UASB反应器在啤酒废水处理中的应用郑强

才油`不袖种带ShanghaiEnvironmentalSeienees2001年第20卷第们期UASB反应器在啤酒废水处理中的应用APPlicationofUASBReactortoTeratmentofBeerWastewater郑强(安阳大学建筑工程系,河南安阳455000)ZhengQiang(DePartmentofConstructionEngineering,AnYangUniversity,AnYang,Henan455000)摘要对升流式厌氧污泥床反应器(uAsB)辅以生物接触氧化工艺在处理啤酒废水中的应用,进行了系统设计参数选择、工程设计、运行效果分析,重点阐述了UAsB反应器的启动、运行及运行调控指标选择关键词:啤酒废水升流式厌氧污泥床反应器启动运行作者简介:郑强1972年生,1994年毕业于北京工业大学土木工程系给水排水工程专业,助教。研究领域为高效低耗水处理工艺及设备的研究、开发。发表论文10余篇,编号《建筑材料与检测技术》教材一部。洗瓶、罐装等工序,废水主要来源于浸麦废水、糖化、发酵车间的洗罐水、洗滤料废水、罐装车间的洗瓶水、灭菌水、破瓶损耗的啤酒和地面冲洗水等。废水主要含戊糖、蔗糖、葡萄糖、果胶、纤维素、丹宁、蛋白质、矿物质等组分,其CODCr一般为5100一5900mg/L,BOD。为1400一2200mg/L,55为330一800mg/L,pH为6一7,水温15~28℃。针对此水质特点,设计并建成一套采用升流式厌氧污泥床反应器(uASB),并辅以生物接触氧化为主要工艺的处理系统。经过1年多的生产运行,出水各项指标均达到设计要求。引言啤酒生产工艺主要包括浸麦、糖化、发酵、冷库及2工艺流程及设计参数2.1工艺流程废水处理工艺流程见图1。2.2设计参数进、出水水质见表1。废水经套管式热交换器加热至35℃左右进人进水一叫格栅卜叫泵房卜一{调节池配水井套管式热交换器污泥UASB反应器.匕U叭U,l!!l池一ù淀ǐ!!川,-r一一一一一一一一一趟{空I气{不丽赢花万画让,厂一却亏{舀裱鲁云虱一叫万i厄,i夏汞石蔽万千一泥饼~焚烧污泥液氯气浮池卜~叫砂滤罐卜一.`叫混合池}一叫接触池贮水池热电J一杂声日水图,用uAsB反应器处理废水工艺流程示意Figure1ProeessflowebartofwastewatertreatmentwithUASBreaetorUASB反应器,水温波动范围34~36℃。UASB反应器分为两组,每组有效容积275m,(长6.4m,宽6.4m,深7.lm),CODcr容积负荷率取10kg/(m,·d)。鼓风曝气直流式生物接触氧化池3座,单体尺寸6.5m/3.2m/4.9m,空气由罗茨风机供给,曝气采用BzQ·w球冠形可张微孔曝气器,盾形纤维填料,填料层高3m,设计气水比25:1。平流式矩形气浮池长2.9m,宽2.4m,有效水深一540一uASB反应器在啤酒废水处理中的应用郑强表,设计进、出水水质表,’(mg/L)Table1Tableofdesignqualityofinfluentandeff!uentBODSCODe,55色度(倍)进水出水6一76一92150`305500`100500`70`501)设计流量IO00m,/d,出水水质按照(GB8978一1996)《污水综合排放标准》一级标准设计.2.2m,采用回流加压溶气气浮,回流比35%,水力停留时间16.3min,表面负荷率8.08m,/(m,·h),通过气浮去除生物接触氧化池中被剥落生物膜和55。混凝剂选用聚合氯化铝(含AL20。35%),投量90mg/L。采用压力式过滤罐,石英砂滤料,有效粒径0.5一o.6mm,石英砂滤料层厚0.8m,卵石垫层厚0.7m,总高4.lm,罐直径1.8m。接触池有效容积20.8m,,接触时间30min,沉降速度1.3mm/s,投氯量10mg/L,余氯量0.smg/L。3UASB反应器启动与运行UASB反应器接种污泥采自当地一污水处理厂絮状消化污泥,污泥沉降性能较好,接种量88m,,接种污泥浓度vSS值(挥发性悬浮固体浓度)为189/L。据Leittnga的uAsB反应器颗粒污泥形成之晶核假说伙颗粒污泥是以接种污泥或在运行过程中产生的无机盐为晶核的基础上,不断发育,乃至最后成熟。故在启动初期,向其中投入PAC(聚合氯化铝)与粒状活性炭。据报道!”,以碳水化合物为基质的UASB颗粒污泥微观结构为3层:外层主要由产酸菌(acjd够enjC)组成,中间层由分解醋酸(。ceotca1sit’c)的微菌落M己htan。山月火及产氢的产酸菌(acegotens)和耗氢的甲烷菌(mehtangoens)共生微菌落组成。在此我们借助于光电子显微镜与扫描电子显微镜通过对该UASB反应器中颗粒污泥微观结构的观察,其结果和文献报道一致。UASB反应器启动时,进水量从300m丫d递增至1000m,/d,进水CODcr从2000mg/L递增至5500m酬L,CODcr容积负荷率从1.09k留(耐·d)递增至10k岁(耐·d)。经过近3个月运行,床底部絮状污泥逐步变为密实、边缘圆滑的颗粒,粒径0.5一Lomm·反应区下部的污泥床中,颗粒污泥浓度VSS为419/L,上部污泥悬浮层中,污泥浓度149/L,整个反应区污泥平均浓度249/L,此时uASB反应器内c0Dcr去除率显著上升,UASB反应器随即投人正式运行。该反应器在某段给定时间内各运行调控指标数值见表2。由表2可知,该UASB反应器运行状况良好。表2UASB反应器运行调控指标表,’Table2TableofoPeratingParametersofUASBreaetorCODe,负荷率进水量HRT[kg/(m,,d)](m,/d)(h)CODe「(mg/L)进水出水CODcr去除率(%)产气系数(m,/kg)产气量(m丫d)CH;含量(%)VFA,’(mg/L)—PH乙酸盐丙酸盐丁酸盐0.30250.35120.45210.41120.46080.42500.37620.44140.46310.36420.31200.4018116241423.92071.31845.22229.52009.5179572008.22175.21498.81340.01771.465.069.072.274.176.165.268.372.375.171.470.672.50.210240.420.430.180.460.39一6.8一6.9一7.1一7.00.216.7一7.2一6.7一7.2一7.1一7.2一6.7一7.111`.1ǔU,`ù11内污ù`é11月呼飞ù,`厂、ó......……,艺八,ù、ù4,汀,,ù,`1.ō一、ónU,`,、ùn两,口000000OOC入ùRǎXùXù八入八八86015.389514.798113.496513.7102212.9101213.0100113.299013.3105812.590014.799014.897213.95442.45727.35494.45522.85435.45608.75780.25666.75198.55750.55277.85432.1974.11197.082428726701.2936.61011.51071.0758.91132.8939.4896.3513280691032522000415060RO户n,Qù00000八,八,O`l)运行调控时间为1999年7一9月;2)“一,表示未被检出4处理效果1999年10月8一9日安阳市环保监测站在该公司连续2天进行采样监测,其结果见表3。由表3可知,本系统出水各污染物去除率均较高,达到设计要求。验收1年多来,各处理构筑物运转一切正常。5结果5.1UASB反应器设备简单,运行方便,不需设沉淀池和污泥回流装置,不需填料,不需机械搅拌,建设费用低,减少运行成本,易于管理。从经济分析角度看,系统运行费用基本上与排污费持平,达到了环境效益与经一541一uASB反应器在啤酒废水处理中的应用郑强表3采样监洲结别mg八》Table3ResultofsamPlesmonitoringBOD色度(倍)时间55PH进水出水进水出水出水进水出水进水出水ù了弓`一托一0,上J.几勺`尸J460ù6`U12,`,上ē”ù,`.…,了,犷,沙,J,`月呼乙Uō飞à.…ù66了064ù6护J11à,O气L傀乙飞é第1天1626.42105.32001.21838.619.218.621.418.45238.65740.85528.65316.882.076.869.481.400000000..……八丫,上伟,àù、ùnù,人,人11,乙0..人O产谧.人..几,上ō、曰八,,`.月孟`U`U`U产O0ōI曰,且月,.…,沙月产,了一了r产、ù,ùJ.l月t.…Znù)t乙U产O,了,乙04飞ù内`ù气`,ù`é`U,、ù…几`ùO产,户,声护0ODO,`O了月,.…OD伟乙n6d.1,l,J`,.ù气乙第2天1516.81906.41489.62069.75110.45542.15046一65466.886.2进水56352049555061055048652000000ǎU00..……O产`.二IJótùnU口.1`.ō,几济效益的统一。5.2uAsB反应器coDcr容积负荷率高,一般在102kg/(m,·d)左右,水力停留时间短,池容小。颗粒污泥浓度高,沉降性好。国建筑工业出版社,2000,353一360.方汉平,T5Kwong,YYLi.升流式厌氧污泥层(UASB)反应器中淀粉颗粒的降解作用.见:张中和等.给水与废水处理国际会议论文集(给水与废水处理国际会议,北京,1994).北京:中国建筑工业出版社,1994,473一47.96参考文献1张自杰,林荣忱,金儒霖.排水工程(下册).第4版,北京:中责任编样钟月华(收到修改稿日期:2001一06一22)《上海市公用移动通信基站设里管理办法》正式实施随着上海移动通信亨业的迅猛发展,市区建筑物上的公用移动通信基站越建越多,社会公众对由此可能产生的电磁辐射污染日益敏感和关注,有关电磁辐射污染的咨询、投诉明显增加,已成为影响社会德定的一个潜在因素。日前,市政府发布《上海市公用移动通信基站设里管理办法)),并已于8月1日起正式实施.该办法要求市环保部门在基站投入正式运行前,会同市有关部门对站址、发射功率、电磁辐射水平和景观等项目进行验收,经验收合格,核发《电磁辐射环境合格证》.明确基站投入运行后,应当确保基站周围环境中的电滋辐射水平符合国家规定。《管理办法》的出台能加强环保依法行政和执法的力度,有利于对全市电磁辐射环境的管理,使上海的公用移动通信基站的设里和运行走上有序管理的轨道,有效地控制和减少电磁辐射污染,积极维护社会会众的权益。(朱重德)上海能源结构和利用与世界发达国家比较上海市的能源结构不尽合理,1999年时煤炭在全市一次能源消费中仍高达69%,对环境造成很大压力。上海市目前的能源利用率(小于40%)也较低,虽然高于全国平均水平,但与世界先进水平相比仍有相当大的差距。上海的燃气普及率相当于发展中国家的上限水平或中等发达国家的下限水平。从燃气结构看,发达国家的燃气气源基本上都是天然气,热值高、污染少、成本低,而上海主要是煤制气。国外燃气用途正向多样化发展,供热水和采暖已成为用气主要部分,而上海现阶段煤气还局限于烹饪和饮用热水。此外,发达国家城市能源已趋向于多元化,而上海则基本上仍以石油、燃谋以及电力为主.国外对于太阳能的利用已经相当普遮,如日本在1982年有360万户安装了家用太阳能热水器,占住宅的11%,而到1990年已发展到800万户;美国1982年建成各种形式的太阳能节能房座8万栋,1990年则增加到25万栋,节约燃料50%~80%;德国1990年宣布实施的“光伏发电计划”,准备在3年内在5000个居民屋顶安装光伏发电系统1000套。风能的主要利用形式是风力发电,到1992年底,全世界风力发电站的装机