混凝-厭氧-電極SBBR法對榨菜廢水的處理研究.pdf

1、涪陵榨菜廢水是高含鹽廢水中的一種，具有含鹽量高、有機(jī)負(fù)荷大、N、P元素嚴(yán)重超標(biāo)、污染范圍廣，且分布較分散等特點(diǎn)，給三峽庫區(qū)的環(huán)境與生態(tài)帶來了嚴(yán)重的威脅與破壞。目前，對高鹽廢水的處理方法主要有物理方法、化學(xué)方法、生物方法等，但由于物理、化學(xué)法運(yùn)行費(fèi)用較高，與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展不同步，且單獨(dú)處理效果不理想、同時(shí)極易造成二次污染而難以在實(shí)際應(yīng)用中推廣；而生物方法因經(jīng)濟(jì)、高效的特性在高鹽廢水處理中受到廣泛的青睞。本文以涪陵珍溪鎮(zhèn)農(nóng)戶榨菜廠排放的榨菜廢

2、水為研究對象，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，開展基于經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、可操作性強(qiáng)、對榨菜廢水綜合處理效果好的方法或工藝，具有重大的實(shí)際意義和長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。
　　 針對榨菜廢水的特點(diǎn)，首先采用混凝沉淀法對榨菜廢水進(jìn)行預(yù)處理，主要去除廢水中的懸浮物、部分有機(jī)物及P，提高可生化性；其次，采用厭氧降解的方法去除榨菜廢水中的大部分有機(jī)物及部分的N；最后，采用電極SBBR系統(tǒng)對榨菜廢水中的污染物進(jìn)行綜合處理，并對工藝各單元的影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)研究，獲得了組

3、合工藝的關(guān)鍵參數(shù)。試驗(yàn)中得出的主要結(jié)論如下：
　　 (1)在對榨菜廢水混凝沉淀處理的過程，首先篩選出對榨菜廢水懸浮物及濁度去除效果最好的混凝劑，然后依次進(jìn)行單因子的混凝試驗(yàn)，得到最佳混凝參數(shù)：①混凝沉淀對榨菜廢水處理效果的影響大小依次為混凝劑投加量、混凝劑種類、攪拌速度、沉降時(shí)間。在氧化鈣投加量為700mg/L，以250～300r/min的速度攪拌30min時(shí)，對濁度的去除率接近在同等試驗(yàn)條件下聚鋁投加量為900mg/L的處理效

4、果：②以聚合氯化鋁(PAC)作混凝劑，以聚丙烯酰胺(PAM)作助凝劑，投入前后對改廢水的處理效果影響不大；而以氧化鈣作混凝劑具有自動調(diào)節(jié)廢水pH的功能，以PAM作助凝劑能顯著提高沉降效率、節(jié)省混凝劑的用量、減輕廢水的刺激性氣味、提高榨菜廢水的可生化性，同時(shí)COD及TN的去除率在不加PAM的基礎(chǔ)上分別提高了16.57％、18.66％；其處理效果明顯優(yōu)于PAC的處理效果，對榨菜廢水具有較好的預(yù)處理效果；③通過中試驗(yàn)證了氧化鈣+PAM對榨菜廢

5、水的預(yù)處理效果，對COD、TP、濁度及刺激性氣味均有一定的去除效果，為此廢水的后續(xù)處理減輕了負(fù)擔(dān)，一方面能改善生產(chǎn)環(huán)境，另一方面由于沉降形成的絮體較大，沉降物易于被回收開發(fā)成飼料或有機(jī)肥料，又可以帶來較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，具有較好的推廣價(jià)值。
　　 (2)對榨菜廢水的厭氧生化處理過程中，將(1)中混凝沉淀的出水指標(biāo)作為厭氧降解處理的進(jìn)水指標(biāo)，通過靜態(tài)試驗(yàn)對榨菜廢水進(jìn)行厭氧生化處理可知，①接種污水處理廠厭氧消化污泥及榨菜廠出水口底泥(1

6、:1)作為發(fā)酵罐厭氧污泥進(jìn)行厭氧降解處理，其產(chǎn)氣量最多，對COD的去除率最高；②各試驗(yàn)因子對榨菜廢水的厭氧降解對COD去除率影響的順序?yàn)椋簻囟?容積負(fù)荷>廢水pH>污泥濃度。通過單因子試驗(yàn)確定最佳試驗(yàn)條件，即溫度為40±2℃、容積負(fù)荷不高于1.24 kgCOD/(m3.d)、廢水pH為6.5～7時(shí)，此時(shí)對COD的去除率可穩(wěn)定保持在63％以上；③在厭氧降解試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)對COD的去除率隨鹽度的增加而減少，在鹽度不高于15g/L時(shí)，系統(tǒng)對

7、COD的去除率可以穩(wěn)定在80％以上：④用含鹽濃度為14.78g/L的榨菜廢水馴化的厭氧污泥，當(dāng)用于處理含鹽量濃度高于14.78g/L的榨菜廢水時(shí)，Vmax值逐漸降低，這說明隨鹽度的增加，氯化鈉對COD降解的抑制性在加強(qiáng)；當(dāng)用于處理含鹽量小于或等于30.24g/L的榨菜廢水，鹽(氯化鈉)對厭氧生物降解COD反應(yīng)的反競爭抑制動力學(xué)方程為：
　　 V-VmaxS/Ks+S(1+i/Ki)=0.94S/879019(1+i/25980)

8、其抑制劑常數(shù)為Ki=25980mg/L；⑤當(dāng)榨菜廢水鹽度小于30.24g/L時(shí)，其反應(yīng)類型屬于非競爭性抑制，當(dāng)鹽度為35.42時(shí)為反競爭性抑制，整個(gè)抑制過程隨著鹽度的增加而最大。
　　 (3)通過動態(tài)中試試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間后，系統(tǒng)對COD、TN、TP的去除率分別為75.01％、13.64％及6.92％。雖然沒有靜態(tài)小試處理效果好，但整體趨勢與小試結(jié)果相吻合。
　　 (4)將(3)中厭氧降解的出水指標(biāo)作為

9、序批式生物膜反應(yīng)器(SBBR)系統(tǒng)處理的進(jìn)水指標(biāo)，通過對SBBR及電極SBBR系統(tǒng)對榨菜廢水處理的對比研究發(fā)現(xiàn)：①在相同條件下，電極SBBR系統(tǒng)對COD的去除效果較單獨(dú)運(yùn)行SBBR好；系統(tǒng)對COD的去除率及污泥的SVI值隨著榨菜廢水中鹽度的不斷升高而降低，當(dāng)SBBR系統(tǒng)對COD的去除率降為44.85％fl寸，而當(dāng)電極SBBR系統(tǒng)的去除率依然可以達(dá)到67.13％，且降低幅度較SBBR系統(tǒng)緩慢；當(dāng)SBBR系統(tǒng)的SVI值從76.33mL/g降

10、到45.55mL/g；而電極SBBR系統(tǒng)的SVI值還保持在50.33mL/g以上，且運(yùn)行角穩(wěn)定，耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)；②通過對6個(gè)總體(處理工況)的綜合特征比較，采用x2檢驗(yàn)，可知電極SBBR系統(tǒng)不同的處理工況對各類污染物有明顯差異，確定電極SBBR系統(tǒng)處理榨菜廢水最佳工序?yàn)?，水力停留時(shí)間(HRT)14h、厭氧/缺氧2.5h、曝氣10h、厭氧1.5h，此時(shí)系統(tǒng)對COD、TN、TP的去除率分別為83.26％、70.98％及52.56％；③電極SB