籠狀填料式厭氧折流反應(yīng)器處理啤酒廢水
摘要:以ABR反應(yīng)器為基礎(chǔ),采用籠狀填料,增加了缺氧與好氧段,設(shè)計(jì)了新型的ABR;以啤酒廢水為處理對(duì)象,考察了新型反應(yīng)器的啟動(dòng)過(guò)程,研究了新型反應(yīng)器對(duì)廢水COD的去除效果,分析了HRT、有機(jī)容積負(fù)荷對(duì)COD去除的影響,探討了新型反應(yīng)器處理過(guò)程中的pH變化及其原因,闡述了籠狀填料截留和微生物的附著生長(zhǎng)是出水SS較低的原因,出水氨氮濃度較低是增設(shè)的缺氧段和好氧段共同作用的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,其COD去除效率達(dá)96%,有機(jī)容積負(fù)荷約0.647~1.745kg/(m3•d);當(dāng)進(jìn)水量為50L/d時(shí),其出水水質(zhì)達(dá)到啤酒廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
統(tǒng)計(jì)顯示,我國(guó)啤酒行業(yè)總量已連續(xù)10年保持全球第一。啤酒生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的啤酒廢水主要以糖化廢水為主,富含多種維生素、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)元素,COD和SS較高;若將其直接排入水體,易導(dǎo)致水體的富營(yíng)養(yǎng)化。啤酒廢水的特點(diǎn)是BOD5/COD值高,有害無(wú)毒,可生化性好,所以,生化法是目前啤酒廢水處理中的首選方法。國(guó)內(nèi)外對(duì)啤酒廢水的處理主要采用傳統(tǒng)的生物化學(xué)處理法、活性污泥法、生物膜法、厭氧法、好氧法、厭好氧結(jié)合法和接觸氧化法等方法。
厭氧折流反應(yīng)器(ABR)是源于階段式多相厭氧消化(SMPA)理論的第三代新型厭氧反應(yīng)器,是由Bachmann等于20世紀(jì)80年代提出的高效厭氧反應(yīng)器,反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置一系列垂直放置的折流擋板,污水在反應(yīng)器內(nèi)沿折流擋板上下折流運(yùn)動(dòng),依次通過(guò)各個(gè)隔室的污泥床直至出口;在此過(guò)程中污水中的有機(jī)物質(zhì)與厭氧活性污泥充分接觸而被降解除去。
作者根據(jù)啤酒廢水目前的現(xiàn)狀、借鑒ABR的設(shè)計(jì)理念,在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置“籠狀”球形填料,以其能更好的發(fā)揮ABR的特性,提環(huán)境工程學(xué)報(bào)第,卷高啤酒廢水處理效率,為ABR的工程應(yīng)用提供理論上的參考。
1實(shí)驗(yàn)裝置及檢測(cè)方法
1.1實(shí)驗(yàn)裝置與填料
實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。本實(shí)驗(yàn)所設(shè)計(jì)的ABR共6隔室,總的長(zhǎng)*寬*高為700mmd*150mm*550mm,總?cè)莘e為57.75L,有效體積為44.8L;與傳統(tǒng)的ABR不同,增加了缺氧段與好氧段,即,前4室為ABR段,體積為28.7L,第5室為缺氧段(A段),體積為6.3L;第6室為好氧段(O段),體積為9.8L。每個(gè)隔室內(nèi)設(shè)有傾斜式的導(dǎo)流隔板,隔室間實(shí)現(xiàn)自流,每個(gè)隔室由上向流室和下向流構(gòu)成,中間加有折流檔板,折流板上部垂直傾角為5~15°,底部垂直傾角為40~50°;在折角處,折流板距垂直面的距離與折流板底部距反應(yīng)池底的距離相等;折流板將隔室分隔成1/4和3/4兩部分,其中,1/4側(cè)為下向流,;3/4側(cè)為上升流。
ABR前4個(gè)隔室嚴(yán)格密封,構(gòu)成厭氧段;第5隔室敞開(kāi),即為缺氧段;第6隔室曝氣,成為好氧段。缺氧段至好氧段的下向流室進(jìn)水改為進(jìn)水管進(jìn)水;相應(yīng)增加好氧段的有效容積。第+隔室相對(duì)其他隔室稍大些,主要考慮盡量提供相對(duì)穩(wěn)定的微生物環(huán)境,減輕負(fù)荷沖擊壓力,不至于因負(fù)荷和水力特性的改變使后續(xù)隔室受到影響。為保證進(jìn)水流速的穩(wěn)定,設(shè)置廢水高位水箱,通過(guò)控制流速,實(shí)現(xiàn)HRT的調(diào)節(jié),控制反應(yīng)器處理狀況。整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)置恒溫裝置,使反應(yīng)器內(nèi)溫度為25°左右。
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