维普资讯 http://www.cqvip.com
工ｌｌ程ｌ应ｌ用ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡＰｌｉｃａｉｔｏｎ ＰＪＩ ＩＬ ，５ Ｖ Ｂ亘 啤 麈 理申 颗粒污蕾的培养 ．曾庆荣 （燕京啤酒（桂林漓泉）股份有限公司，广西桂林５４１ ００２） 摘要：本文阐述了啤酒废水处ＪＹ＿Ｚ．艺的重点在于厌氧中颗粒污泥的培养，并从ｕＡｓＢ设计、接种污泥、 进出水指标控制等方面，就如何培养ＵＡＳＢ反应器颗粒污泥进行了讨论。 关键词：啤酒废水；ＵＡＳＢ￣Ｉ．应器；颗粒污泥培养；沼气利用渣 中图分类号：Ｘ７０３．１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１ ００６－５３７７（２００６）０２—００２５—０３ Ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｓｌｕｄｇｅ ｉｎ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｂｅｅｒ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｂｙ ＵＡＳＢ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＺＥＮＧ Ｑｉｎｇ—ｒｏｎｇ 啤酒是以麦芽、大米、酒花为主要原料，含有二氧 应器（ＵＡＳＢ反应器），经ＵＡＳＢ处理后出水分别进入 化碳，且具有泡沫、酒花香和爽口苦味，营养丰富的低 接触氧化工艺和循环活性污泥工艺（ＣＡＳＳ池）。接触氧 度酿造酒。啤酒废水主要来自糖化、发酵、过滤、包装 化和循环活性污泥两套工艺处理后出水均达到ＧＢ８９７８－ 等生产过程，含有大量糖类、蛋白质、纤维素等有机 １ ９９６污水综合排放一级标准。 物，ＣＯＤ浓度较高，水质水量波动较大，可生化性好， 是一种适宜生化处理的有机废水。桂林市某公司啤酒废 水２００４－２００５年水质监测数据见下表： 某公司啤酒废水水质情况 项目 ｐＨ值（ ＣＯＤＬ）ＢＯＤＳＳ１．１厌氧处理工艺的利弊 啤酒废水的处理工艺经过几年的发展。逐步形成 了“厌氧＋好氧”的综合生化处理模式。厌氧废水处 理技术特别适合处理有机中高浓度废水，因为相对好 氧来说，厌氧在处理中高浓度废水时具有容积负荷 高，处理相同量的有机物占地少，所需建筑物、填充 物及配套设备少且一次性投资少，无需供氧，污泥产 Ｌ）ＢＯＤ／ＣＯＤ （ Ｌ）（ 变化范围２５—５５ ４．２～ＩＩ．７ ９１７￣４７５０ ４０８－２６４０ １４～１２００ ０．４－０．６５ 平均值 ３８ ７．９７ ２４４６ １３２９ ５００ ０．５４ 率低，运行费用也低，厌氧反应还会产生大量沼气， １厌氧处理工艺的利弊及关键 ＵＡＳＢ反应器在处理啤酒废水时每去除１ｋｇＣＯＤ会 产生０．４２～０．５ｍ 的沼气。而沼气是一种很好的能 某啤酒生产公司近几年生产能力持续增长，公司污 源，每Ｎｍ 沼气的发热量相当于１ｋｇ标准煤的发热量 水处理站在不新增用地的基础上，２０００年把原废弃的水 （２９２８０ｋＪ）。目前该啤酒生产公司利用ＵＡＳＢ产生 解酸化池改造成ＵＡＳＢ，后又在２００４年把好氧池的一部 的沼气，用管道引入热风炉燃烧，燃烧产物（Ｈ Ｏ和 分改造成ＵＡＳＢ池，取到了良好的处理效果。目前该公 ＣＯ，）与被加热的热风混合在一起由引风机吸人麦糟 司啤酒废水处理的总工艺：前端是上流式厌氧污泥床反 烘干机进行麦糟烘干，废气经除尘后排气，这样 ＣＨＩＮＡ ＥＮＶＩＲＯ＾ ＾卧ｒｒＡＬ ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ２００６．２ 维普资讯 http://www.cqvip.com
２６ 既减少了温室气体的排放，又最大限度地利用了沼气 对床底污泥的充分搅拌作用。 热能，创造了可观的经济、环境效益。但厌氧处理过 （５）对反应区上升的气、固、液混合物进行有效分 程中的ＣＯＤ去除率一般为７５％一９０％，出水达不到排 离的三相分离器设计。 放标准，仍需后续处理。目前在厌氧出水后通常加一 ２．２接种污泥 级好氧工艺，以满足排放要求。 ＵＡＳＢ初次启动需投加一定量的接种污泥。接种污 总体来说，对于厌氧＋好氧的综合生化处理工艺， 泥以同种废水厌氧颗粒污泥为最好，其它类废水颗粒污 要充分挖掘厌氧潜力，多产沼气，创造效益，同时减轻 泥、同种废水的厌氧絮状污泥、其它具有产甲烷活性的 后续好氧处理压力，降低能耗，减少脱泥费用，节约 污泥次之。 成本。 － ２０００年该公司１＃ＵＡＳＢ池的污泥接种浓度为５ｇ／Ｌ， １．２厌氧处理工艺的关键 菌种为中温消化污泥，接种量５０ｔ 为了确保调试初期的 在ＵＡＳＢ反应器内，厌氧污泥可以絮状和颗粒两种 厌氧环境，采用污泥集中直接投加方式，用污水将菌种 形式存在。但设计目标应以颗粒污泥运行为主。因为相 推移至整个反应池。第一次加水量约为３００ｍ ，菌种加完 对于絮状污泥而言，颗粒污泥具有以下优势ｔ 后每天平均进水量控制在５０－１００ｍ３，间歇加水，直到加 （１）颗粒污泥有很好的沉降性能，能有效防止污 满整个ＵＡＳＢ池。２＃ＵＡＳＢ池在２００４年初开始调试，赢 泥流失，保持反应器内的高污泥浓度。也即意味着反 接从１＃ＵＡＳＢ池打入厌氧污泥为接种菌种。接种初期会 应器可以承担更大的有机负荷，可以尽量多地将有机 有大量甲烷产生，甲烷和空气混合后遇火会发生爆炸， 物转化为甲烷，创造更多的经济效益并降低后续处理 因此要严禁烟火，注意安全。 成本ｔ ２．３进水指标控制 （２）颗粒污泥实为各种厌氧菌聚集在一起形成的 （Ｉ）ｐＨ值 微生物生态群落。各种细菌的紧密结合，可以提高氢的 进水ｐＨ值要求中性偏碱，酸性废水应采用加工业纯 转移速率，保持较高的产甲烷活性，更快速完成有机物 碱的方法进行调节，碱性废水应加工业盐酸或废硫酸进 的降解ｌ 行ｐＨ值调节，以满足适宜甲烷菌生长的ｐＨ（６．５～７．８） （３）颗粒污泥一旦形成，可以提高系统抗ｐＨ值、 环境。由于从ＵＡＳＢ反应器污泥床反应区到ＵＡＳＢ出水， 温度等的变化，及抗冲击负荷的能力等。这意味着可以 ｐＨ会有一定的升高。而且经多次测定，发现啤酒废水 放宽对进入ＵＡＳＢ反应器的各种指标的控制范围，即减 ＵＡＳＢ反应器出水ｐＨ值比污泥床ｐＨ值高约为０．５，一 少酸、碱及微量元素的使用量，降低运行成本。 般达７．Ｏ以上。因此如果出水ｐＨ值偏低，就说明反应区 但目前国内一些厂家的ＵＡＳＢ反应器运行仍是以絮 已出现了一定程度的酸化，若是由于进水ｐＨ低引起，则 状污泥为主，这不仅对ＵＡＳＢ反应器造成了浪费，而 需严格控制进水ｐＨ值为８～９，以利于恢复。 且也造成了有机废水能源的损失，并增加了后续处理 （２）温度 成本。 该公司地处南方，温度较高，排放的废水汇集到污 因此，要提高ＵＡＳＢ反应器的处理效能，必须扩大 水处理站时的温度为２５℃～５５℃，中温厌氧温度范围为 颗粒污泥所占比例，即进行颗粒污泥培养。 ２Ｏ℃－４２Ｘ３，以３５℃－４０Ｘ３为佳。为保证厌氧系统稳定 ２颗粒污泥的培养 高效运行，在厌氧前安装了一台冷却塔，对厌氧进水温 度进行调节，基本能将温度控制在４０＂（２以内。 ２．１ ＵＡＳＢ反应器的设计 （５）负荷 （Ｉ）容积及主要尺寸 厌氧池调试初期的启动负荷为ＩｋｇＣＯＤ／ｍ ｄ，负荷 根据资料及实践经验，反应器一般应按进水容积负 增加到ＣＯＤ去除率≥８Ｏ％时再逐步增加，直到达到设计的 荷或水力停留时间来确定所需容积，再根据废水性质选 负荷（该公司１＃ＵＡＳＢ的设计负荷是８．７ｋｇＣＯＤ／ｍ ・ｄ， 择合适的高度和长、宽及单元分格情况。 ２＃ＵＡＳＢ的设计负荷是５．０ｋｇＣＯＤ／ｍ ・ｄ）。过高或过低 （２）进水管道、进水口径、孔数及进水方式等 的负荷都不利于颗粒污泥的培养和ＵＡＳＢ反应器的稳定 此项设计除对进水进行均匀分配外，还应考虑水力 有效运行。 中一玮鼻产业２００６．２ 维普资讯 http://www.cqvip.com
Ｉ工Ｉ程Ｉ应Ｉ用 Ｅｎｇｌｎｅｅ￣ｎｇ＾秘删ｃａｒｔｏｎ （４）微量元素 甲烷菌有相对高的微量元素浓度，而且有一定量钙 蔷咖 离子的存在，有利于形成颗粒污泥并提高污泥的沉降 ｉ鬻 性能和增加其机械强度。所以调试初期或者发生酸化 蓥； ： 薹‘嚣 的ＵＡＳＢ系统，可根据其进水水质特性适当添加微量元 ｌ；； ｌ ；ｉ ； ；； ；； 素，以促进颗粒化污泥的形成或加快已酸化ＵＡＳＢ系统 监掣时ｆＩ｜】（夭 的恢复。 圈３ １ 、２＃ＵＡＳＢ反应器出水挥发酸 成熟的ＵＡＳＢ反应器在正常运行中除应充分利用 从图１、２、３可以看出：出水挥发酸、ｐＨ值、 前端的调节池对进水指标做充分均化调节外，还可对 ＣＯＤ与进水ＣＯＤ有一定的相关性。出水挥发酸浓度升 进水指标控制范围适当放宽，以降低运行成本并培养 高时，如不进行进水指标调节，出水ｐＨ值很快就会降 ＵＡＳＢ反应器的抗冲击能力，提高应急事件的处理能 低、ＣＯＤ将会升高，￣ＰＵＡＳＢ反应器的处理效能降低并 力。 影响了后续处理。因此，在发现ＵＡＳＢ反应器挥发酸等 ２．４运行工况控制 出现异常时需及时采取调整措施。掌握这些指标变化规 （１）上升流速 律及其相关性。可以很好地帮助我们对进水做出调整， 上升流速是ＵＡＳＢ反应器形成颗粒污泥的必要条 也可适当减少一些监测项目，降低部分成本。如果这些 件，其包括水的上升流速和沼气的上升流速，两者之和 指标超出范围过多，说明系统出现问题，需根据实际情 在０．８～２．Ｏｍ／ｈ间即可较好地形成颗粒污泥。在污泥沉 况对进水ｐＨ值、温度、ＣＯＤ负荷、微量元素等做出调 降性能良好而不至出现大量跑泥的前提下可适当提高水 整，并严格控制，直到恢复至控制范围内。 流上升流速，以促进颗粒化污泥的形成。 （５）出水带泥问题 （２）出水挥发酸、ｐＨ值、ＣＯＤ及颜色 ＵＡＳＢ调试初期或负荷突然变化时，污泥床中较轻 该公司ＵＡＳＢ反应器在２００５年颗粒污泥培养中出水 的污泥会被洗出，正常运行的ＵＡＳＢ反应器一般不会大 颜色略呈青黑色。出水ＣＯＤ基本控制在ｌｏｏ～７００ｍｇ／Ｌ， 量跑泥。如果出现恶性跑泥，出水指标就会发生变化， ＣＯＤ去除率在８０％以上，详见图１。 一般采取的措施，是针对跑泥的具体情况对进水做出调 ；一ｌ● 《ｌ ， 整。跑出污泥一般不进行回流。 ｌ７＂－７ Ｉｂ 【瑚 川ｍ ００ ３结论 § 薹 ｔＯＯ （１）啤酒废水处理工艺——厌氧＋好氧的重点在 ； ； ； ；； ｉ 于厌氧系统，厌氧运行的关键是颗粒污泥形成的质量和 螗测时删（ ） 数量。培养优良颗粒污泥，可以更好地稳定工艺运行， 圈１ １：Ｉ｝、２＃ＵＡＳＢ反应器出水ＣＯＤ 提高抗冲击能力和减少进水控制成本ｔ并能够产生及充 出水ｐＨ值一般为６．８—７．５，处于ＵＡＳＢ最适合的 分利用更多沼气，创造可观的经济效益，达到资源节约 ｐＨ值环境，详见图２。 与废物综合利用的效果，同时还可进一步降低后续处理 ：二＿ 硼。 成本。 一２＿ｄ啦； （２）颗粒污泥培养是一个系统工程，需从设计、 进水指标及运行工况的控制等多方面人手，才能快速有 效地完成颗粒污泥的培养。 ｉ ； 蔓 ； ；ｌ 髓ｉＩ！ｊ时删（灭） 参考文献： 图２ １＃、２＃ＵＡＳＢ反应器出水ｐＨ ［１】贺延龄．废水的厌氧生物处理［Ｍ】．北京：中围轻工业出版社，１ ９９８ １２３—１６０． 出水挥发酸多数时间控制在１００－４５０ｍｇ／Ｌ。实践证明 ［２］张忠祥，钱易．废水生物处理新技术ｆＭ】。北京：清华大学出版社，２ＯＯ４ 在此范围内，ＵＡＳＢ的ＣＯＤ去除率处于较高水 详见图３。 ４ｏ１～４２４． ＣＨＩＮＡ ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬ ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ２００６．２