馬鈴薯加工廢水處理.doc

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1、隨著我國(guó)食品工業(yè)的發(fā)展壯大，馬鈴薯加工產(chǎn)生的大量生產(chǎn)廢水組分變得更加復(fù)雜多樣化,廢水中含有淀粉、各種糖類(lèi)、多種氨基酸、脂肪、有機(jī)酸、維生素以及酶類(lèi)、茄素等,每加工1t淀粉,需要加入0.5～1.5倍的軟化水,直接排入水體危害生態(tài)環(huán)境,為此馬鈴薯廢水處理備受環(huán)保人員的重視。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于馬鈴薯加工廢水處理有以下幾種方法:純氧曝氣法、自然處理法及生化處理法。純氧曝氣由于成本相對(duì)較高、停留時(shí)間長(zhǎng),限制了其推廣;自然處理法需要較大的用地,且受到自然因素的影響。由于馬鈴薯加工廢水有機(jī)物濃度較高、生化性良好,采用生化法處理具有良好的效果,并且應(yīng)優(yōu)先考慮采用厭氧生物法作為去除有機(jī)物的主要手段。厭氧處理不

2、僅可以去除大量的有機(jī)污染物,同時(shí)能夠回收大量的沼氣能量。采用UASB反應(yīng)器(升流式厭氧污泥床)在中溫條件下運(yùn)行,具有較高的負(fù)荷及去除率,該試驗(yàn)旨在為馬鈴薯加工廢水處理工業(yè)化裝置提供設(shè)計(jì)依據(jù)。馬鈴薯加工廢水水質(zhì)情況CODmg/LSSmg/LpHSO42-TKNmg/LNH3-Nmg/L精制廢水25000130006~7.5160012004脫汁廢水25000400007左右18102000薯渣廢水20007左右輸送洗滌4007左右二、試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法馬鈴薯加工廢水水質(zhì)：1、試驗(yàn)裝置　厭氧試驗(yàn)采用UASB反應(yīng)器,其系統(tǒng)構(gòu)造見(jiàn)圖1,共分為3個(gè)部分:三相分離器、懸浮污泥層區(qū)和污泥區(qū)。反應(yīng)器的內(nèi)

3、徑90mm,總有效容積為3L,溫度控制在(37±2)℃,廢水通過(guò)定量泵由反應(yīng)器底部注入,自頂部溢流出水,所產(chǎn)生的沼氣流經(jīng)三相分離器自反應(yīng)器頂部沼氣排出管排出,經(jīng)洗氣瓶洗后計(jì)量。馬鈴薯加工廢水水質(zhì)：2、試驗(yàn)方法2.1污泥接種。接種污泥為處理檸檬酸廢水的顆粒污泥(含水率=90%,密度約為1.20×103kg/m3),接種量為反應(yīng)器容積的1/3。2.2廢水處理。馬鈴薯加工廢水水質(zhì):COD、BOD5、NH3-N、TP分別為:30000～40000、20000～30000、48～64、60～85mg/L,pH值為5～6。由于原水的水質(zhì)還不能夠滿(mǎn)足UASB進(jìn)水要求,故需要調(diào)節(jié)pH值來(lái)對(duì)原水進(jìn)行處理。

4、2.3分析項(xiàng)目與方法。COD采用重鉻酸鉀法測(cè)定;pH值采用玻璃電極法測(cè)定;溫度用溫度計(jì)測(cè)量;堿度采用滴定法測(cè)定。每天只對(duì)反應(yīng)器的進(jìn)出水COD、pH值、溫度進(jìn)行連續(xù)測(cè)定,揮發(fā)性脂肪酸依據(jù)需要不定期地進(jìn)行測(cè)定。3、結(jié)果與分析馬鈴薯加工廢水水質(zhì)：3.1進(jìn)出水COD去除率與時(shí)間的關(guān)系　由于原水的COD為30000～40000mg/L且pH值為5～6,較高的有機(jī)物濃度和微偏酸性容易使微生物在厭氧處理過(guò)程中受到抑制,為了保證反應(yīng)器的穩(wěn)定運(yùn)行,試驗(yàn)初期將馬鈴薯廢水COD稀釋到5000mg/L,且利用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)pH值為7～8,水力停留時(shí)間控制在24h,為了維持中溫厭氧微生物的較高活性,溫度用溫度控制器

5、控制在(37±2)°C。試驗(yàn)中期通過(guò)增大進(jìn)水濃度來(lái)提高負(fù)荷,整個(gè)試驗(yàn)進(jìn)出水COD濃度及去除率變化曲線見(jiàn)圖2。由圖2可知,厭氧的進(jìn)水COD逐步由5000mg/L增加到30000mg/L,盡管反應(yīng)器的進(jìn)水流量不穩(wěn)定,但是整體廢水COD的去除率一直保持在85%以上,并且在該范圍內(nèi),出水的揮發(fā)酸(VFA)變化很小,低于3mmol/L。由此可見(jiàn),高濃度的馬鈴薯廢水是適合厭氧菌生長(zhǎng)的,接種厭氧顆粒污泥,UASB可以實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng),并能夠保持較高的厭氧效果。馬鈴薯加工廢水水質(zhì)：3.2進(jìn)出水pH值變化　pH值是影響厭氧產(chǎn)甲烷菌生長(zhǎng)和繁殖的一個(gè)重要因素,由于馬鈴薯廢水呈酸性,在系統(tǒng)初期的運(yùn)行過(guò)程中為了保證產(chǎn)

6、甲烷菌的生存環(huán)境,進(jìn)水時(shí)每天加入5g的碳酸氫鈉調(diào)節(jié)進(jìn)水pH值為6.8～7.2,測(cè)定出水pH值為7.0～8.0。由圖3可知,隨著污泥對(duì)馬鈴薯廢水適應(yīng)性的增強(qiáng),在后期運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)水的pH值<6.5,系統(tǒng)的自身調(diào)節(jié)也可以實(shí)現(xiàn)酸堿度之間的平衡,維持了產(chǎn)甲烷菌的生存環(huán)境,節(jié)省藥劑投加。馬鈴薯加工廢水水質(zhì)：3.3容積負(fù)荷與產(chǎn)氣量的關(guān)系　當(dāng)反應(yīng)器的容積負(fù)荷COD為5kg/(m3?d),日產(chǎn)氣量約為8.8L,隨著負(fù)荷的不斷提高,日產(chǎn)氣量也不斷地增加,當(dāng)UASB容積負(fù)荷COD增至30kg/(m3?d)時(shí),產(chǎn)生沼氣也升高到了55.6L/d。由此可見(jiàn),反應(yīng)器內(nèi)厭氧微生物生長(zhǎng)正常,產(chǎn)甲烷菌活性高,產(chǎn)氣能力較強(qiáng),

7、對(duì)于高濃度馬鈴薯廢水具有較好的降解效果。在35～40℃,每去除1kg的COD產(chǎn)生的沼氣量為0.60～0.69m3,大量的沼氣產(chǎn)出也為工程應(yīng)用提供了經(jīng)濟(jì)參考價(jià)值。容積負(fù)荷與產(chǎn)氣量的變化關(guān)系見(jiàn)圖4。馬鈴薯加工廢水水質(zhì)：4、結(jié)論與討論(1)采用中溫UASB反應(yīng)器處理馬鈴薯加工廢水,具有容積負(fù)荷高及去除率高等優(yōu)點(diǎn)。在反應(yīng)器進(jìn)水濃度COD容積負(fù)荷保持在30kg/(m3?d))以上時(shí),COD去除率仍可達(dá)到85%以上,為后續(xù)處理打下良好的基礎(chǔ)。(