【污水處理】制糖廢水的厭氧處理
創(chuàng)飛格環(huán)保廢水的厭氧處理在有機(jī)物含量較高時(shí)是很適用的。由于厭氧處理時(shí)，去除1kg COD能產(chǎn)生0.35m3的甲烷，反應(yīng)器不受氧傳遞的限制，其中的固體停留時(shí)間(SRT)比水利停留時(shí)間(HRT)高出約10-100倍，單位體積負(fù)荷遠(yuǎn)高于好氧系統(tǒng)，污泥產(chǎn)生量少，運(yùn)行費(fèi)用低。因而在制糖工業(yè)廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。
上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)是厭氧處理的一個(gè)有代表性的形式。在這種反應(yīng)器中，廢水從底部均勻進(jìn)入并向上運(yùn)動(dòng)，反應(yīng)器下部為濃度較高的污泥床，上部為濃度較低的懸浮污泥床。正常情況下，有機(jī)物負(fù)荷可達(dá)到l5kg COD/m3．d，COD去除率為90%左右時(shí)，其污泥負(fù)荷可高達(dá)30-50kg COD/m3．d。在利用UASB反應(yīng)器處理甘蔗糖蜜時(shí)，有機(jī)物體積負(fù)荷率、營(yíng)養(yǎng)平衡狀況和堿度對(duì)厭氧污泥?；匦缘挠绊懞艽?。Gonzalez et aL．發(fā)現(xiàn)，通過(guò)控制堿度和微量元素來(lái)使以甘蔗糖蜜為基質(zhì)的厭氧污泥形成顆粒狀。在16.51m3的UASB反應(yīng)器中，基質(zhì)濃度調(diào)節(jié)到COD為3750mg/1，堿度：COD為1.06，N：COD為0.018，P：COD為0.0028的情況下，30天后形成厭氧生物顆粒，通過(guò)調(diào)節(jié)其他條件，在90天后形成了平均粒度達(dá)3.1mm的最大顆粒。在其他條件不變的情況下，堿度：COD降為0.4時(shí)，加入的營(yíng)養(yǎng)物可使形成的顆粒自動(dòng)懸浮分散。故對(duì)于改善工藝條件大有裨益。
Khursheed et al引的實(shí)驗(yàn)是在2.83m3的UASB反應(yīng)器中進(jìn)行的。在甘蔗制糖廢水的水利停留時(shí)間為5.5h時(shí)，平均有機(jī)物負(fù)荷率為13kgCOD/m3．d，COD去除率75%-80%。在溫度為34度時(shí)，產(chǎn)生甲烷的回收率約為0.22m3 CH4/kg•COD，Thaveesri et aL．研究的是實(shí)驗(yàn)室條件下，反應(yīng)器中的溶液張力對(duì)粒狀污泥的生長(zhǎng)特性的影響。Jimenez發(fā)現(xiàn)懸浮固定化細(xì)胞生物反應(yīng)器厭氧處理糖蜜酒精發(fā)酵廢水時(shí)，應(yīng)用青霉菌屬進(jìn)行好氧前處理可以明顯改善隨后的厭氧處理。另一種非常有效的前處理方法是Iqbal et aL．的新發(fā)現(xiàn)，制糖廢水在經(jīng)過(guò)多層介質(zhì)過(guò)濾去除大部分固體顆粒、油和脂類(91%)后，在水利停留時(shí)間為6h的情況下，BOD和COD的去除率分別可達(dá)到98%、92%。
新型厭氧反應(yīng)器以美國(guó)Biothane Systems公司研發(fā)的Biobed EGSB反應(yīng)器(商品名，實(shí)質(zhì)上為一種膨脹顆粒污泥床)較為突出。其反應(yīng)介質(zhì)與UASB中的顆粒載體上的微生物生長(zhǎng)特性相似，但它的最大的特點(diǎn)是并未使用載體介質(zhì)，而完全使用生物顆粒。在制糖廢水這樣的高濃度負(fù)荷的情況下，此反應(yīng)器非常適用。而對(duì)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、處理流程的選擇有一定指導(dǎo)意義的是Starkenburg的研究報(bào)告。
廢水的BOD值是生物處理工藝的重要參數(shù)，但是其測(cè)量的周期為5天，很難為設(shè)備控制提供及時(shí)的參考；而COD值的測(cè)量大約只需要3h，所以能找到兩者之間的關(guān)系，就可更好地進(jìn)行污水處理流 程的控制。Murugappan et al．進(jìn)行了制糖廢水中的BOD和COD的相關(guān)研究，對(duì)特定的制糖廢水可以得出兩者之間的線性關(guān)系，其實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法可以借鑒于其它的處理流程；另一個(gè)指示反應(yīng)器性狀的量，消化污泥中的甲烷細(xì)菌量，Nishihara et al．通過(guò)脂質(zhì)分析得到了簡(jiǎn)便易行的解決方法。
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