摘　要:采用(yong)小型動態厭氧反應器(UASB)法和直(zhi)接混(hun)凝兩種方(fang)法對(dui)生(sheng)(sheng)物制藥產生(sheng)(sheng)的(de)廢水(shui)(shui)進(jin)行預處理試驗研(yan)究。結果表(biao)明:針對(dui)CODcr濃(nong)度為18000mg/L的(de)廢水(shui)(shui),經USBA系統20小時處理,排放水(shui)(shui)質能達(da)到CODcr ≤5000mg/L以下。

關鍵詞:混凝, UASB, 污水處理

生物制藥產生的廢(fei)水(shui)(shui)是一種高濃度(du)的有機(ji)廢(fei)水(shui)(shui),其中含有較(jiao)多的懸浮性有機(ji)物質。由于生物制藥生產過程為間歇式,因(yin)此廢(fei)水(shui)(shui)排放時水(shui)(shui)質變化很大(da),如果廢(fei)水(shui)(shui)直接排入河中,將對周圍生態環(huan)境造成(cheng)嚴重的污染。

生(sheng)物(wu)制(zhi)(zhi)藥廢(fei)(fei)水(shui)來源主要為(wei)發(fa)酵(jiao)液提取(qu)后和(he)清洗各種反應(ying)器、容器的(de)廢(fei)(fei)水(shui)。此廢(fei)(fei)水(shui)中含有大(da)量的(de)生(sheng)物(wu)菌(jun)體和(he)其他雜質(zhi),懸浮物(wu)含量很高(gao)。由于受到發(fa)酵(jiao)生(sheng)產過程間歇性的(de)影響,廢(fei)(fei)水(shui)水(shui)量和(he)水(shui)質(zhi)變(bian)化很大(da),若直接排(pai)放進(jin)河流,則會對河流下游(you)生(sheng)產生(sheng)活(huo)用水(shui)提取(qu)口水(shui)質(zhi)造成(cheng)嚴重污染。按(an)照環保部門(men)要求,生(sheng)物(wu)制(zhi)(zhi)藥廢(fei)(fei)水(shui)排(pai)放應(ying)該達(da)到GB8978 - 1996 規定的(de)二類一級排(pai)放標準。某公司生(sheng)物(wu)制(zhi)(zhi)藥廢(fei)(fei)水(shui)水(shui)質(zhi)指標如表1所示。

目(mu)前國內處理(li)(li)類(lei)似廢(fei)水(shui)(shui)主要(yao)(yao)采用混(hun)凝沉淀- 中溫(wen)厭(yan)氧 - SBR法(fa)和UASB - AB - 氣(qi)浮法(fa)工藝(yi)處理(li)(li)[ 1 ] [ 2 ] ,但(dan)各企(qi)(qi)業的廢(fei)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)差異較(jiao)大,處理(li)(li)工藝(yi)不(bu)能(neng)照搬照套,需要(yao)(yao)做(zuo)一系(xi)列試驗研(yan)究(jiu)才能(neng)確(que)定最(zui)佳(jia)實(shi)驗方案(an)。根(gen)據以上廢(fei)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)及該企(qi)(qi)業原有廢(fei)水(shui)(shui)處理(li)(li)設(she)備設(she)施情況(kuang),我們(men)擬選用物化及單(dan)純(chun)生化工藝(yi)進行處理(li)(li)。

1 儀器裝置及實驗方法

1. 1 廢(fei)水處理混凝劑的選擇

選用該企業污水處理系統(tong)正在使用的聚合氯化鋁作(zuo)混凝劑,混凝過程以(yi)燒杯為實驗(yan)容器,采用上海標本模(mo)型廠(chang) JB. 90 - S數顯電動攪拌(ban)機作(zuo)為攪拌(ban)裝置。

1. 2 廢水生化處理(li)的反應器

生(sheng)化處(chu)理裝置為(wei)(wei)自制鋼質UASB反(fan)應(ying)器,反(fan)應(ying)器為(wei)(wei)圓柱(zhu)狀容器,直徑400mm ,高(gao)4200mm。在不同高(gao)度加裝玻璃視(shi)鏡以便對反(fan)應(ying)器內反(fan)應(ying)情(qing)況進(jin)行觀(guan)察。采用底部穿孔管進(jin)水(shui),溢流(liu)出水(shui),三(san)相分離(li)器,高(gao)低(di)可調[ 3 ]。

1. 3 生化處理用(yong)菌種

針對(dui)該(gai)企(qi)業(ye)生物制(zhi)藥廢(fei)水CODcr 高、BOD5 高的(de)特點(dian), 分別(bie)采用該(gai)企(qi)業(ye)原有污水處理系統中篩選和馴化的(de)菌種(zhong), 這些菌種(zhong)對(dui)去除蛋白質、淀粉、糖(tang)、纖維素等物質有較好(hao)的(de)效果(guo)。

1. 4 UASB實(shi)驗裝置的啟(qi)動

將該(gai)企(qi)業原污(wu)水(shui)處理系統中的(de)厭氧污(wu)泥加入(ru)實(shi)驗(yan)裝置中,高度約1200mm,用計(ji)量泵向實(shi)驗(yan)裝置中通入(ru)稀釋(shi)的(de)生(sheng)物制藥(yao)廢水(shui),濃(nong)度由稀至濃(nong)。經(jing)過兩周的(de)培養、篩選(xuan)和(he)馴化(hua)后,開始連續通入(ru)未經(jing)稀釋(shi)的(de)原水(shui)進行實(shi)驗(yan),實(shi)驗(yan)連續進行 3個月,對比一(yi)系列條(tiao)件下(xia)的(de)實(shi)驗(yan)結果,進行了分析。

1. 5 實驗測試方(fang)法(fa)

根據廢水(shui)的(de)水(shui)質(見表1) ,將CODcr 的(de)測定量作為檢(jian)驗(yan)本實(shi)驗(yan)效(xiao)果(guo)的(de)主要評價指(zhi)標,其測定方(fang)法(fa)采(cai)用(yong)重鉻酸鉀(jia)法(fa)[ 4 ]

2 實驗結果及分析

由于該廢(fei)(fei)(fei)水(shui)是一(yi)種可(ke)生(sheng)化(hua)性較(jiao)好的廢(fei)(fei)(fei)水(shui), BOD5 /CODcr 達0. 7以上,本(ben)實驗采用直接的生(sheng)化(hua)方法對(dui)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)進行(xing)試驗。

2. 1 厭(yan)氧處(chu)理(li)時間對廢水處(chu)理(li)效果的(de)影響

為了(le)掌握實(shi)驗(yan)裝置(zhi)的最佳(jia)停留時間,我們對(dui)濃度為 18000mg/L, pH值為7. 0 - 7. 2的廢(fei)水(shui)進行了(le)不同水(shui)力負荷下處(chu)理(li)效果的影響(xiang)試驗(yan),結果見圖1.

由上(shang)圖可(ke)(ke)以(yi)(yi)看出:延長(chang)廢(fei)水(shui)(shui)在處理(li)裝(zhuang)置中(zhong)的(de)(de)停留時間, 可(ke)(ke)以(yi)(yi)提(ti)高廢(fei)水(shui)(shui)CODcr 的(de)(de)去(qu)除率,結合該企(qi)業原有污水(shui)(shui)處理(li)設備的(de)(de)要(yao)求及技術經(jing)濟性因素,可(ke)(ke)選擇20h作為UASB處理(li)階段的(de)(de)最佳停留時間。此(ci)時廢(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)CODcr 從18000mg/L 降(jiang)至4900mg/L, CODcr 去(qu)除率達到73%。

2. 2 廢水水質對CODcr 去除率的(de)影響

從(cong)廢水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)質情(qing)況(kuang)(kuang)可知,該廢水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)質變化(hua)較大,經(jing)調(diao)節池均化(hua)后, 水(shui)(shui)(shui)質情(qing)況(kuang)(kuang)仍有一定的(de)(de)波動, CODcr 范圍在(zai) 13000mg/L到20000mg/L之間(jian)。為了(le)解廢水(shui)(shui)(shui)CODcr 變化(hua)對廢水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)處理效果的(de)(de)影響(xiang),我們(men)設計了(le)一組進水(shui)(shui)(shui)CODcr 值(zhi)變化(hua)對CODcr 去除率(lv)及出水(shui)(shui)(shui)CODcr 值(zhi)影響(xiang)的(de)(de)實驗。通過實驗我們(men)發現:進水(shui)(shui)(shui)CODcr 在(zai)13000 /L～20000mg/L之間(jian)時, UASB反應器對CODcr 的(de)(de)去除率(lv)都(dou)大于70%以上,出水(shui)(shui)(shui) CODcr ≤5800mg/L。能夠滿足現有污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理系統的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)質要(yao)求(CODcr ≤6000mg/L) 。

2. 3 廢水pH值控制(zhi)

UASB系統使用的(de)產甲烷菌要求環境介質pH值在中性附近, 6. 6 - 7. 4較為適宜,最佳pH為7. 0 - 7. 2。因此在實(shi)驗中我們對(dui)廢水(shui)pH進(jin)行了定(ding)時(shi)檢測,確保pH均在6. 8 - 7. 2的(de)范圍內。

2. 4 直接的混凝物(wu)化(hua)處理

直(zhi)接的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)化(hua)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)方(fang)法對廢水處理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)(guo)及分析:由(you)于該廢水含懸(xuan)浮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)較多,因此,考慮(lv)本試(shi)(shi)驗中采(cai)(cai)用(yong)加(jia)入混(hun)(hun)凝(ning)(ning)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)化(hua)處理(li)方(fang)法,試(shi)(shi)圖去(qu)除部(bu)分有機懸(xuan)浮物(wu)質(zhi)及溶(rong)解性物(wu)質(zhi), 以減少UASB 系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)負荷(he)。根(gen)據對CoDcr 為 18000mg/L的(de)(de)(de)(de)(de)(de)廢水原水進行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)處理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗。得(de)到如下結果(guo)(guo):采(cai)(cai)用(yong)5%濃(nong)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚合氯化(hua)鋁混(hun)(hun)凝(ning)(ning)劑(ji),當加(jia)入濃(nong)度(du)為 70ppm時(shi),開始(shi)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)。當加(jia)入濃(nong)度(du)為80ppm時(shi)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)效果(guo)(guo)比較明(ming)顯。加(jia)入100ppm的(de)(de)(de)(de)(de)(de)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)劑(ji)能使68%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)CODcr 得(de)到混(hun)(hun)凝(ning)(ning)去(qu)除。但(dan)考慮(lv)到UASB系(xi)(xi)統(tong)(tong)對CODcr 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)除率較高,出(chu)水已(yi)能滿足現有污(wu)水處理(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu),且(qie)UASB系(xi)(xi)統(tong)(tong)產泥量(liang)少,污(wu)泥易于處理(li)等(deng)因素,決定不再采(cai)(cai)取混(hun)(hun)凝(ning)(ning)沉(chen)淀(dian)處理(li)。

3 結論

采用UASB方法,能有效去除高濃度(du)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)制藥(yao)污(wu)水(shui)(shui)的(de)(de)(de) CoDcr ,對原水(shui)(shui)濃度(du)為18000mg/L的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)制藥(yao)污(wu)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)試驗表明,經20h的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)化處(chu)(chu)理(li)(li),可以(yi)(yi)將廢水(shui)(shui)的(de)(de)(de)CODcr 降至5000mg/ L 以(yi)(yi)下,能夠滿足企業(ye)已(yi)有污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)系統的(de)(de)(de)進水(shui)(shui)要求。 UASB可以(yi)(yi)作為生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)制藥(yao)高濃度(du)廢水(shui)(shui)的(de)(de)(de)預處(chu)(chu)理(li)(li)系統使(shi)用。

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