UASB接触氧化法处理沤麻废水周苏平

1996年第2期江苏环境科技,20UASB一接触氧化法处理沤麻废水周苏平赵月*米晓晶*黄恒光张可方(黑龙江省环境保护科学研完所)摘要采用UASB一接触氧化工艺对沤麻废水的处理进行了研穷,系统启动两个月后达到稳定的处理效果,厌氧段进水COD浓度为700,。g/L,有机负荷为9.25kgCOD/M3·d,停留时间为24小时,COD去除率可达89。3%。好氧段接触氧化池的有机负荷为2.IkgCOD/M“·d,处理时间为10小时,整个系统总的COD去除率可达97%,该工艺是处理高浓度沤麻废水行之有效的方法。关键词沤麻度水反应器接触乳化领粒污泥沤麻废水的处理是至今尚未很好解决的1试验方法一个难题,沤麻废水水质成分复杂且难于降1。1废水水质解,采用普通生物处理方式,COD去除率低沤麻过程是把亚麻浸于30℃~35℃的水且运行费用高。随着新型高效厌氧反应器的中,通过微生物把木质素和纤维素进行分开发应用,厌氧处理装置的效能已有了很大离,同时麻茎中的各种有机物也扩散到水的提高,因此采用厌氧一好氧工艺处理沤麻中,沤麻废水属于高浓度有机废水。本试废水是一个值得重视的研究方向。在小试的验废水为双城市亚麻厂沤麻废水,COD为基础上,应用UASB一接触氧化工艺进行沤4000~l0000mg/L,BODS为1500~s000mg麻废水处理中试研究,并对该工艺的可行性/L,废水中还含有木质素等难降解物质,及运行控制技术进行了探讨。其水质指标见表1。表1沤麻废水水质指标项目范围平均值PHCODBOD.总磷总氮4。5一5。65一04000一1000070001500一50003250木质素130一26019575一807820一5040.州川..,..目.网”州...曰.......,,.....旧,门..州..日.`,,叶洲....,..臼`~`.......由表1可见沤麻废水的特点是污染物质浓度高且浓度变化范围较大。1.2处理工艺根据沤麻废水的水质特点,采用的处现工艺为:!一一一一}沤麻废水{____l一一一一一{沉淀调节池’l一一一一一一IUASB反应器!一一一一一}接触氧化池1!一叶!l一一一}二沉池!___试验中控制UASB反应器进水温度32℃,接触氧化池采用半软性填料,进水温度为20℃今黑龙江省煤炭工业学校.3分析方法水样的分析方法按勿家规定的标准分析江苏环境科技1996年第2幼方法进行。2试验结果2.1驯化期培养UASB的颗粒污泥,是厌氧段成功的关键。驯化初期采用消化污泥接种并用稀释后的原水加入反应器,随后逐步提高进水浓度并加入营养盐,约一个半月时间出现颗粒化污泥,但直径较小(。.1~。.3mm)。此后逐渐增大水量及进水浓度,最终达到设计流量并直接进入原水,此时出现较大颗粒污泥(约0.6mm),且表面存在八叠球菌、杆菌和螺旋菌,同时UASB反应器对COD、BOD,的去除率趋于稳定。UASB的整个驯化期约二个多月,而接触氧化池中的生物膜的培养则较为容易,只需一个月的培养和驯化,填料上即挂上生物膜,出水COD和DO值较为稳定,经镜检观察,出现了各类轮虫、钟虫、线虫、草履虫、肾形虫、变形虫、滴虫及小型鞭毛虫。2.2正式运行期正式运行期UASB反应器的容积负荷为9。25kgCOD/M3.d,废水停留时间为24小时,试验结果见表2。l怂!21翎1.tl20,2242.2.,0.二图1UASB进、出水COD历时曲线裹3接触氧化段的处理效果项55CODBOD木质素18013731348375月性ùas八JCJ八心行了n乙进水平均值227出水平均值42去除率(%)81去除率为83%,木质素去除率为75%。沤麻废水颜色呈深黄色,经厌氧处理后,水的颜色转为黑褐色,经好氧处理后,出水颜色转为淡黄褐色。3讨论衰2UASB反应器的处理效果项目进水平均值出水平均值去除率(%)PH5。37。3COD771279189。3BOD。424717395。6木质素COD去除率为59.3%,BOD。去除率为95.6%,木质素去除率为30.5%,本阶段UASB反应器进出水COD历时曲线见图1。接触氧化法的容积负荷为2.IkgCOD/M二d,废水停留时间为10小时,气水比为40:1,水中DO保持在3mg/L以上,废水处理前后的水质指标见表3。接触氧化段COD去除率为68%,BODS3.1UASB一接触氧化工艺处理沤麻废水的可行性试验结果表明,沤麻废水采用UASB一接触氧化处理工艺具有较好的处理效果,进水COD为700omg/L的沤麻废水在庆氧段停留24小时,可去除89%的COD,接触氧化段废水停留10小时,COD去除率为68%,总的COD去除率可达97%。由此可以看出UASB一接触氧化处理工艺是处理沤麻废水的经济而有效的方法(既能降解有机物又能去除木质素等)。对于进水浓度更高的沤麻废水,采用UASB一接触氧化处理工艺具有更大的优越性,因为厌氧段能去除绝大部分有机物,进而大大降低好氧处理所承受的处理负荷,节约能耗,减少运行费用。3.2UsAB反应器的运行控制厌氧工艺的主要特点是细菌生长的速度周苏平等:UASB接触氧化法处理沤麻废水,31.较慢,污泥容易流失,因而造成UASB反应器内污泥量减少,故厌氧段的运行控制十分重要,它决定整个工艺的处理效果。UASB反应器的一个重要特征是形成颗粒污泥,这是成功运行的关键。为了得到良好的颗粒污泥,可以采用先培养后驯化的方式进行运行控制。在启动期以较小有机负荷、较长停留时间进行培养,使颗粒污泥中能积累大量厌氧微生物,同时各类厌氧微生物类群排列有序且相互存在共生关系,因而表现出很高的COD降解能力及良好的沉降性能,并且使系统具有抗温度变化和有机负荷变化的能力。3.3木质素类物质的降解规律分析在植物组织当中,木质素的相对含量仅次于纤维素和半纤维素,并且随着植物的成熟其含量趋于增加。通常木本植物的木质素类物质含量较高(15~35%),而草本植物的含量较少,对于成熟的亚麻其含量为0.7~5%。此外在麻茎韧皮纤维的外部还含有一部分丹宁物质(又称蹂质),它们也是沤麻废水中污染物的组成成分。木质素的结构是由碳、氢、氧三种元素组成的芳香族高分子聚合物,分子量为10000或更高,其基本单位是苯基丙烷型结构,由于其结构的复杂性,通常其降解的过程很缓慢。但在本试验中木质素总的去除率为76~89%,本质素的去除率能达到如此高的程度主要原因是:沤麻过程中由于麻茎本身及其根部所带泥土中含有数量和种类众多的微生物,加之沤麻工艺本身对时间的要求较长,且环境温度亦较高,这样在种群繁多的微生物长时间协同代谢作用下,使此类物质的降解过程有条件得以实现。此外UASB一接触氧化工艺处理过程中,微生物得到驯化(适应或变异),并在供氧充足的条件F,对木质素类物质进行降解,从好氧和厌氧两段的处理结果来看,好氧段的效果要明显高于厌氧段。4结论试验表明以UASB一接触氧化工艺处理沤麻废水,在中温厌氧反应条件下,该工艺具有较高的去除有机物的能力,COD总的去除率可达97%,木质素总的去除率可达83%。试验结果表明,该工艺是处理高浓度沤麻废水行之有效的方法,且该系统具有较强的抗温度变化和负荷变化的能力。参考文献1Lettinge,G.andL,W。HulshoffPox.UASBProeessDesignforVar-iousTypeofWastewater,Wat.Sei`Teeh。1991,24(8):87~107。2周琪等.UASB反应器处理生活污水的自接种启动.城市环境与城市生态,1993,6(1):1~5。3竺建荣等.UASB一好氧工艺处理染料废水的研究.中国青年环境论坛首届学术年会论文集,中国环境科学出版社,1993。(上接第28页)一的方法无万逐著二差异。对草酸钠标准液两种加入方法·的标定结果进行统计检验:di=一O。075Edi“=0。49Sd二0。395t=0。380经检验,tt(0.05,3)=3.18,表明采用一次加入草酸钠的标定结果与分次加入原分析方法中当分次加入草酸钠标液20.00毫升时,溶液红色褪去并已过量,用高锰酸钾回滴时只能消耗4~6毫升。若在标定亚硝酸盐氮标准时一次加入30.00ml草酸钠标准液,再用高锰酸钾溶液滴定时消耗14一16ml,这样也能减少滴定误差。(收稿日期:1996年2月28日)