SBR法处理啤酒废水COD与DO的相关关系

1、sbr法处理啤酒废水cod与do的相关关系 论文作者：曾薇王淑莹高景峰李探微彭永臻摘要：介绍了采用sbr法处理啤酒废水时，有机物降解过程中cod与do的相关关系。试验结果表明，如改变进水有机物浓度、曝气量或起始混合液污泥浓度，在有机物降解过程中do都有一个缓慢下降的趋势，与此同时，cod以较大速率被降解。在有机物达到难降解程度后，do迅速大幅度升高，标志着反应过程应该结束。此外，由于进水cod浓度不同，在同一曝气量下do相差较大，可以以初始do的大小作为预测进水cod浓度的依据，调节曝气量，控制do浓度在适宜的范围内。关键词：sbr法啤酒废水docod0概述活性污泥法是一个需氧的代谢过程，混合

2、液溶解氧(do)是反应过程中一个重要的控制参数，也是 影响 运行费用和出水水质的主要因素。正是因为do对污水生物处理的重要意义，许多 学者从不同角度对此进行了大量的 研究 。其中在采用sbr法处理石油化工废水的研究中发现 ，在有机物达到难降解程度时，do大幅度升高，并以此作为反应时间的控制参数1 。于是，本文采用了与石油化工废水水质相差较大的啤酒废水作为处理对象，来研究sbr 反应阶段cod的降解与do变化之间的相关关系。由于两者水质不同，在有机物降解过程中，d o呈现不尽相同的变化 规律 。因此，针对不同水质的 工业 废水，研究其在有机物降解过程中c od与do的相关关系，对于保证出水水质和

3、减少运行费用具有重要意义。1试验设备与 方法试验以啤酒废水作为处理对象，反应过程中水温控制在20。废水的主要成分是纤维素、蛋白质、果胶、淀粉，通过自来水稀释得到不同浓度的废水。sbr法试验装置如图1所示。反应器高70cm，直径30cm，总有效容积38l，采用鼓风曝气，转子流量计调节流量。试验时 ，采用瞬时进水，然后立即开始曝气。在反应阶段连续测定do值，并根据do 值的变化在一定时间间隔内取样测定cod和mlss等指标。2试验结果与 分析本试验在三种不同的试验条件下，测定do与cod的相关关系。2.1进水浓度相同，不同曝气量下do与cod的相关关系原始啤酒废水的cod为2100mg/l,试验配

4、制的cod为700mg/l，进水混合后反应初始cod为500mg/l，反应过程中mlss平均为2000mg/l，在曝气量分别为0.4m3/h、0.6m3/h、0.8 m3/h时的试验结果如图2所示。试验结果表明，反应刚开始5min内，do迅速升高，这是由于反应开始时反应器内溶氧速率 远远大于耗氧速率所致。在以后的反应过程中，do有缓慢下降的趋势，与此同时，cod的降 解速率加大。如图2所示：在曝气量为0.4m3/h的情况下，cod降解曲线bc段的斜率大于ab段的斜率，而相应bc段的do低于ab段的do。在其它曝气量下，也能找到相对于do较低段的cod降解曲线的斜率增大的情况。cod降解速率的增

5、大就反映了耗氧速率的增大，在认为溶氧速率基本不变的情况下，耗氧速率的增大必然导致反应器内do的降低。造成反应过程中某阶段 cod降解速率反而增大，do降低的主要原因，分析如下：根据莫诺特关系式，微生物的比增长速率()与有机物的比降解速率(v)成比例。式中ds/dt-有机物的降解速率，mv-1t-1；v-有机物的比降解速率，t-1；x-混合液污泥浓度，mv-1；s-反应器中有机物浓度，mv-1；y-产率系数；-微生物的比增长速率，t-1。由公式(1)得：式中-微生物的增长速率，mv-1t-1。以曝气量为0.4m3/h的情况为例：根据反应过程中测定的mlss数值，在反应前40min ml ss增长

6、80mg/l，而在4060min内mlss则增长100mg/l，由公式(2)可知，x即的增 长引起了有机物降解速率的增大，从而导致do浓度的降低。由于在反应过程中，do有下降的 趋势，有必要在反应初始阶段使do略高于正常水平，以保证反应过程中do值不致过低。当cod降解到5060mg/l时，继续曝气，cod浓度基本不变，认为达到了难降解程度。当接 近难降解程度时，do浓度降到最低值。整个反应过程中，do下降的幅度与反应整体do水平密 切相关。曝气量越大，反应初期do升高的幅度越大，后来do下降幅度越大。当曝气量为0.8 m3/h时，do值由3.60mg/l降到1.75mg/l，变化1.85mg

7、/l；当曝气量为0.4m3/h时，do值由1.57mg/l降到0.71mg/l，变化0.86mg/l。曝气量越小，反应过程中的总体do值越低，延长了达到难降解程度所需时间，而且do 下降幅度小，就使do的变化出现了不十分明显的缓慢下降的趋势。当达到难降解程度时，有 机物降解的耗氧速率极小，仅维持内源呼吸，供氧速率远远大于耗氧速率，使反应器内do值 突然大幅度升高，标志着反应的结束。曝气量越小，do值越低，所需反应时间越长。2.2曝气量相同，不同进水浓度下cod与do的相关关系原始啤酒废水的cod为2 100mg/l，试验配制的cod分别为1000mg/l和715mg/l，进水混合 后反应初始c

8、od分别为800mg/l和500mg/l。恒定曝气量为0.6m3/h，反应过程中mlss平均 为2000mg/l左右。试验结果如图3所示。反应过程中cod与do的变化 规律 与上述结果 相同。在同一曝气量下，进水有机物浓度越高，反应过程中do值越低，所需反应时间越长。因此，在同一曝气量下，反应过程中do的高低间接地反应出进水有机物浓度的大小。2.3不同mlss下，cod与do的相关关系原始啤酒废水的cod为2100mg/l，试验配制的cod为1100mg/l，进水混合后cod为 950mg/l，恒定曝气量为0.6m3/h，两次反应过程mlss的平均浓度分别为1550mg/l和2000mg/l。

9、试验结果如图4所示：反应过程中cod降解与do变化趋势及规律与上述结果基本相同。不同的是混合液污泥浓度越高，do值越低。氧的转移速率公式如下：dc/dt=kla(cs-cl)(3)式中cs-液体的饱和溶解氧浓度，mv-1；cl-液体的实际溶解氧浓度，mv-1；dc/dt-单位容积内氧的转移速率，mv-1t-1；kla-氧总转移系数。当曝气量和kla不变时，cl值越小，单位容积内氧的转移速率越大，转 移的氧均被微生物利用降解有机物，说明耗氧速率增大，间接地反映出有机物降解速率的增大，从而减少反应时间。试验结果也说明了这一点：mlss为2000mg/l时的有机物降解曲线 的斜率大于mlss为1550mg/l的曲线斜率，反应时间大约减少40min。因此，在一定范围内相 应地提高混合液污泥浓度，可以有效地减少反应时间。3结论(1)啤酒废水在上述三种不同试验条件下，反应过程中cod与do均出现相同的变化规律。 反应刚开始时do迅速升高，然后是缓慢下降，下降幅度与反应器内整体do值水平有关，do值 越低，下降幅度越小。有机物达到难降解程度时，do迅速大幅度升高。(2)在同一曝气量下，不同进水cod的废水在反应过程中do值的大小会有显著差别，可以 以此作为判断进水浓度大小的依据，进而调节曝气量。(3)当有机物不再继续被降解时，do迅速大幅度升高，可