溫丙奎,劉珊珊,楊鴻凱,馬苑紅,張豐如
(嘉應學院 化學與環(huán)境學院,廣東 梅州 514015)
中國是啤酒生產(chǎn)和消費大國,啤酒生產(chǎn)過程中產(chǎn)生較大量的生產(chǎn)廢水,其含高濃度有機物、氮和磷等污染物,排入自然水體會造成富營養(yǎng)化或水體污染等,目前主要用生化法對其進行處理[1-3]。
本文針對廣東省珠江啤酒集團梅州分裝廠生產(chǎn)廢水,運用SBR工藝對其降解氮磷進行實驗研究。實驗結(jié)果表明SBR工藝可有效的降解啤酒廢水中的氮和磷。
721型紫外分光光度計;10mm玻璃比色皿;25mL和50mL具塞比色管;醫(yī)用手提式蒸汽滅菌器;
SBR反應器(80升/個);回流裝置:帶有24號標準磨口的250mL錐形瓶的全玻璃回流裝置、回流冷凝管長度為300~500mm;加熱裝置;50mL酸式滴定管。
NaOH溶液;HCl溶液;K2S2O8溶液;堿性K2S2O8溶液;H2SO4溶液;K2Cr2O7貯備液;K2Cr2O7溶液;AgSO4-H2SO4溶液;1,10-菲啰啉指示劑;(NH4)2FeSO4:(NH4)2FeSO4≈0.10mol/L溶液。啤酒廢水來自于珠江啤酒集團梅州分裝廠生產(chǎn)廢水。
TN的測定方法:堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法。
TP的測定方法:鉬酸銨分光光度法。
2.2.1 厭氧菌的培養(yǎng)[4-5]
本實驗的厭氧菌種取自梅州市區(qū)正在運行的某污水處理廠厭氧段污泥,細菌類型主要為專性厭氧微生物和兼性厭氧微生物。將污泥置于一密封小桶內(nèi)并浸入填料。一天后,填料上出現(xiàn)淺黑色薄膜,表面細菌掛膜成功。將掛膜好的填料放進厭氧柱,頂部用一層塑料薄膜密封,保證厭氧狀態(tài)。
厭氧細菌馴化起始進水CODCr設(shè)為250mg/L左右,視污泥的適應狀態(tài)和廢水的處理效果1~2天換水一次,每次換水的CODCr增加值為200~300mg/L,直到進水CODCr達到1000mg/L左右。而且厭氧柱廢水在經(jīng)歷一天的處理后即有較大量氣泡集結(jié)并逸出,表明厭氧菌活性良好,馴化階段基本完成。在每次換水時,皆按CODCr∶N∶P=200∶5∶1的比例投加NH4Cl和KH2PO4,同時將系統(tǒng)的pH值調(diào)至8左右,以保證厭氧菌在最佳的營養(yǎng)和環(huán)境條件下進行馴化。
本試驗采用TN,TP作為厭氧處理的監(jiān)控指標。
2.2.2 好氧菌的培養(yǎng)[6-8]
本實驗好氧菌種取自梅州市區(qū)正在運行的某污水處理廠的好氧段污泥。培養(yǎng)營養(yǎng)物比例設(shè)置為CODCr∶N∶P=200∶5∶1并調(diào)節(jié)至適合的pH值和溶解氧,CODCr培養(yǎng)初值設(shè)為250mg/L左右,視污泥的適應狀態(tài)和廢水的處理效果1~2天換水一次,每次換水的CODCr增加值為200~300mg/L,直到進水CODCr達到1200mg/L左右。SBR反應器采用Φ=30cm,h=85cm的有機玻璃桶。運行時裝入廢水高約80cm,此時廢水體積約為56L。
2.2.3 SBR法運行方式
SBR反應器采用Φ=30cm,h=85cm的有機玻璃桶,其運行一周期的時間大致為12h,大致過程如下:(1)進水期0.5h;(2)反應期10h;(3)沉淀期1h;(4)排水排泥期0.5h;(5)閑置期(待定)。
圖1 SBR工藝的操作流程圖
啤酒廢水進行處理,多個水樣的處理結(jié)果見表1。
表1 SBR工藝處理TN效果
由表1可見,TN的去除率可達70%以上,出水水質(zhì)指標可達啤酒行業(yè)國家排放標準要求。
由表2可見,TP的去除率可達85%左右,出水水質(zhì)可達到啤酒行業(yè)國家排放標準要求。
表2 SBR工藝處理TP的效果
SBR工藝通過進水―曝氣-靜沉-排水排泥等反應工序?qū)ζ【茝U水進行處理。實驗結(jié)果表明SBR工藝可把啤酒廢水中的TN、TP分別從40~50mg/L、15mg/L以上分別降至15mg/L、3mg/L以下,取得了較好的處理效果,出水水質(zhì)可達到啤酒行業(yè)國家排放標準的要求,該工藝管理方便、運行成本低,符合實驗要求。