓度为1200mg/L,HRT为1 d时,反应器运行稳定,邻硝基苯胺的去除率和COD去除率分别达84%和85%.当进水邻硝基苯胺浓度提高到15 mg/L时,邻硝基苯胺和COD的去除率仅分别降低11%和4%,表明厌氧折流板反应器对冲击负荷的适应能力较强.

作 者：孙剑辉 艾涤非 高健磊 吴俊峰 SUN Jian-hui AI Di-fei GAO Jian-lei WU Jun-feng  作者单位：孙剑辉,吴俊峰,SUN Jian-hui,WU Jun-feng(河南师范大学化学与环境科学学院,河南省环境污染控制重点实验室,河南,新乡,453007)

艾涤非,AI Di-fei(北京京都房地产开发公司,北京,100062)

篇7：外循环厌氧反应器处理啤酒废水的试验研究

关键词：ABR厌氧反应器,苹果汁废水,试验研究

1 ABR厌氧反应器的启动

1.1 ABR反应器设计制造

江南大学伦世仪教授[1]等应用六隔室ABR反应器处理制酒废水的试验研究表明,对污染物起主要去除作用的是前三个隔室。依据厌氧折流板(ABR)反应器设计构造及工作原理,试验设计为三隔室厌氧折流板反应器,主体材料采用不透光的PVC板制作。反应器总有效容积为12 L,每隔室容积为4 L,反应器高220 mm,宽150 mm,进水口位置210 mm,出水口位置180 mm,下降室水流出口宽15 mm并设置45°倒角挡板,上升室水流出口宽10 mm。试验实物见图1。

1.2 种泥来源

本试验接种污泥取自泾阳怡科果汁厂浓缩苹果汁废水水解池底泥,该厂水解池的污泥随水流作用存在污泥上浮和流失现象,经检测,取得污泥的溶解氧为0.3 mg/L,属于缺氧污泥,污泥形状(见图2)。试验对污泥进行镜检发现,污泥内存在有一定量的草履虫、表壳虫和少量的钟虫、轮虫等好氧和兼性微生物,且污泥浓度较小(约为1.74 g/L),沉降性能一般,SV值为78%。

该试验针对种泥特点,采用隔离空气静置沉淀处理法,两周后抛弃上层和中间悬浮的污泥和清水,取沉降的污泥部分作为试验接种污泥。经过处理后,污泥浓度变为4.92 g/L,沉降性能大大提高,SV值为38.8%,同时污泥内的好氧微生物几乎全部死亡,相似于苹果汁废水处理重新启动时的状态。处理后的种泥(见第97页图3)属严格的厌氧污泥(DO<0.1 mg/L),将沉降的污泥摇匀,置于ABR反应器的三个隔室,且污泥量按照4∶3∶2逐减,污泥接种量约为6 L。

1.3 ABR反应器启动方案

Nachaiyasit和Stuckey[2]于1995年初步研究了ABR反应器的启动情况,以初始污泥负荷1.75 kg COD/(kg VSS.d),固定进水COD,逐步降低HRT,由80 h降低到60 h,40 h,最后稳定在20 h,几周后反应器过度酸化,启动失败。

借鉴前人失败教训,试验决定,在整个反应器启动阶段水力停留时间(HRT)为48 h,保持不变;先将混合污水稀释4倍进水,等到反应器稳定运行后,再逐步提高水力负荷,直至完全进原水,若持续一周仍能保证较稳定的出水效果,则视ABR反应器启动完成。

1.4 ABR反应器启动过程

2008年10月10日启动ABR反应器,考虑到经静置沉淀处理后的种泥中厌氧微生物恢复需要一定过程,且废水从进水到出水需要2 d时间,故2 d测定一次水质参数;第二阶段逐步改变进水水力负荷,以减少对系统生物的冲击作用,需3 d测定一次水质参数。试验开始阶段,环境温度大约在25℃左右,反应器需要加热,保证厌氧系统温度在(35±2)℃。该反应器启动过程分两个阶段。

第一阶段(污泥恢复启动阶段):原水混合稀释四倍进水,每天进水6 L,待系统稳定运行一周后再提高负荷。根据进水水质特点,需补充一定量的氮和磷,按照CODcr∶N∶P=200∶5∶1[3,4,5]的比例投加。经计算,进水COD浓度稳定在1 200 mg/L时,试验中每6 L水投加NH4Cl和KH2PO4的量分别为0.7 g和0.083 g。该阶段反应器的CODcr去除率及各隔室CODcr去除效果贡献率分别见图4。

由图4可知,试验开始进水前三天,系统每隔室均有较高的去除效率,在第4天,去除效率急剧下降,这说明前三天污泥对CODcr的吸附和截留起主要作用,当吸附饱和后,去除效率急剧下降。随后各隔室的去除效率稳步提高,至该阶段结束,CODcr总去除率接近80%,说明ABR反应器运行稳定,生物去除效果较好。试验表明,1号隔室起主要的去除作用,约占总去除率的50%左右,说明苹果汁废水中含有较高的悬浮物和较多的高分子复杂有机物。

第二阶段(稳定提高负荷阶段):将原水混合稀释不同倍数进水,逐步提高水力负荷,待系统运行至COD去除效率达80%后,进一步提高进水负荷至原水稀释两倍进水,直至进原水后系统仍能保证较高的COD去除效率,稳定运行一周,则完成ABR系统污泥驯化、菌种培养和整体启动过程。该阶段反应器的COD去除率及各隔室COD去除效果贡献率分别见图5。

从图5中可以看出,从第20天到第26天,试验进水CODcr浓度增大一倍,反应器受到较大冲击,特别在第26天,CODcr去除率迅速下降至73.67%,随后一周内得到恢复。为了不对反应器有较大的冲击,试验决定于第35天起,开始逐步提高进水负荷,此后,反应器去除率曲线趋于平缓。由于负荷提高过快,反应器于第41天出现2号、3号两隔室去除率迅速下降,主要是两隔室p H降低所致,经投加Na2CO3后,两隔室COD去除效果于第44天开始迅速回复,至第47天起,反应器COD去除率达到80%以上,两周内去除率稳定在85%以上,至此可视反应器整体启动结束。

从图5中可以看出,ABR反应器1号隔室对COD的去除起主要作用,且去除效果比较明显,反应启动阶段各隔室的处理效率基本保持在一定范围内,且随着水力负荷的提高,运行去除效果比较稳定,说明该反应器抗冲击负荷能力较强。

2 影响因素分析及讨论

试验研究发现,ABR反应器的VFA和p H值是系统稳定运行的重要参数。碱度、温度、进水N和P浓度变化等因素对系统运行也有较大影响。

2.1 VFA,p H值对系统运行的影响

厌氧系统中,VFA对产甲烷细菌的毒性是影响厌氧反应器稳定运行的关键因素,而VFA的毒性取决于p H值,因为只有非离子化的VFA是具有毒性的。

本试验在低负荷运行阶段,VFA变化不大、曲线增长缓慢,1号隔室最高达4.9 mmol/L,2号隔室最高达2.4 mmol/L,3号隔室最高达1.8 mmol/L。自第23天起,随着负荷的提高,各隔室的VFA突然增大,1号隔室的VFA增至13 mmol/L,最高可达16.5 mmol/L;2号隔室的VFA增至3.2mmol/L,最高可达8.3 mmol/L;3号隔室的VFA增至2.6 mmol/L,最高可达3.8 mmol/L。

VFA的变化规律表明,一是几乎所有的酸化过程都在第一隔室内发生,后续隔室VFA组分是固定的,其基质降解速率主要取决于单个VFA的相对降解速率,这与Uyanik[6]的研究结果一致。二是VFA的变化与p H值的变化成正比关系。

对ABR厌氧反应器来说,p H值是系统运行中的重要监测参数。对于整个厌氧反应器启动过程来说,第一隔室的p H值在运行过程中迅速下降,从第10天直至第一阶段启动结束,1号隔室的p H值稳定在5.6~5.7,2号隔室的p H值稳定在6.8~6.9,3号隔室的p H值稳定在6.9~7.0,而COD去除率逐渐提高;在第二阶段,随着进水有机负荷增加,p H进一步下降,但变化较小,1号隔室的p H值稳定在5.3~5.4,2号隔室的p H值稳定在6.6~6.7,3号隔室的p H值稳定在6.8~6.9。

随着进水有机负荷的提高,水解酸化反应速度加快,p H进一步降低,第一隔室没有水解完全的物质进入第二隔室后,继续水解,因而导致后续隔室p H值的下降。后两隔室的p H变化幅度较小,且一直稳定在6.5以上,系统中出现两个拐点,分别为第26天和第41天,主要是有机负荷提高过快,试验采用稳步提高进水有机负荷,同时在第一、二隔室投加1.06 g Na2CO3后,p H迅速回升,COD去除效率也得到显著提高。

2.2 碱度对系统运行的影响

碱度表示水中吸收质子的能力,它能反映出废水在厌氧生物处理过程中系统所具有的缓冲能力,是废水处理运行的重要控制指标之一。废水处理中,碳酸氢盐碱度最能反映系统的缓冲能力,适当的碱度能维持系统p H值的稳定。而VFA相对于碳酸来说是强酸,因此在大多数厌氧生化过程中,VFA是影响碳酸氢盐碱度的最重要的可变因素。肖本益,孙爱友等认为,对于以碳水化合物为主的废水,要达到良好稳定的去除效果,保持进水碱度:COD>1∶3是必要的。本试验过程中的VFA较小,不影响反应系统的缓冲能力;同时在反应启动过程中,始终保持进水p H值在7左右,试验检测结果表明,进水碱度:COD≥1∶2。

2.3 温度对系统运行的影响

Nachaiyasit研究表明[7,8],ABR反应器在系统达到稳定后两个月,温度从35℃降到25℃时,ABR反应器的COD去除率降低5%左右,进一步将温度降到15℃时,COD的去除率降低20%。

试验过程中,在ABR反应器1号隔室内靠反应器壁设置加热棒,设定温度35℃。试验运行的同时测定各隔室温度,发现每个隔室内的表层(液面下20 mm处)温度高,池底温度低,且温度呈现阶梯递减状。测定结果为1号隔室最高温度为43~45℃,最低温度为30~31℃;2号隔室最高温度为34~36℃,最低温度为26~27℃;3号隔室最高温度为28~30℃,最低温度为23~24℃。

随着有机负荷浓度的提高,反应系统中温度逐渐升高,系统中温度突升的拐点出现在有机负荷浓度突然改变处,此时三个隔室温度均有不同程度的升高;说明有机负荷的提高,使得水解发酵细菌迅速增加、水解酸化作用增强,没有水解完全的物质在后续隔室中继续得到水解,此时各隔室的p H值迅速下降。

温度变化结果表明,水解发酵可以使隔室内温度升高,因此决定在试验启动阶段结束后,将加热棒置于第二隔室,以达到节能和减小各隔室间温差的目的。

2.4 进水N,P浓度变化对系统运行的影响

有关资料表明[9],NH3-N浓度达到50~200 mg/L时即能对厌氧微生物产生抑制作用。鉴于苹果汁废水中N,P的质量分数较低,不能满足微生物生长需求,本试验初期按照COD∶N∶P=200∶5∶1进行投加。两周后发现,厌氧出水氨氮较高(28 mg/L),且出水磷的质量浓度也很高(6 mg/L)。启动第二阶段试验改变N,P按照COD∶N∶P=500∶5∶0.5投加量,出水氨氮在6 mg/L以下,磷在2 mg/L以下。

2.5 试验结果讨论

试验在高有机负荷条件下,50 d可达到ABR反应器处理苹果汁废水的良好效果,COD去除率能达到85%以上,且能将大分子有机物有效分解,有利于后续的好氧处理;试验确定了该反应器的可控参数因子及主要影响因素,为苹果汁废水的厌氧处理提供一种可行的处理方案。同时培养出沉降性能和生物活性良好的厌氧颗粒污泥,其中颗粒污泥最大粒径可达5 mm,且随隔室递减,成果推广后可作为种泥出售。

进一步的试验中,可根据实际情况逐步缩短水力停留时间,理论上讲,若能将水力停留时间控制在18 h之内,可有效节约厌氧设备的制造成本。

参考文献

[1]伦世仪,卢自金.多段折流板厌氧反应器处理高悬浮固体有机废水的研究[J].中国沼气,1990,8(1):6-10.

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[5]亓平言,祝万鹏,叶伟,等.氨基酸发酵废水的厌氧生物处理研究[J].给水排水,1998,24(8):37-39.

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篇8：外循环厌氧反应器处理啤酒废水的试验研究

厌氧复合床反应器处理生活污水的试验研究

摘要：常温条件下采用厌氧复合床反应器(HAR)处理生活污水,考察了稳定运行阶段的负荷率及出水回流对反应器运行效果的`影响.结果表明,采用HAR处理生活污水可以高效地削减有机负荷,当进水有机负荷从1.035 kgCOD/(m3・d)提高到1.622 kgCOD/(m3・d)时,可明显提高对COD的去除率;HAR的最佳水力停留时间为6 h,对COD的去除率>65%;当回流比为4时对COD去除率的提高较为明显,但过高的回流比(R=6)会使污泥流失,导致反应器对COD的去除效果变差.作 者：蒋柱武 张选军 张亚雷 赵建夫 JIANG Zhu-wu ZHANG Xuan-jun ZHANG Ya-lei ZHAO Jian-fu 作者单位：同济大学,污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,92期 刊：中国给水排水 ISTICPKU Journal：CHINA WATER & WASTEWATER年，卷(期)：,22(11)分类号：X703.1关键词：厌氧复合床反应器 生活污水 负荷率 回流

篇9：外循环厌氧反应器处理啤酒废水的试验研究

对于化学合成类制药废水来说, 其可生化性较差, 采用其他工艺处理效果较差。所以本实验采用两相厌氧工艺来处理这种高浓度难降解的废水。两相厌氧工艺是20世纪70年代Ghosh和Poland根据厌氧微生物代谢机理和微生物种群生态学的研究所提出的。该方法将产酸菌和产甲烷菌分别置于两个反应器中, 以便更好地控制反应条件最大程度地发挥产酸菌、产甲烷菌的活性, 提高出水效果。与单相厌氧消化工艺相比, 两相厌氧工艺更适用于有机物和悬浮物浓度高、含有毒有害物质及难降解物质的废水, 而且处理效果也明显优于单相厌氧消化反应器[4~5]。

1 试验装置材料与方法

1.1 试验装置

化学合成类制药废水属于高浓度、难降解有机废水, 有机物种类繁多, 可生化性差。因此, 对于化学合成类制药废水来说, 如何在处理工艺中使难于降解的大分子有机物迅速转化成易于被后续微生物群降解的小分子有机物, 提高废水的可生化性, 是该废水处理的关键。两相厌氧工艺不但可以提高废水的可生化性, 而且可以大幅度的降低废水浓度, 减轻后续处理负荷, 是该种废水的理想选择。本研究提出的化学合成类高浓度有机废水主体生物处理工艺实验路线如图1所示。

1.2 废水水质

废水水质如表1所示。化学合成类制药废水有机污染物浓度高 (COD=17883mg/L) , 固体悬浮物SS浓度高 (612mg/L) , 色度高 (1310) , 成分复杂, BOD5/COD=0.29, 属于难处理的高浓度有机废水。

1.3 分析方法

采用国家标准方法对COD、SS、VSS、pH等指标进行检测;挥发性脂肪酸 (Volatile fatty acids, VFA) 利用GC112型气相色谱仪 (氢火焰检测器) 进行分析, 气相色谱分析条件:色谱配置2m×φ5mm不锈钢螺旋柱, 内装2%H3PO4处理过的GDX-103担体 (60~80目) , 载气为氮气, 气体流量37ml/min, 柱箱温度190℃, 进样器温度220℃, 离子室温度220℃, 进样量2μl。测定前样品预处理:水样经离心或用普通定性滤纸过滤后, 取5ml, 同时加入6mol/L HCl一滴。

2 结果与讨论

2.1 产酸相运行结果分析

产酸相反应器经过启动和进一步调试, SS为40~50g/L, 温度稳定在35℃左右, 水力停留时间 (HRT) 为12h。在稳定运行阶段, 进水COD基本稳定在14000~20000mg/L之间。如图2所示, 产酸相反应器COD去除率为32%~52%, 容积负荷达到30~42kgCOD/ (m3·d) , 有时甚至更高, 出水COD为9328~11660mg/L。此时处理效果稳定。

产酸相对有机物的去除率并不是衡量其处理效能的唯一标准, 它更重要的作用在于: (1) 为产甲烷相提供最佳底物种类组成; (2) 具有较高的有机底物转化率和产酸 (醇) 率; (3) 提高废水的可生化性。从图3中可以看出, 经过产酸相后乙酸的平均含量从241mg/L提高到873mg/L;乙醇的平均含量从358mg/L提高到767mg/L;丙酸的平均含量从63mg/L提高到174mg/L;原水中丁酸含量为68 mg/L, 酸化后其值提高了4~6倍, 为174mg/L;原水中几乎没有戊酸, 但经过产酸反应罐后产生了戊酸平均含量为150mg/L。挥发酸含量从3.65%提高到23.09%, 可生化性得到了大大提高。

pH值是废水厌氧处理最重要的影响因素之一。厌氧处理中, 水解菌与产酸菌对pH有较大范围的适应性, 大多数这类细菌可以在pH为5.0~8.5的范围生长良好, 一些产酸菌在小于5.0时仍可生长。由上所述可知产酸相微生物在不同的运行条件 (温度、pH值、Eh等) 下, 由不同的微生物群在竞争中占据优势地位, 从而表现出不同的发酵类型。也就是说不同的发酵微生物落群, 对相同的生态因子, 其耐性限度存在着差异。对pH值影响最大的因素是酸的形成, 特别是乙酸的形成。如果反应区混合良好的话, 其反应区的pH值与出水pH值应基本趋于一致。图4为产酸反应罐进出水pH值的比较, 原水pH值波动范围比较大, 在4~6之间。人为地对pH值进行调控, 使它在6.5~5.5之间。产酸相稳定运行时pH值为4.8~5.2, 为产酸菌生长提供了有力条件。

2.2 产甲烷相的运行结果分析

经过产酸相, 废水的可生化性得到了提高, 为产甲烷相的进一步处理提供了有利条件, 在两相厌氧工艺中产甲烷相是去除COD的主要部分。废水经过产酸相以后, 进水COD浓度在10000mg/L左右, 挥发酸浓度为2250mg/L。在稳定状态, UASB的COD平均去除率为86.7%, 出水COD浓度为1240~1550mg/L。平均容积负荷为4.5 kgCOD/ (m3·d) , 如图5所示。

产甲烷菌对pH值的波动十分敏感, 一般来说其适宜生长的pH值范围为6.5~7.8, 即使在其生长pH范围内, pH值的突然改变也会引起细菌活力的明显下降, 所以应该尽量维持pH值的稳定。稳定期产酸相出水pH值始终在5.0左右, 而产甲烷相出水pH值始终在6.5~7.0左右, 如图6所示。这一方面说明产甲烷相运行稳定, 另一方面还说明产酸相为其提供了理想的酸化底物, 使产甲烷菌迅速生长起来。本系统水力停留时间 (HRT) 为55h, 温度稳定在35℃左右。

3 结论

产酸相进水COD多在14000~20000mg/L之间 (平均为17883mg/L) 。容积负荷在30~42kgCOD/ (m3·d) 之间, 有时甚至更高。稳定运行时pH值为4.8~5.2, 挥发酸含量从4.12%提高到22.54%, 提高了废水的可生化性, 为产甲烷相的进一步处理提供了有利条件, COD去除率为32%~52%。

经过产酸相后, UASB进水COD浓度在10000mg/L左右, 在稳定状态, UASB的COD平均去除率为86.7%, 出水COD浓度为1240~1550mg/L。平均容积负荷为4.5 kgCOD/ (m3·d) 。产甲烷相出水pH值在6.5~7.0左右, 在该pH下, 产甲烷相运行稳定, 产甲烷菌生长旺盛。

参考文献

[1]沈其杰.两相厌氧工艺处理富含硫酸盐的高浓度制药废水的研究[D].上海交通大学环境科学与工程学院, 2006年12月.

[2]冯晓西, 乌锡康主编精细化工废水治理技术[M]北京化学工业出版社, 2000.

[3]楼菊青.制药废水处理进展综述[J].重庆科技学院学报 (自然科学版) , 2006, 8 (4) 13-20.

[4]YongJin Park, Feng Hong, JiHoon Cheon, Taira Hidaka.Comparison of thermophilic anaerobic digestion characteristics between Single-Phase and Two-Phase Systems for Kitchen Garbage Treatment.Bioscience And Bioengineering.105 (2008) 48-54.