UASB工艺在处理泸型白酒企业废水中的应用先元华

第44卷第3期当代化工Vol.44，No.32015年3月ContemporaryChemicalIndustryMarch，2015收稿日期：2014-10-16作者简介：先元华（1967-），男，四川宜宾人，副教授，硕士，2010年毕业于四川大学化工专业，研究方向：化学分析检测。E-mail：[e-mail]。UASB工艺在处理泸型白酒企业废水中的应用先元华（宜宾职业技术学院，四川宜宾644003）摘要：泸型白酒企业废水具有数量大、蛋白含量高等特点，直接排放势必会给当地环境造成巨大的污染。采用升流式厌氧污泥床(UASB)处理工艺，可有效去除废水中的CODcr，同时可以产生沼气，获得一定的经济效益。经过140d的调试，UASB中产生了颗粒污泥并且对CODcr去除率达到了85%以上，处理能力满足生产要求，运行效果良好。关键词：泸型白酒；废水；UASB；CODcr中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1671-0460（2015）03-0504-03ApplicationofUpflowAnaerobicSludgeBlanketProcessinWastewaterTreatmentofaLuzhouFlavorLiquor-makingEnterpriseXIANYuan-hua（YibinVocationalandTechnicalCollege,SichuanYibin644003，China)Abstract:CharacteristicsofwastewaterfromLuzhouflavorliquor-makingenterprisesarelargequantity,highproteincontentandsoon,sodirectdischargeofthewastewatercancauseseriousenvironmentpollution.TheupflowanaerobicsludgeblanketprocesscaneffectivelyremoveCODcrinthewastewater,andbringcertaineconomicbenefitsbyproducingbiogas.After140daysofcommissioning,thegranularsludgehasbeenproducedinUASBandCODcrremovalratecanreachmorethan85%.TheprocessingcapacityofUASBcanmeetrequirementsoftheproduction.Keywords:Luzhouflavor;Wastewater;UASB;CODcr泸型白酒生产废水可分为高浓度有机废水和低浓度有机废水，主要有：蒸馏锅底水、黄水、蒸馏工段地面及工具冲洗水、原料的冲洗及浸泡用水、场地冲洗水等。废水成分复杂，固体悬浮物（SS）、CODcr高，pH酸性[1,2]。白酒废水属于易降解有机废水。通常的处理工艺中包括有生物法、化学法和物理法[3-6]。生物法中的UASB工艺具有高效、节能、污泥产量小、占地少、停产后再启动容易等特点，其与好氧串联组合的处理工艺已在啤酒废水[7,8]处理中得到了广泛应用，因而越来越受到重视[9]。本文在工业规模实验装置上系统研究了主要工艺参数对UASB工艺CODcr去除效果的影响。首先讨论了UASB池内CODcr变化对CODcr去除效果的影响；其次考察了pH、SS、挥发性脂肪酸（VFA）的变化对废水处理效果的影响。研究结果对UASB工艺处理企业废水提供了重要实验依据。1实验部分1.1实验装置与操作工艺流程见图1。图1UASB工艺流程Fig.1Flowchartofwastewatertreatment进口处理水经过UASB进水泵提升，有少部分直接跨越至A/O池，为其脱氮补充碳源，其余均匀进入UASB池，经过厌氧消化处理，去除大部分有机物后，出水自流入A/O池进一步处理，产生的沼气经过收集用于沼气发电。UASB的进口处理水量第44卷第3期先元华：UASB工艺在处理泸型白酒企业废水中的应用505为900～1000m3/d、CODcr为8000～14000mg/L、SS为450～500mg/L、VFA为0.16～0.2mg/L、pH值为3.5～4.0。UASB反应器为长方形，共分1#，2#池两组，每组体积为800m3，每池内有布水器六组，三相分离器四组，出水堰板两组。UASB反应器结构见图2所示，主要由污泥床区、污泥悬浮区和沉降区三部分组成。在沉降区设置固、液、气三相分离器，反应器中的污泥、污水和沼气得以很好的分离。污泥脱气后沉淀回污泥床区，从而最大限度地滞留反应器内的厌氧微生物量，通常条件下反应器内的污泥浓度在30g/L以上，远高于好氧污泥的3～4g/L。沼气通过集气罩收集，污水经处理后排出反应器。图2UASB池内部结构图Fig.2InternalstructureofUASBpool1.2分析方法pH值采用PHS-25酸度计测定；CODcr采用滴定分析方法测定；流体流量采用转子流量计测量；温度采用温度计测定。2结果与分析2.1CODcr变化对处理的影响图3中的CODcr变化曲线可以看出：UASB进水CODcr浓度较高，通过对调试数据的统计，平均值为9211.5mg/L。图3CODcr的变化曲线图Fig.3ThechangecurveofCODcr对于UASB出水的CODcr值，每天15:00分别对UASB1和UASB2进行了其CODcr值的监测（实际中测得上清液的值）。通过曲线可以看出，UASB出水CODcr值基本比较稳定，并且当负荷慢慢提高时，系统越来越稳定，运行反而越来越好。2.2COD去除率的变化UASB反应器在调试及正常运行时CODcr去除率比较稳定，基本上稳定在85%左右，如图4所示。几次波动主要由于进水CODcr升高造成的，具体原因是提高负荷稍微较快造成厌氧脱水污泥菌不能较快适应环境变化，致使代谢能力出现波动。图4CODcr去除率的变化曲线图Fig.4ThechangecurveofremovalrateofCODcr2.3pH变化对处理效果的影响控制UASB反应器的进水pH在4.0以上，经过UASB处理的出水pH基本保持在6.8～7.2之间（见图5），说明厌氧反应始终在正常稳定的pH环境下运行，厌氧脱水污泥菌并没有酸化中毒现象，UASB系统运行正常。图5pH的变化曲线图Fig.5ThechangecurveofpH2.4SS变化对处理效果的影响根据图6中的进出水SS变化曲线可以看出：UASB反应器进水SS基本在1000mg/L以下。而506当代化工2015年3月UASB出水偶尔有段时间变化比较大，主要是由于反应器CODcr负荷上升至2kg/(m3·d)以上时，厌氧脱水污泥菌产气和气体上升流速的增加引起污泥床的膨胀，使污泥的洗出量增大，其中大多为絮状污泥，从而导致的SS偏高。图6SS的变化曲线图Fig.6ThechangecurveofSS在反应器CODcr负荷超过5kg/(m3·d)后，絮状污泥将逐渐减少，同时污泥中开始逐渐产生颗粒状污泥，使得出水SS趋于稳定。2.5VFA变化对处理效果的影响由图7中的出水VFA的变化曲线可知：UASB出水VFA在刚开始的时候很低，基本在3.0mmol/L以下，但是随着负荷的提高，稍微有上涨的趋势，但是基本能稳定在5.0mmol/L以下。图7VFA的变化曲线图Fig.7ThechangecurveofVFA在后面一段时间VFA最高能到6.0mmol/L以上，此时CODcr负荷在5kg/(m3·d)左右，此时絮状泥大量洗出，同时也是污泥开始由颗粒化的迹象的时候。此时需要一段时间的稳定期，但是随着系统的继续稳定运行，VFA又有下降的趋势最终趋于稳定。3结论（1）研究表明，UASB反应器内形成了标志着UASB运行良好的颗粒污泥，并且CODcr去除率基本稳定在85%以上，为后续处理带来了极大的方便。UASB占地较少，投资省，能耗低，便于操作，运行稳定，同时可以产生沼气，适用于规模化处理泸型白酒企业废水。（2）通过观察UASB进水可以发现，进水中常带有线状悬浮物，如长期将其带进UASB，极容易堵塞布水器，而导致UASB进水严重不均，反应结果变差。同时进水的SS太高也会对系统造成一定的影响，所以在工艺的前段应增加一个能高效去除线状悬浮物的设备。参考文献：［1］MarshallWG,WordsworthJI.Ricescienceandtechnology[M].NewYork:NarcelDekkerInc,1994:237-259.［2］周健,余欢,倪斌.厌氧一气浮一好氧工艺处理浓香型白酒厂污水工程实例[J].水处理技术,2012,38(7):125-127.［3］赵丛丛,彭文,曾里,等.不同粒度对大米蛋白提取率及碱用量的影响[J].粮食与饲料工业,2009(11):25-29.［4］张学洪,陈志强,目炳南,等.两相厌氧一好氧工艺处理白酒厂淘洗废水[J].工业给排水,200l,27(5):43-45.［5］张欣,张丽,李尚科,等.川南地区小型白酒厂废水处理工程设汁[J].工业用水与废水,2009,40(6):95-97.［6］蔡秀萍,刘连成.SBR工艺处理白酒废水的研究[J].酿酒科技,2012,211(1):98-99.［7］涂孟波.UASB工艺处理啤酒废水的调试运行与参数优化[J].江西科学,2006,24(6):502-504.［8］匡武,殷福才,孙世群,等.UASB工艺在啤酒废水处理中的应用[J].中国给水排水,2006,22(16):62-66.［9］徐庆贤,钱午巧,陈彪.UASB处理污水现状及效果分析[J].能源与环境,2006(2):34-38.