SBR法处理豆制品废水工艺条件的

SBR法处理豆制品废水工艺条件的研究摘要：用SBR法处理豆制品废水的试验表明，该系统具有较好的抗负荷冲击能力，进水COD在300～2000mg/L变化，对系统不造成任何影响；曝气时间和曝气量对处理效果影响很大,确定该反应系统最佳曝气时间是8h，适宜的曝气量是800L/h,而污泥浓度控制在4000mg/L左右时,处理效率最高，采用进水顶出水的排水方式是可行的，确定系统的最佳排水比为3/5。厌氧段的插入可以减少剩余污泥的产量。关键字：SBR法豆制品废水排水方式StudyonsoybeanwastewaterbySBRAbstract:TheexperimentalresearchofsoybeanwastewaterbySBRshowedthatreliableandstabletreatmentresultscouldbeachieved.TheCODofeffluentwaterwaslessthan100mg/Lwheninfluentwaterwasinlevelof300to2000mg/LofCODconcentration.Therelationshipbetweentheremovalrateandaerationtime,aerationquantityhasstronginfluenceontreatmentefficiency,thebestaerationtimewas8h,thebestaerationquantitywas800L/h,atthesametime,iftheMLSSconcentrationwasabout4000mg/L,theremovalratewillbemorehigh.Theexperimentalresearchshowedthatthemethodofdrainingbyinfluentproppingupeffluentwasfeasible,thebestratioofdrainingwas3/5.Increasingofanoxicphaseisfavourabletoreducetheproductionofresidualactivatedsludge.Keywords:SBR;Soybeanwastewater;Methodofdraining豆制品废水是一种典型高浓度有机废水。目前多采用厌氧进行处理[1],但厌氧处理水力停留时间长、设备耗资大、管理要求高、且伴随异味的产生。目前国内许多豆制品加工厂规模小，基本上是以作坊为主，分布广，给收集和处理这类废水带来困难，近20年来受到普遍关注的序批式活性污泥(SBR)法最显著的特点是占地面积小，适用于小水量、间歇排放的废水[2]，因此采用SBR法处理豆制品废水比较合适。本文重点探讨SBR工艺用于处理豆制品废水的可行性及主要技术参数,考察各种因素对处理效果的影响,为SBR法的实际应用提供工艺技术依据。1实验材料、装置及方法1.1实验装置SBR反应系统如图1所示。反应器直径40cm,高220cm,有效容积为230L。反应器上部设计为圆柱形，底部为圆锥形，圆锥底部设置排泥管排放剩余污泥，反应器底部布置下部开孔的小气泡扩散器穿孔管，这样不易发生堵塞且利于气液充分混合接触，促进了氧的传递；采用下部进水，为使均匀布水且减小进水时水的扰动，采用水平方向开孔的穿孔管布水器，不设滗水器，采用进水顶出水的排水方式，在SBR池顶部设置齿型溢流堰排水。用水泵进水，液体流量计控制进水流量，采用空压机鼓风曝气,转子流量计调节曝气量。1.2实验材料试验用废水均取自某豆腐厂的压豆腐废水,废水中有机物浓度较高,其COD值在35000～50000mg/L之间。为便于试验研究,采用在实际废水中加一定量自来水,配成所需的进水浓度。试验采用进水顶出水的排水方式，进水和排水同时进行,反应结束后沉淀2h,然后排水（进水）、闲置、进入下一个周期。1.3分析方法各水质指标和污泥性能指标均按常规标准方法测定[3]。2试验结果与讨论2.1活性污泥的培养驯化图1SBR反应装置图活性污泥取自大连开发区污水处理厂经PAM脱水处理之后的干污泥，将其投入SBR池中，加入部分豆制品废水，补充清水至预定水位，采用加入工业葡萄糖作为微生物的补充碳源,加入磷酸二氢钾作为磷源,加入尿素作为补充氮源,按照进水浓度和池水量及公式(BOD5∶N∶P=100∶5∶1)计算,加入营养液，闷曝气两天后沉淀2h，然后，每天进水一次，以不同浓度的进水负荷对污泥进行培养驯化，在培养驯化期间，通过测定溶解氧保证SBR反应池内溶解氧充足（>2.0mg/L），水温始终维持在17℃~22℃，通过投加碳酸钠使混合液pH保持在6.5~8.5之间。经过20多d的培养驯化，污泥颜色逐渐由黑色变成黄褐色，沉降性能良好，SV30为25%~40%，SVI为70~90，出水COD小于100mg/L，通过镜检发现污泥成分以菌胶团占优势,并且出现小口钟虫、轮虫、枝虫和漫游虫等。表明污泥已基本驯化成熟。活性污泥培养驯化的结果如图2所示。图2用豆制品废水驯化活性污泥的结果2.2最佳排水方式的确定目前，常见的排水方式有固定式的，如沿池不同深度设置出水管，从上到下依次开启，优点是设备简单，投资少，缺点是阀门多，操作不灵活，出水水质差，浮动式和旋转式排水装置（滗水器）虽排水效果好，但价格昂贵，并不是一般小型污水处理厂所能承受的，而如果采用下进水顶出水的排水方式，不仅节省投资，而且使SBR工艺的进水和排水两个过程同时进行，节约了工作时间，使SBR的工作周期缩短。如表3所示采用进水顶出水的排水方式进行排水，当进水速率为120L/h时，COD波动很大，这是因为流速太大池底污泥受到扰动上浮所致；但是当进水流速为100L/h时，进水顶出3/5V(即138L)出水时，效果并不理想；当进水速率为80L/h时,COD波动较小，出水较稳定，所以选择80L/h作为进水速率。在此流速下，用进水顶出3/5V的出水时，效果较好，出水COD不受影响，所以选择104min作为最佳排水时间。数表份1痕用进水顶出水壳的排水方式的礼实验结果廉取样时间乌80L/h略100L/横h它120L/仍h枯COD哨排水时唱间捕(些min)英COD吉排水时杠间盘(今min)掀COD荣排水时灯间质(潜min)拌沉淀结束识出谎水筑1/3V摘出怪水起1/2V画出刮水蔑3/5V孝出珠水泽2/3V顽90深90苍95毙98阔113禾—绞57龙86翼104故115骂94肆98散107狠115汪138烈—淋57纠86枯104范115艇67捞86歼119导132泼185显—萄57客86玻104如115维2.3哀宴曝气时间复对兽CO斥D狼去除的影响岗最佳曝气概时间的确就定劫,怨既要保耳证遥CO晕D斥、绸BOD发5湖的出水指标达相到国家排放标疯准脉,不同时也要兼顾谋经济节能，因感为曝气能源的畅消耗一般约占翠普通活性污泥斜法污水处理厂恶能源总需求闭的睛50拒%问以冠上演[5就]势，曝气过程有技效的运行控制场是一个非常重舅要的指标。曝坦气的主要作用标是充氧、搅动谨和混合。充氧菊的目的是向反鞋应系统提供所检需的溶解氧，巨以保证微生物继代谢过程的需箩氧量；搅动和恢混合的目的是沃使曝气池中的机污泥处于悬浮烛状态，从而增油加废水与活性成污泥的充分接凯触，提高传质蒜效率，保证曝研气池的处理效毁果。曝气时间偿不足，系统的拒溶解氧供应不悦充分，微生物略的代谢将受到超影响；曝气时庭间过长，微生名物进行消耗性麦内源呼吸，活传性污泥的量将盏减少，活性污迷泥的絮状结构狸也将受到破坏氏。本文研究了里进骂水赖CO涌D暖在高、中、低愁浓度的情况下抄，进惕水平CO丢D命随曝气时间的沈变化，每种浓蔬度稳定运周行胀3昏个周期，取较辅好的一组数据须作图。如贤图影3作所示，秆在制3闯种浓度下，在辽开始葬的换2伙h垫内降解速率是宁最快的渣，忍4就h豆基本稳定庭，冈7喊h愉出水可以达标雾，违COD<10宜0mg/虫L生。根据上述试莲验结果，曝气遍时间确定惩为冠8h瓜,构从而可以保证浩在冲击负荷下低或因环境条件放变化而使得污温泥活性降低时查获得较好的出灿水水质。匹图成3娘烈不同浓度豆制招品废水最佳曝或气时间的确定蝴2.4汉体曝气量玻对把CO轿D降去除的影响熄活性污泥纵法茧中民,恢反应器中的溶芽解折氧满(DO洁)祸是重要的运行象参巴数距,营一些试验及运朋行经验表待明增,承低溶解氧条件碍会促进丝状菌串生配长愿,狠破坏污泥絮体银的沉降性霉能住;贼不利于胞外多冒聚物的产鉴生难,猪对絮体形成有朝消极影聚响值,熔而过高的溶解英氧又是对能源复的一种浪费，顽因而本实验研抚究了在不同供咽气量条件邀下筐,SB贯R姐反应器笔中嫂CO妖D乒的降解情况。竿图荒4仆显示的是在不宪同曝气量情况屯下，反应器莲中盆CO鄙D部浓度在一个运趟行周期内随时绣间变化的曲线惭。可以看出供啄气量访为唱800L/熟h妄时雨,CO嫌D丸短时间内快速瑞降锯低踢,糟迅速达到稳定颜值煤,CO阔D印的降解约悲在丢2悔h胶内完及成纺;课而供气量莲为资400L/摧h扣时所需时间要惩长一胸些逼,址大约巷在怒4冲h迫左铺右叠,CO却D框达到的稳定值删与虹800L/规h点接华近牙;排供气量荒为网200L/盲h夸时悄,蒜降解时间约庙为材5h算,由并且稳定后嚷的债CO安D斑浓度要高于前笑两者。可乳见抬,担曝气量减小导爪致螺了剥CO衫D氏降解时间的延劫长杆,甚供气量过小将凡使得最火终槐CO熔D店浓度增加。所扇以反应器的最尽佳供气量确定曾为娘800L/商h欢。策2.5SB别R袍系统稳定性分腥析销豆制品在呈不同的加工时罪段所排放的废慨水水质变化较堂大妻,法而进水浓度的耀冲击直接影纸响代SB堂R嘴反应器的去除考率。一个好的康处理工艺不仅原应有厨对昏CO南D壶较好和稳定的牺处理效率，还奔应有抗负荷冲岂击的能力。因咬此为了检验系圾统的稳定性，米进行了抗负荷辽冲击的实验。态如额图哨5纽，当进岸水搅CO怕D援在偷300~2完000mg溉/帽L肯变化时，出餐水提CO堤D君都可以达到一再级排放标达准芹(萝＜吨100mg市/莲L节＝，说明在一午定范围内的进争水士CO吓D养浓度的变化对浊系统不造成影笨响。表凉明勾SB坦R旬系统耐冲击负款荷能力氧强坟,慨能稳定运行。妇其原因主要在筐于糕SB营R图是按周期运行树的。首适先寄,秤充水期能将整缸个周期要处理通的水集中在同尸一反应器慨中馋,自对废水水质起诸了调节和均衡贞作用。另钓外蜻,框周期间是相互秤联系称的档,袭这使得它们的戴污泥活性可以戏相互补偿。当低一个周期的负裤荷较大悉时爬,每周期末的污泥餐活性降吓低默,勾而在下一周期搬负荷较小嘉时助,趣污泥活性得到覆恢复。因倡此厨,笑相邻周期间发够生废水浓度、壳污泥负荷的变将化榜,慎可以通过污泥意活性度加以均仍衡除,井从而使得出水框水质较为稳定图。滚图在4雕隆不同曝气量预下单COD配侧随时间的变化吊图烘5SB广R币系统抗负荷冲耽击的能力霞2.6袭勿污泥浓度怖对塑CO庙D休去除的影响弦唉去仓除表CO瓦D愉并不能简单的普认为污泥浓度爸越高越好，而勉应以有机物的写比降解速率来肉判断合适的污步泥浓度。从坚图葵6纠可以看出，当抗污泥浓度达为南3714m喘g/河L博和桶8000m合g/滩L载时，两者最终例的结果没有太屠大的差别，但沫污泥浓度较低苹时，吸对悉CO御D窃的降解速率要尊高于污泥浓度降较高时，这可锅能是由于污泥橡浓度增加到一男定程度时，由捉于水中营养物伪质的缺乏，导挺致微生物之间勒争夺营养的矛敲盾非常尖锐，客此时微生物会温产生抗生素杀柿死近源物种。鹅并且由于本试留验的反应器采葱用进水顶出水争的排水方式，井限定了污泥浓燕度不能太高，垄因为如果污泥盯浓度太高，沉园淀时所占反应垄器的体积大，泳会影响出水水蠢质，所以确定耗试验中的最佳贼污泥浓度士为免4000m可g/城L递。呀2.7迷聋厌氧段的加入宝对剩余污泥产裳量的影响颗图更6佩敲相同进水浓度腥不同污泥浓度毒的条件跟下侧CO属D暖随时间的变化屋颜在张SB否R叶反应器沉淀阶遇段结束后插入干厌氧消化段愚（集3抬h陵），进行好飞氧升—墨厌氧的交替循件环。如宫表配2娱，通过比较好奖氧之—沿沉雾淀剪—怖厌氧工艺和序挑批式反应长器活(SBR额)膛中的污泥产典量上,朋发现在传统厚活性污泥工艺意中傅,嗽随污泥负荷率早的增加污泥产犁量也相应增啦加趟,趣而在兼氧反应哗中污泥产量却车呈下降趋势，恶比污泥产率降定低纸了总20皇%浙～洲65%,SV公I弦值也比传统活括性污泥工艺棍低钢,购即兼氧工艺可催改善拼污泥的沉降性醉能。这可能是逼由于好氧微生兽物从外源有机撑底物的氧化中旺获嫂得墙ATP禾,取当这些微生物匪突然进入没有柿食物供应的厌程氧环境占时脊,犯就不能产生能靠量跑,煎不得不利用自李身翁的幕AT底P装库作为能饭源蔑;拣在厌氧饥饿阶纪段模,昨没有一定量的敞细胞歪内迎AT凑P坊就不能进行细肯胞合成，因黑此福,渠微生物必须在的生物合成之前皂重建必需的能远源迎库跃,尚消耗底物进行散分解代谢以满珠足微生物的能携量需求。好财氧丧—酿厌氧的交替循挽环可促进分解蕉代谢活离性倒,谁使分解代谢和际合成代谢相分辱离。所以兼氧粉工艺能处理高勒浓度有机污染猛物民,幼而与之相关的罗污泥问题较小见。排表捏2萌视好氧与兼氧的计情况下反应器拍内污泥量及沉殊降性能的比较刮日期痰反应器内污泥贱干重伟（阔k超g字）失SVI躬好沉氧迈SBR固兼柜氧爬SBR最好挣氧删SBR拆兼爱氧誉SBR净6村月踪1壳0爹日味6并月互1胆1灌日叼6辈月病1习2剂日喂6国月聪1只3宋日唯6舟月雕1流4雪日毅6蝇月锡1村5赴日捐6边月歌1裂6理日乓6艰月染1李7曲日酱6惠月福1蒸8磨日壁6卵月袄1清9唉日岩0.4025隙0.5075说0.6175就0.7275躬0.8255醒0.8405围0.9605雅1.0705阀1.1855蝶1.2905趁0.4025颂0.4550司0.5050扮0.5565预0.6110铃0.6605兰0.7140差0.7665扮0.8675慢0.9175尺78既76庭79阴82腊80富86惊79讽82岛85讨90雪78掘66钱70察75峰82湿78呈80仙77秒79晕823结论岂（眉1鞭）蚁SB燕R滥法处理高浓度秃的豆制品废水树的工艺参数为梦：当进傲水押CO联D尼为巡30稻0望～潮2000他mg/宪L验时，最佳曝