不同种泥对IC反应器处理大豆蛋白废水启动的影响

不同种泥对IC反应器处理大豆蛋白废水启动的影响 不同种泥对IC反应器处理大豆蛋白废水启 动的影响 INDUSTRIALWATER&WASTEWATER工业用水与废水 Vo1.38No.6Dec..2007 不同种泥对lC反应器处理大豆蛋白废水启动的影响 侯玉洁?,曾科?,蔡发起 (1.郑州大学环境水利学院,郑州450002;2.许继联华国际环境公司,郑州450004) 摘要:采用3套相同的生产性IC反应器,1号反应器以处理屠宰废水的颗粒污泥接种,2号,3号反应器以 处理大豆蛋白废水的厌氧污泥和城市污水处理厂的消化污泥混合以后接种,研究了不同种泥对IC反应器处理大 豆蛋白废水启动的影响.结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明,采用颗粒污泥接种的IC反应器能很快适应不同类型的废水,在短时期内能 承受较高的容积负荷.达到较高的COD去除率,并在较短时间内形成连续的内循环.而用絮状泥接种的IC反应 器在启动过程中系统运行不稳定.易发生污泥流失. 关键词:IC反应器;大豆蛋白废水;启动;内循环 中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:10o9,2455(2007)06—0041—05 Effectsofdifferentkindsofsludgeonstart—upOfICreactor intreatmentofsoybeanproteinwastewater HOUYu-jie,ZENGKe,CAIFa-qi. (.SchoolofEnvironmentandWaterConservancy,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou45000 2,China,"2xujiLianhua InternalEnvironmentalCompany,Zhengzhou450004,China) Abstract:Using3ICreactorreactorswithsameindustrial-scaletotreatsoybeanproteinwaste water,the1st reactorseededwiththegranularsludgefrombutcherwastewatertreatment,the2nd,3rdreact orseededwiththe sludgewhichmixedtheanaerobicsludgefromsoybeanproteinwastewatertreatmentandthedisgestedsludgefrom citysewagetreatmentplant,theeffectsofdifferentkindsofsludgeonthestart— upofICreactorforsoybeanprotein wastewatertreatmentwerestudied.Theresultsshowedthat,theICreactorseededwithgranul arsludgenotonly couldadaptdifferentwastewatertypesandbearhighervolumeloadingrapidly,butalsocould gethigherremovalrate ofCODandformedcontinuousinternalcirculationquickly.WhiletheICreactorsseededwithflocculentsludgerun unsteadilyandthesludgeinitrOBoffeasilyduringthestarting-up. Keywords:ICreactor;soybeanproteinwastewater;start-up;internalcirculation 内循环式厌氧反应器(IC)是荷兰PAQUES 公司20世纪80年代中期开发成功的第三代超高 效厌氧反应器….反应器建成后,如何在短期内 快速启动是整个废水处理 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 中的关键.本研究的 主要目的就是探索不同种泥对IC反应器启动的影 响试验采用3套相同的生产性IC反应器接种不 同的污泥,观察这3套反应器在启动过程中的运行 效果. 1材料与方法 1.1试验装置 高l3.5m,底边8.4m,有效容积953m.反应器 由第一反应室和第二反应室组成.池体沿高度方向 设有6个取样口.分别为1#,2#,3#,4#,5#, 6#取样口.各取样口距池底依次为0.75,2.5, 4.25,6,8,10m.用蒸汽加热,温度控制在28— 3l?之间. IC反应器的 工作原理 数字放映机工作原理变压器基本工作原理叉车的结构和工作原理袋收尘器工作原理主动脉球囊反搏护理 为【2_:废水通过布水系统 进入反应器内,在进水与循环水的共同推动下,进 入第一反应室,由于回流的影响,此部分产生较大 采用如图l所示的IC反应器共3套.反应器收稿日期:2007—03,27;修回日 期:2007—07—15 ? 4卜 INDUSTRIALWATER&WASTEWATER工业用水与废水Vo1.38No.6Dec.,2007 图1IC反应器示意 Fig.1SchematicdrawingofICreactor 离器 离器 的上升流速.导致此部分污泥处于膨胀流化状态, 废水和污泥之间产生强烈而有效的接触,有机物质 在此也尽可能多的被分解,同时产生大量的沼气. 泥水混合物和大量的沼气被传送到反应器顶部的气 液分离器,气体在这里被分离后导出系统.剩余的 泥水混合物则经泥水下降管向下流入第一反应室, 由此在反应器内形成内循环.经第一反应室处理后 的废水除一部分参与内循环外.其余废水通过一级 三相分离器进入第二反应室的污泥床进行剩余 COD的降解.产生的气体被二级三相分离器收集 并导出反应器.在第二反应室内的污泥负荷较低, 废水在此得到进一步处理并避免了污泥的流失.废 水中的可生物降解有机物几乎得到完全去除. 1.2试验用水 本试验主要采用漯河市某厂的大豆蛋白废水和 少部分屠宰废水,水质情况如表1所示. 表1废水水质 Tab.1Characteristicsofwastewater 1.3接种污泥 1号IC反应器接种的是处理屠宰废水的厌氧 颗粒污泥150m,p(SS)为50L;2号IC反应器 接种的是处理大豆蛋白废水的厌氧絮状污泥27m,, 漯河市政污水净化中心消化污泥45m,.3号IC反 应器接种处理大豆蛋白废水的厌氧絮状污泥27m,, 漯河市政污水净化中心消化污泥67.5m,.其中3号 ? 42? 反应器是分批分期投泥.处理大豆蛋白废水的厌氧 絮状污泥外观为黑色,活性较高,p(vss)/p(SS)在 0.70左右.处理屠宰废水的颗粒污泥颜色较暗.粒 径大多在2,3mm,p(VSS)/p(SS)在0.8O左右.漯 河市政污水净化中心消化污泥p(VSS)/p(SS)在O.60 左右. 2结果与讨论 2.1IC反应器的运行效果 2.1.11号IC反应器的启动,运行效果 1号IC反应器以处理屠宰废水的颗粒泥接种. 试验共进行71d,反应器的运行效果见图2. lO 8 j四6 毛4 2 O 4oo 300 芋 200 lOO吝 O ll12l3l4l5l6l7l 时间/d 一进水pH值一出水pH值+出水VFA a loo 80 篓60悄40 ?o O l2 lO 8 6 4 2 O ll12l3l4l5l6l7l 时间/d b ll12l3l4l5l617l 时间/d +去除率十容积负荷 图21号IC反应器运行效果 Fig.2Operationeffectof1stICreactor 由于大豆蛋白废水水质成分单一.缺乏盐分及 微量元素,因此在启动初期加入少量屠宰废水混合 均匀后进水,有利于均衡生物处理系统营养.在启 一.P.山.一盆0一 \挺 8642O 侯玉清,曾科,蔡发起:不同种泥对IC反应器处理大豆蛋白废水启动的影响 动开始10d内,反应器采取大流量间歇进水,进 水容积负荷控制在1.5kg[COD1/(ms?d)以下.10d 以后在原水充足的情况下,反应器开始连续进水, 负荷很快提高到4kg[COD]/(m?d).启动过程中, 由于生产车间处于调试阶段.故进水水质波动范围 较大.由图2可以看出:进水pH值在4.5,9.0之 间波动,出水pH值在6.27.1,P(VFA)在整个启 动过程中基本在250mg/L以下.这说明成熟的厌 氧颗粒污泥中产甲烷菌活性较强,产酸菌代谢的产 物及时被产甲烷菌分解所以并未造成VFA的积累. 进水P(COD)在l938,9240mg/L,出水P(COD) 都在500mg/L以下,出水COD很稳定,COD去 除率基本都在85%以上.从容积负荷的变化曲线 可以看出,除不正常生产(第l8天,第24天;第 37天,第40天:第54天,第58天:第67天, 第70天)外,负荷在逐步升高.可见,采用UASB 内成熟的颗粒污泥接种时,反应器能很快适应不同 种类的废水水质. 2.1.22号,3号IC反应器的启动,运行效果 2号和3号反应器采用处理大豆蛋白废水的厌 氧絮状污泥和处理城市污水的消化污泥混合以后接 种2号反应器试验共进行7ld,3号反应器试验 共进行68d,二者运行效果如图3,图4所示. 2号,3号反应器在启动初期均采取间歇进水 方式进水,2号反应器在第13天开始连续进水;3 lO 8 遥6 暑4 2 O 一矗一尢一一..』 r一 一 ll12l3l4l5l6l7l 时间/d 800号 600 400 200 O 一进水pH值一出水pH值+出水VFA l2 10 8 6 84 2 0 lll2l3l4l5l6l7l 时间/d n 零 \ 料 粕 0 0 鼍 『zoo lOO 80 婺60 悄4O ?20 O l2 lO 时间/d 一去除率一容积负荷 C 图43号IC反应器的运行效果 Fig.4Operationeffectof3rdICreactor 反应器由于是分批分期投泥.污泥所需适应时间较 长所以一直到第23天才开始连续进水.2号IC反 应器在试验开始的前7d里出水P(VFA)都在 ? 43? 一P.吡.一00一 \挺 432lO INDUSTRIALWATER&WASTEWATER工业用水与废水Vo1.38No.6Dec.,2007 4OOmg/L以上:3号IC反应器在试验开始的前l2 d里出水p(VFA)在400mg/L以上.这主要是因为 刚接种时污泥内产甲烷菌较少,活性不强,产酸菌 代谢的产物不能及时被消耗从而造成VFA的积累. 2号反应器在试验开始的前7d里出水P(COD)高 达1000mg/L以上:COD去除率基本在5O%左 右,容积负荷在O.5kg[COD]/(m-d)以下;3#反 应器在试验开始的前12d里出水p(COD)高达9OO mg/L以上.COD去除率在6O%以下.容积负荷在 O.5kg[COD]/(m3?d)以下.经过一段适应时间后, 两反应器的COD去除率都稳定在9o%以上.出水 P(VFA)基本维持在250mg/L以下,不随负荷的强 烈变化而变化,这说明种泥已经适应该水质. 2.2反应器内部污泥的性状 2.2.11号IC反应器内部污泥的性状 在运行至第25天和第67天时.分别从1#至 取样管取等体积泥样混合测其混合样的ss, VSS,SV.从1#取样管取样测其颗粒污泥的SS和 rrsS,结果见表2. 1号反应器以处理屠宰废水的UASB反应器 表21号IC反应器内污泥的性质 Tab.2Characteristicsofsludgein1stICreactor 中成熟的颗粒污泥接种.接种后P(SS)为7.5L, p(VSS)/p(ss)为O.8.由表2可以看出:l#反应器 混合污泥浓度在逐渐降低,这是因为系统不断淘汰 不适应该水质的菌种的结果.但是P(VSS)/p(SS) 比值并没有太大变化.这说明在淘汰不适应大豆蛋 白废水菌种的同时也在增长适应该废水的菌种.从 1号取样口取样测颗粒污泥的SS占rrsS的比值, 发现反应器中颗粒污泥的比值有所增加. 从l号管取样发现,经过一段时期的培养,反 应器新增许多颗粒污泥,粒径大约在O.3mm左右, 污泥颗粒比接种时期更亮,更有光泽且形状更加 规则 编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf . 从测得的Sv可以看出:污泥的沉降性能也在 不断增加,可能是因为反应器内新生颗粒污泥的结 果.运行第25天取反应器内污泥镜检发现颗粒污 泥表面被丝状菌覆盖.运行第67天颗粒污泥表面 的丝状菌明显减少,颗粒污泥结构更加密实. 2.2.22号,3号IC反应器内部污泥的性状 运行第25天和第67天时.分别从1#至取 样管取等体积泥样混合测其混合样的SS,VSS, SV.从l#取样管取样测其颗粒污泥的SS和1#取 样管内污泥rrsS. 2号,3号反应器均以处理大豆蛋白废水的厌 氧絮状污泥和处理城市污水的消化污泥混合以后接 种.接种后p(vss)/p(ss)均为0.693.由表3和表 4可以看出:两个反应器内污泥总量都逐渐减少; 2号反应器的P(vss)/p(ss)比值在逐渐升高;而3 号反应器的P(VSS)/p(SS)比值在逐渐降低.这可 表32号IC反应器内污泥的性质 Tab.3Characteristicsofsludgein2ndICreactor ? 44? 侯玉洁,曾科,蔡发起:不同种泥对IC反应器处理大豆蛋白废水启动的影响 能是因为3号反应器是分期分批多次投泥,污泥的 适应时期较长.当进水COD突然升高时反应器内 污泥不能适应高浓度的COD而造成新生的质轻的 污泥和原有的污泥流失. 分别从2号,3号反应器的1号管取样发现, 经过一段时期的培养2号反应器中新增许多颗粒污 泥.粒径大约在0.3mm左右:3#反应器内新生了 一 部分小颗粒.粒径大约0.2mm左右. 运行第25天从2号,3号反应器取样镜检发 现有一部分污泥颜色呈灰黑色.污泥结构比颗粒污 泥结构松散又比好氧污泥结构密实,表面也被大量 的丝状菌覆盖.运行第67天时污泥都呈黑色,结 构比第25天观察时密实,丝状菌也有所减少. 2.2.3种泥的不同对IC反应器启动的影响 接种UASB中颗粒污泥的IC反应器在启动初 期就能很快适应不同水质,运行第26天,气液上 升管开始发热,可以判断是产生连续的内回流所 致,此时容积负荷可达4,lkg[C0D]/(m?d), COD去除率为96%;以处理城市污水的消化污泥 和处理大豆蛋白废水的厌氧絮状混合接种的IC反 应器,运行第30天时气液上升管开始发热并产生 间断的内回流,此时容积负荷可达2.9kg[COD]/ (m?d),COD去除率为95%.由此可见,以处理 城市污水的消化污泥和处理大豆蛋白废水的厌氧 絮状混合接种的厌氧反应器产生内回流所需时间 较长. 在运行过程中发现采用颗粒污泥接种,当进水 COD浓度突然增高也不易造成污泥流失:采用絮 状污泥接种,进水浓度突然升高时,污泥易发生流 失,系统在启动过程中处于不稳定状态;接种时若 采用分批分期的方式投泥时,污泥所需的适应时间 会较长. 3结论 ?IC反应器采用UASB中的颗粒泥接种时, 能够很快适应不同类型废水的水质,而且耐冲击能 力也很强.破碎的颗粒污泥也可以作为新的核心, 反应器内容易颗粒化.因此系统能够稳定运行,不 易发生污泥流失或者反应器酸化的现象. ?IC反应器采用处理同类废水的絮状污泥和 处理城市污水的消化污泥混合接种时,适应废水所 需时问较长.当进水水质发生很大变化时容易发生 污泥流失,反应器内VFA的变化也比较剧烈,系 统不能稳定运行. ?接种污泥的数量和性质是影响Ic反应器启 动快慢和运行效果的重要因素. 参考文献: [1]LettingaG,FieldJ,vanLierJ,etalAdvancedanaerobicwaste. watertreatmentinthenearfuture[J].WatSciTech,1997,35 (10):5—12. [2]李鹏,王爱杰,丁杰,等.污水厌氧生物处理的新T艺——IC 厌氧反应器[J].哈尔滨商业大学(自然科学版),2004, 2O(1):86—87. 作者简介:侯玉浩(1984一),女,河南洛阳人,硕士生,主要研 究水污染控制,(电子信箱)lunwen63887954@126.corn. (上接第37页) 3结论 ?与湿式氧化法比较,采用CuO和Cu,Mn复 合催化剂能有效地改善催化效果. ?电子助剂的掺入可以有效的改善催化剂的 性能,起到分散活性组分的作用.制备的Cu—Mn— La氧化物复合催化剂具有较高的催化活性. ?以自制CuO—MnO2一La2O3/y—A12O3催化剂 对高浓度有机废水进行催化湿式氧化处理,反应温 度为230oC,氧气分压为2.5MPa,废水pH值 为7.3,CODo的初始质量浓度为15730mg/L,反 应时间在120min内COD.的去除率达到96.1%, 远远高于未加催化剂的湿式氧化COD.去除率. 参考文献: [1]ZhuWangpeng,BinYuejing,LiZhonghe,et.Applicationof catalyticwetoxidationforthetreatmentofH—acidmanufacturing processwastewater[J].WatRes,2002,36(8):1947-1954. f2]谭亚军.蒋展鹏,祝万鹏,等.用于有机污染物湿式氧化铜催 化剂的稳定性研究[J].化工环保,2000,20(3):6,10. [3][日]清山哲郎.金属氧化物及其催化作用[M].合肥:中国科 学技术大学出版社,1989. 4]谭亚军,蒋展鹏,祝万鹏,等.有机污染物湿式氧化降解中 Cu系列催化剂的稳定性[J].环境科学,2000,21(4):82—85. 作者简介:王雪源(1970一)男,江苏扬州人,高级讲师,硕士 生,研究方向为绿色化工过程及工艺,(电子信箱)wx),10000@21cn. ? 45?