水解酸化二級(jí)SBR氣浮工藝處理醬油廢水研究
水解酸化二級(jí)SBR氣浮工藝處理醬油廢水研究
1 前言
根據(jù)醬油釀造工藝和產(chǎn)品種類的不同,各種醬油廢水的有機(jī)物和色度有較大的差異。以高鹽液態(tài)發(fā)酵為例,生抽醬油廢水的色度平均為300~500倍,老抽醬油廢水的色度則高達(dá)200~300萬(wàn)倍。對(duì)于生抽和老抽醬油產(chǎn)量較為均衡的醬油廠,進(jìn)入污水處理站的醬油廢水CODCr在3000mgΠL以上,色度將達(dá)到500~1000倍。醬油廢水處理工藝必須具備CODCr97%、色度90%以上的穩(wěn)定去除率才能保證廢水處理后達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。醬油生產(chǎn)廠產(chǎn)品種類復(fù)雜,而且是以銷定產(chǎn)的生產(chǎn)方式,因此所產(chǎn)生的廢水水質(zhì)波動(dòng)性極大,沖擊性負(fù)荷極高。
針對(duì)醬油廢水的特點(diǎn),實(shí)地調(diào)研了多處醬油廢水處理流程,在總結(jié)“氣浮-厭氧-生物接觸氧化2砂濾”、“預(yù)曝調(diào)節(jié)-二段AO2沉淀”等處理工藝經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,完成了“調(diào)節(jié)-初沉-水解酸化-二級(jí)SBR-氣浮”醬油廢水處理工藝的設(shè)計(jì),并應(yīng)用于廣東開(kāi)平、番禺等處。
本研究依托“調(diào)節(jié)-初沉-水解酸化-二級(jí)SBR-氣浮”實(shí)際醬油廢水處理工程,考察水解酸化、SBR等處理單元中污泥馴化條件及CODCr、色度等的降解規(guī)律,重點(diǎn)研究SBR單元中pH、SVI、生物相等變化與出水水質(zhì)的關(guān)系,探討SBR污泥膨脹的原因及有效的控制手段。
2 廢水水質(zhì)及工藝流程
以廣東某醬油廠的綜合廢水為研究對(duì)象,其CODCr值平均為3000mgΠL,色度約500倍。以實(shí)際投入運(yùn)行的醬油廢水處理流程為研究對(duì)象,其工藝流程如圖1。
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兩級(jí)SBR串聯(lián)的運(yùn)行方式及周期為:一級(jí)SBR進(jìn)水→曝氣415~5h→沉淀2h→排水至二級(jí)SBR→曝氣415h→沉淀2h→排水。
3 結(jié)果與討論
3.1 污泥的培養(yǎng)與馴化
3.1.1 水解酸化池掛膜方法
水解酸化池不采用接種污泥,直接利用原污水進(jìn)行掛膜,在培養(yǎng)馴化過(guò)程中逐漸增加醬油廢水的負(fù)荷,直至滿負(fù)荷為止。經(jīng)過(guò)1個(gè)月的培養(yǎng)和馴化,觀察填料上掛有5cm厚的生物膜,表面粘稠,說(shuō)明掛膜工作已完成。
實(shí)踐表明只要控制適當(dāng)水力停留時(shí)間,不需接種消化污泥,即可在短時(shí)間內(nèi)完成水解池的啟動(dòng)。
3.1.2 SBR池污泥的培養(yǎng)馴化與生物相研究
由于醬油廢水的營(yíng)養(yǎng)比例適宜,污泥馴化過(guò)程中不需要加入其他的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。先在SBR池中注入1Π3池清水,投入種泥(來(lái)自于腐乳廠SBR工藝中的剩余污泥),補(bǔ)充醬油廢水至預(yù)定水位,連續(xù)鼓風(fēng)曝氣,當(dāng)池內(nèi)出現(xiàn)活性污泥絮凝體時(shí),停止曝氣,靜止澄清后,排放池內(nèi)上清液至預(yù)定水位,再投入相同量的醬油廢水,進(jìn)入下1個(gè)周期的運(yùn)行。按照逐漸提高反應(yīng)池有機(jī)負(fù)荷的原則,逐步增加各周期的廢水投加量,直至滿負(fù)荷為止。半個(gè)月的檢測(cè)結(jié)果如圖2。
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由圖2可以看出,在最初的一段時(shí)間,污泥30min的沉降比始終在3%左右,增長(zhǎng)十分緩慢,可能由于投入的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)比較少,導(dǎo)致一部分污泥發(fā)生內(nèi)源呼吸,為此增大SBR池進(jìn)水量至40%,每天運(yùn)行2個(gè)周期,每周期曝氣5h。經(jīng)過(guò)短暫的停滯期后污泥繁殖速度加快,半個(gè)月內(nèi)SV30從5%增至20%,污泥濃度也從486mgΠL增至1342mgΠL。污泥呈黃褐色,結(jié)構(gòu)致密,具有良好的沉降性,鏡檢發(fā)現(xiàn)菌膠團(tuán)大而密實(shí),絲狀菌量很少,原生動(dòng)物多且活躍,鐘蟲(chóng)及累枝蟲(chóng)大量存在。處理后污水的上清液清澈透明,曝氣池表面的泡沫很少。上述現(xiàn)象都表明SBR池的微生物相已經(jīng)適應(yīng)處理醬油廢水,污泥的培養(yǎng)馴化完成。
SBR污泥中的生物相在整個(gè)馴化過(guò)程中變化復(fù)雜。在污泥馴化開(kāi)始階段,污泥中死泥較多,幾乎無(wú)新生菌膠團(tuán)和微型動(dòng)物;隨著馴化過(guò)程的繼續(xù),污泥中開(kāi)始出現(xiàn)豆形蟲(chóng)、變形蟲(chóng)、腎形蟲(chóng)等,而且數(shù)量急劇上升,但污水處理效果仍然不好,出水混濁;當(dāng)草履蟲(chóng)開(kāi)始出現(xiàn),數(shù)量不斷上升時(shí),水質(zhì)開(kāi)始好轉(zhuǎn),此時(shí),豆形蟲(chóng)與變形蟲(chóng)等的數(shù)量減少,漫游蟲(chóng)和呈分枝狀、塊狀和圓形的新生菌膠團(tuán)開(kāi)始大量出現(xiàn),結(jié)構(gòu)密實(shí)、呈淡黃色的菌膠團(tuán)具有良好的沉降性;隨著出水的不斷好轉(zhuǎn),污泥馴化基本結(jié)束,此時(shí)鐘蟲(chóng)開(kāi)始出現(xiàn),數(shù)量逐漸增多,草履蟲(chóng)等游泳型纖毛蟲(chóng)占居次要位置,生長(zhǎng)旺盛的菌膠團(tuán)為黃褐色,具有腥味;實(shí)踐表明當(dāng)有輪蟲(chóng)出現(xiàn)時(shí),污泥馴化成功,出水水質(zhì)良好,可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
SBR中不斷變化的生物相可以作為指示性微生物,指導(dǎo)污泥的馴化與培養(yǎng)過(guò)程。
3.2 有機(jī)物及色度的降解規(guī)律
3.2.1 水解池有機(jī)物變化規(guī)律
當(dāng)水解酸化池穩(wěn)定運(yùn)行后,對(duì)其出水CODCr進(jìn)行連續(xù)1個(gè)月的監(jiān)測(cè),結(jié)果如圖3所示。

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