两相UASB反应器处理糖蜜酒精糟液的试验

两相UASB反应器处理糖蜜酒精糟液的试验研究论文名称：两相相UASB反应器处理理糖蜜酒精糟糟液的试验研研究作者：张张振家1，王太平2，谷成2摘要：针对对糖蜜酒精糟糟液水质特性性，采用以UASB反应器为主主体的两相厌厌氧消化工艺艺，试验结果果表明：系统统对废水中有有机物及硫酸酸盐均有良好好的去除效果果，酸化段反反应器对SO42-去除率达到70％以上，由由于产气的气气提作用，试试验中未发现现SO42-对甲烷菌有有抑制作用。关关键字：两相相UASB反应器糖蜜酒精糟糟液酸化段反应应器StudyoontheeTreaatmenttofMMolasssesAllcohollSloppsbyTwo-PPhaseUASBReacttorZHAANGZhhen-jiia1，WANGTai-pping2，GUChheng2（1ColllegeofEnnvironnmentaalSciience&Enggineerring，ShangghaiJJiaotoongUnniverssity，Shangghai22000300，China；2ColllegeofEnnvironnmentaalSciience&Enggineerring，NankaaiUniiversiity，Tianjjin3000071，China）Abstracct：Accorrdingtothheproopertiiesoffthemolasssesaalcohoolsloops，atwoo-phasseUASSBwassuseddtottreatthesslops．TherresulttsshoowedtthatttheannaerobbicprrocessscoulldremmoveCCODanndSO442-efffectivvely．Inthheaciidificcationnphassereaactor，theSSO42-remmovalexceeeded770％．MethaaneprroduciingbaacteriiawerrenottinhiibiteddbySSO42-dueetotthesttrippiingefffectofthheprooduceddgas．Keywwords：：two-pphaseUASBreacttor；molasssesaalcohoolsloops；acidiificattionpphasereacttor糖蜜酒精糟糟液为典型的的高浓度有机机废水，CODcr浓度高达100～180g//L[1]，并含含有较高浓度度的硫酸盐及及焦糖类物质质，一直是废废水处理领域域的难点。本本文针对糖蜜蜜酒精糟液水水质特性，考考察了在中温温条件下两相相UASB反应器对糖糖蜜酒精糟液液处理情况。1材料与方法法1.1试验装装置如图1所示，本试试验采用2座结构完全全相同的UASB反应器，从从上到下依次次为三相分离离器、悬浮层层区和污泥床床区，有效容容积为28L。沿反应器器高度设置12个采样口，反反应器由夹套套水保温在35±2℃。废水经计计量泵由底部部进入酸化段段UASB反应器，在在顶部溢流出出水，再经中中间水槽作适适当调节后用用计量泵打入入产甲烷段UASB反应器。产产气经水封瓶瓶脱硫后，由由湿式流量计计计量产气量量。1.2污泥接种接种污泥采采自天津蓟县县挂月酒厂EGSB反应器高温温（55℃）处理玉米酒酒精糟液的颗颗粒污泥，粒粒径2～3mm，浓度92g/L，m(VSSS)/m(SSS)=0..65，每个反应应器接种量18L。1.3废水性质试验用水来来自广西某糖糖厂的糖蜜酒酒精糟液，水水质指标见下下表1。表1废水水质质指标TOC/(mgg·L-1)CODcr/((mg·L--1)BOD5/(mmg·L-11)pHSO42-/((mg·L--1)TKN/(mgg·L-1)色度/倍数值46258123970530804.2523418485000鉴于原水ppH较低，试验验初期加入纯纯碱进行调节节，装置容积积负荷的提高高通过提高进进水TOC浓度或缩短短水力停留时时间来实现，因因原水CODDcr浓度高达120g//L，需适当稀稀释，另试验验中不再额外外添加氮、磷磷等营养物质质。2试验过程与与结果分析2.1酸化段段反应器有机机物去除情况况酸化段段试验结果见见图2，图3。酸化段反应应器中主要发发生有机物水水解、酸化反反应，同时绝绝大部分SO42-在SO42-还原菌作作用下，被转转化为硫化物物。在最初的的16d，进水TOC控制在100000mg/L，负荷在8kg[CCODcr]]/(m3·d)左右，但去去除率直线下下降，降低进进水TOC至6000mmg/L，去除率逐逐步上升至16％。从第40d到79d，逐步提高高负荷至12kg[[CODcrr]/(m33·d)，去除率已已达到30％以上。从从第80d连续提高进进水浓度，至至第88d进水TOC达到150000mg/L，反应器容积积负荷接近30kg[[CODcrr]/(m33·d)，去除率仍仍能维持在35％的较高水水平，但随着着容积负荷进进一步提高到到38kg[[CODcrr]/(m33·d)，去除率明明显下降，已已达到反应器器极限负荷。从从产气量变化化曲线也可以以看出，在最最初48d，产气量一一直很低，但但从第49d起产气量直直线上升，并并且与去除率率曲线具有良良好的相关注注。根据气相相色谱检测结结果，酸化段段产气经脱硫硫后，CH4和CO2各占50％，证明在在酸化段反应应器中，也发发生了产甲烷烷反应。2..2酸化段硫酸酸盐去除特征征酸化段段硫酸盐去除除情况见图4。由图4可知知，酸化段的的SO42-去除率最最终稳定在70％左右，运运转后期在进进水SO42-浓度达到1800mmg/L情况下，出出水中总硫化化物浓度也仅仅有60mg//L。由于反应应器的大量产产气，SO42-还原产物物多由气提作作用而从系统统中排出，故故本试验中并并未发现硫化化物的抑制作作用。将SO42-还原反应应与有机物降降解过程结合合分析，我们们发现酸化段段反应器并未未实现严格意意义上的相分分离，产甲烷烷过程相当活活跃。据此我我们推断在一一定的SO42-浓度范围围内，在有机机底物足够充充足的条件下下，甲烷菌完完全可以通过过自身适应过过程，顺利实实现产甲烷反反应。2.33甲烷段反应应器运行情况况分析进进、出水TOC及去除率随随时间变化曲曲线见图5。在最初的112d，进水的TOC在6000mmg/L左右，但去去除率直线下下降至10％，降低进进水浓度至3500mmg/L左右，稳定定运行58d，去除率在50％左右波动动。从第70d起，逐步提提高进水浓度度，使负荷上上升至10kg[[CODcrr]/(m33·d)，去除率没没有明显变化化，继续提高高负荷到15kg[[CODcrr]/(m33·d)，去除率直直线下降，已已达到反应器器极限负荷。根根据气相色谱谱检测结果，甲甲烷段产气中中甲烷组分占占73％，二氧化化碳占15％，对反应应器进出水SO42-浓度分析析结果表明产产甲烷反应器器中SO42-的去除率率接近50％。经两相相厌氧处理，SO42-累计去除除率已达到85％以上。试试验中甲烷段段对有机物去去除率最终稳稳定在45％～60％，这与糖糖蜜废水本身身含有大量难难降解的焦糖糖组分的性质质有关，为进进一步探讨系系统的处理潜潜力，我们通通过摇床试验验来确定该种种废水在厌氧氧条件下的生生物可降解性性。2.4糖蜜酒精糟糟液的厌氧可可生化性试验验摇床试试验中采用三三角瓶作为反反应器[2]]，试验温度度由恒温水浴浴摇床保持在在35℃，水样为原原水稀释液，体体积为500mL，TOC为120000mg/L，接种污泥泥为甲烷段UASB反应器中颗颗粒污泥，接接种量50mL，结果如图6所示。由图6中可可以看出，有有机物的去除除主要发生在在最初的10d，大约40％的TOC被去除，随随后去除率变变化趋缓，至至第76d去除率也只只能达到70％，与UASB反应器试验验结果基本一一致，说明糖糖蜜酒精糟液液中含有约30％的难降解解物质在厌氧氧条件下无法法降解，只能能通过后续处处理去除。3结语试验得出以以下结论：①两相UASB反应器可有有效去除废水水中大部分有有机物及硫酸酸盐，酸化段段对SO42-的去除率率在70％左右，厌厌氧系统对SO42-累计去除除率达到85％以上，TOC累计去除率率达到70％。②厌氧出水中中仍含有大量量难以降解的的焦糖类物质质，当是后续续处理的重点点和难点，厌厌氧单元在整整个处理系统统中起到基础础性的作用，是是一个必不可可少的重要环环节。③本试验中两两相反应器并并未实现完全全意义上的相相分离，从酸酸化段反应器器中甲烷菌活活跃状况可以以看出，在基基质充足的前前提下