UASB工艺处理可乐废水的厌氧研究姜涛

2011年第8期广东化工第38卷总第220期·129·UASB工艺处理可乐废水的厌氧研究姜涛，兰风岗，陆成栋，王秋云，马三剑(苏州科技学院环保应用技术研究所，江苏苏州2150111)[摘要]采用UASB工艺处理可乐废水，分析了UASB有机负荷对CODCr去除率影响及其进水、出水pH的变化。研究表明，在中温(37±2)℃环境下，UASB有机负荷4.5kg/(m3·d)时，CODCr去除率在80%以上，运行稳定。[关键词]可乐；UASB工艺；厌氧研究[中图分类号]X5[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2011)08-0129-02AnaerobicStudyonWastewaterTreatmentofStrawEthanolwithUASBJiangTao,LanFenggang,LuChengdong,WangQiuyun,MaSanjian(InstituteofEnvironmentalProtectionApplicationTechnology,USTS,Suzhou215011,China)Abstract:TheexperimentalequipmentandtheprocessoftheUp-flowAnaerobicSludgeBedtech-nologywereintroducedtotreatColawastewater.TheaffectionofanaerobicorganicloadingtoCODcrremovalrateandthepHvarietyoftheinfluentandtheeffluentwereanalyzed.TheresultsshowedtheCODcrremovalrateofUASBremained80%upwardsandrunsteadilyatthetemperatureof37℃±2℃andtheorganicloadingof4.5kg/(m3·d).Keywords:cola；UASB；anaerobicstudy1实验装置和方法1.1实验废水水样实验用水为某集团的可乐废水，水质情况如下：COD=5186mg/L，pH=5.2；NH3-N=8.3mg/L，TP=12mg/L。1.2实验装置和控制条件厌氧实验采用UASB反应器，反应系统示意见图1，反应器分为3个部分：三相分离器、悬浮污泥层区和污泥区。反应器的内径150mm，总的有效容积为3L，温度控制在(37±2)℃，废水通过蠕动泵由反应器底部注入，在顶部溢流出水，所产生的沼气经三相分离器后，由反应器顶部排出，沼气排出管上装有洗气瓶。接种污泥来自无锡某柠檬酸厂IC反应器的颗粒污泥(含水率90%，密度约为1.20×103kg/m3)，接种量为1L颗粒污泥和0.5L消化污泥，反应器内平均污泥浓度为30g/L。表1分析项目及方法、频次Tab.1Analyingitemsandmethods,frequency分析项目COD指标pH挥发性脂肪酸(VFA)取样点进、出水桶进、出水桶出水桶方法重铬酸钾滴定法pH测定仪滴定法频次1次/d1次/d1次/d厌氧出水出水管三相分离器进水桶进水管蠕动泵加热丝水浴箱PLC控制器厌氧反应器水封瓶图1实验反应装置工艺流程Fig.1Processflowchartoftestequipments2试验数据分析2.1污泥驯化期在污泥驯化期，进水采用啤酒40mL加原水的方式来培养驯化污泥，通过逐步提高进水COD浓度来提高系统进水负荷，维持进水流量3L/d，进水COD浓度由1000mg/L逐步升高到2000mg/L，利用碳酸氢钠调节pH=6.8~7.2，且利用氯化铵调节C/N比，温度控制在(37±2)℃。运行20d左右，进出水COD及去除率变化如图2。0246810121416182022240200400600800100012001400160018002000进水COD出水COD去除率时间/dCOD浓度/(mg·L-1)2030405060708090100去除率/%图2污泥驯化期进、出水COD变化及去除率变化Fig.2RelationbetweenCODremovalrateandCODconcentrationofinfluentinsludgeacclimationperiod由图2可以看出，微生物很快就对废水有了适应性，3d后COD去除率上升到70%以上，5d后COD去除率逐渐稳定在80%以上，出水COD浓度在200mg/L左右，VFA稳定在1.5~3mmol/L之间，微生物在驯化后能较好的适应该废水。2.2负荷提升期2030405060700500100015002000250030003500400045005000进水COD出水COD去除率时间/dCOD浓度/(mg·L-1)868890929496去除率/%图3提升负荷期进、出水COD浓度与去除率变化Fig.3RelationbetweenCODremovalrateandCODconcentrationofinfluentinincreasingperiod[收稿日期]2011-04-21[作者简介]姜涛(1986-)，男，江苏丹阳人，在读硕士，主要研究方向为废水厌氧处理。广东化工2011年第8期·130·期通过逐步增加原水量并停止使用啤酒的方法来提高系统进水负荷，5d后停止进啤酒，维持进水流量3L/d，进水浓度由COD2000mg/L逐步提高到4500mg/L，每次稳定3~4d后继续提高负荷，运行40d左右，情况见图3。由图3可看出，系统的去除率能够保证在85%以上，出水COD也可开始增加，由开始的200mg/L并到600mg/L左右，出水pH在7.5~8.0之间。646668707274767880828486010002000300040005000进水COD出水COD去除率时间/dCOD浓度/(mg·L-1)54576063666972757881848790去除率/%图4负荷稳定期进、出水COD浓度与去除率变化Fig.4RelationbetweenCODremovalrateandvolumetricloadinginstabilizationperiod3结束语(1)在温度为37±2℃的环境下，采用UASB工艺处理可乐废水，厌氧菌有很强的适应性和降解能力。UASB有机负荷在4.5kg/(m3·d)，HRT为24h时，CODcr去除率仍在80%以上，运行稳定。(2)在厌氧UASB反应器处理可乐废水的过程中，pH的控制是一个很重要的因素。当系统在较高的负荷运行过程中，乙酸的积累会抑制产甲烷化过程，从而引起pH迅速下降，产生酸化。由于该废水pH只有5左右，因此试验过程中需要投加一定量的碳酸氢钠或碱石灰，使反应器内的pH相对稳定。(3)因考虑到废水水质的波动性及厌氧运行的稳定性，建议工程中厌氧进水浓度控制在4000~4500mg/L，可通过厌氧或者好氧出水回流方式控制。参考文献[1]徐富，程鑫，邓瑞举，等．UASB工艺处理木薯酒精废水的厌氧研究[J]．承德石油高等专科学校学报，2006．[2]郑平，马贵阳．冻土区埋地输油管道温度场数值模拟的研究[J]．油气储运，2006，25(8)：25-28．[3]钱易，米祥友．现代废水处理新技术[M]．北京：中国科学技术出版社，1993．[4]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．[5]胡纪萃，周孟津，左剑恶，等．废水厌氧生物处理理论与技术[M]．北京：中国建筑工业出版社，2003．[6]斯皮思．工业废水的厌氧生物技术[M]．北京：中国建筑工业出版社，2001．[7]贺延龄．废水的厌氧生物处理[M]．北京：中国轻工业出版社，1998．(本文文献格式：姜涛，兰风岗，陆成栋，等．UASB工艺处理可乐废水的厌氧研究[J]．广东化工，2011，38(8)：129-130)(上接第126页)厂区内设有车间控制室、更衣室、淋浴室、休息室、卫生间等辅助用室。2.8职业卫生管理企业设置了职业卫生管理机构，配备了兼职的职业卫生管理人员；公司定期组织对劳动者进行健康检查，安排工作场所职业病危害因素检测，建立了较为全面的职业卫生管理制度和操作规程。3讨论3.1结论该项目建设过程能按国家职业卫生法律法规有关规定执行。厂址选择可行，总平面布置与生产工艺布局合理，车间建筑与辅助卫生设施的配置均符合国家卫生标准要求，各种卫生防护设施与职业卫生管理制度较完善，个人防护用品发放和使用较规范。运行期间防护措施运行正常，降低了职业病危害因素的浓度或强度，使工作场所中职业病危害因素的浓度或强度降低到了国家职业卫生标准容许的限值以下，较好地保护了劳动者的健康，职业病危害控制效果良好。3.2建议加强综合降噪措施，制定员工听力保护计划；完善外包商管理制度，确保对外包工人的职业病危害告知，杜绝职业中毒的发生和职业病危害的转移；加强入槽作业涉及密闭空间的作业防护，防止发生缺氧或急性职业中毒事故；加强设备的日常巡检与维护，及时发现问题，解决问题，以杜绝有毒物质跑、冒、滴、漏及意外事故发生；加强个人防护用品的佩戴管理工作，确保工人在其作业的工作场所能做到及时、准确、有效地佩戴所适用的个人防护用品；加强兼职职业卫生管理人员职业卫生及相关法律法规的培训学习；落实工作场所职业病危害因素检测和职业健康检查工作。参考文献[1]卫生部卫生法制与监督司，中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所．建设项目职业病危害评价[M]．北京：中国人口出版社，2003：131-206．[2]GBZ/T197-2007．建设项目职业病危害控制效果评价技术导则[S]．[3]GBZ1-2010．工业企业设计卫生标准[S]．[4]GBZ2-2007．工作场所有害因素职业接触限值[S]．[5]肖建华，沈艳梅．某合成橡胶厂职业病危害控制效果评价[J]．中国卫生工程学，2010(4)：267-270．(本文文献格式：吴微微，肖建华，彭轩．某橡胶企业扩建项目职业病危害控制效果评价[J]．广东化工，2011，38(8)：126)《广东化工》征稿启事《广东化工》创刊于1974年，是广东省唯一省级化工综合性科技期刊，作者、读者遍及全国，月刊，每月25日出版，全国发行。刊号为：CN44-1238/TQ，ISSN1007-1865。欢迎投稿！投稿方式：方式1在线投稿：登录《广东化工》杂志网在线投稿；方式2邮箱投稿：[e-mail]；邮件主题：作者名/单位/文章题目。