水解酸化二級SBR氣浮工藝處理醬油廢水研究
水解酸化二級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200～300萬倍。對于生抽和老抽醬油產(chǎn)量較為均衡的醬油廠，進入污水處理站的醬油廢水CODCr在3000mgΠL以上，色度將達到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到國家一級排放標準。醬油生產(chǎn)廠產(chǎn)品種類復雜，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)波動性極大，沖擊性負荷極高。
針對醬油廢水的特點，實地調(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”、“預曝調(diào)節(jié)-二段AO2沉淀”等處理工藝經(jīng)驗教訓的基礎(chǔ)上，完成了“調(diào)節(jié)-初沉-水解酸化-二級SBR-氣浮”醬油廢水處理工藝的設(shè)計，并應用于廣東開平、番禺等處。
本研究依托“調(diào)節(jié)-初沉-水解酸化-二級SBR-氣浮”實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象，其CODCr值平均為3000mgΠL，色度約500倍。以實際投入運行的醬油廢水處理流程為研究對象，其工藝流程如圖1。
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兩級SBR串聯(lián)的運行方式及周期為:一級SBR進水→曝氣415～5h→沉淀2h→排水至二級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，直接利用原污水進行掛膜，在培養(yǎng)馴化過程中逐漸增加醬油廢水的負荷，直至滿負荷為止。經(jīng)過1個月的培養(yǎng)和馴化，觀察填料上掛有5cm厚的生物膜，表面粘稠，說明掛膜工作已完成。
實踐表明只要控制適當水力停留時間，不需接種消化污泥，即可在短時間內(nèi)完成水解池的啟動。
3.1.2 SBR池污泥的培養(yǎng)馴化與生物相研究
由于醬油廢水的營養(yǎng)比例適宜，污泥馴化過程中不需要加入其他的營養(yǎng)物質(zhì)。先在SBR池中注入1Π3池清水，投入種泥(來自于腐乳廠SBR工藝中的剩余污泥)，補充醬油廢水至預定水位，連續(xù)鼓風曝氣，當池內(nèi)出現(xiàn)活性污泥絮凝體時，停止曝氣，靜止澄清后，排放池內(nèi)上清液至預定水位，再投入相同量的醬油廢水，進入下1個周期的運行。按照逐漸提高反應池有機負荷的原則，逐步增加各周期的廢水投加量，直至滿負荷為止。半個月的檢測結(jié)果如圖2。
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由圖2可以看出，在最初的一段時間，污泥30min的沉降比始終在3%左右，增長十分緩慢，可能由于投入的營養(yǎng)物質(zhì)比較少，導致一部分污泥發(fā)生內(nèi)源呼吸，為此增大SBR池進水量至40%，每天運行2個周期，每周期曝氣5h。經(jīng)過短暫的停滯期后污泥繁殖速度加快，半個月內(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)菌膠團大而密實，絲狀菌量很少，原生動物多且活躍，鐘蟲及累枝蟲大量存在。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馴化過程中變化復雜。在污泥馴化開始階段，污泥中死泥較多，幾乎無新生菌膠團和微型動物；隨著馴化過程的繼續(xù)，污泥中開始出現(xiàn)豆形蟲、變形蟲、腎形蟲等，而且數(shù)量急劇上升，但污水處理效果仍然不好，出水混濁；當草履蟲開始出現(xiàn)，數(shù)量不斷上升時，水質(zhì)開始好轉(zhuǎn)，此時，豆形蟲與變形蟲等的數(shù)量減少，漫游蟲和呈分枝狀、塊狀和圓形的新生菌膠團開始大量出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)密實、呈淡黃色的菌膠團具有良好的沉降性；隨著出水的不斷好轉(zhuǎn)，污泥馴化基本結(jié)束，此時鐘蟲開始出現(xiàn)，數(shù)量逐漸增多，草履蟲等游泳型纖毛蟲占居次要位置，生長旺盛的菌膠團為黃褐色，具有腥味；實踐表明當有輪蟲出現(xiàn)時，污泥馴化成功，出水水質(zhì)良好，可以達到排放標準。
SBR中不斷變化的生物相可以作為指示性微生物，指導污泥的馴化與培養(yǎng)過程。
3.2 有機物及色度的降解規(guī)律
3.2.1 水解池有機物變化規(guī)律
當水解酸化池穩(wěn)定運行后，對其出水CODCr進行連續(xù)1個月的監(jiān)測，結(jié)果如圖3所示。
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