SBR工藝處理醬菜廢水的試驗研究

黃曉菊 趙 艷 王國平

（江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

醬菜廢水具有高鹽、高濃度有機物、高氮及高磷的特征[1]。由于這類廢水的鹽度較高，微生物受到高鹽度廢水沖擊時，其正常新陳代謝功能會受到抑制，使其生物處理難度增大，國內(nèi)外已有很多學(xué)者對此類廢水的處理進行了試驗研究，但所得結(jié)論很不一致[2]。本文采用兩級SBR工藝對醬菜廢水的除污效果進行了試驗研究，希望對工程實踐有所幫助。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

（1）接種污泥取自銅山縣新城污水處理廠曝氣池出口處的活性污泥混合液。

（2）污泥馴化用水采用人工配制廢水，向水中按照BOD：N：P為100：5：1比例分別投加葡萄糖、氯化銨和磷酸二氫鉀，投加氯化鈉來控制廢水鹽度。

（3）試驗用水取自某醬菜廠的綜合出水，其水質(zhì)見表1。

表1 試驗水質(zhì)

圖1

1.2 試驗設(shè)備和條件

試驗用SBR反應(yīng)器為玻璃制成，有效容積 18升（φ28 cm×30cm），曝氣裝置采用小型泵，經(jīng)沙頭為反應(yīng)器充氧，充氧時間由時間控制器控制。試驗裝置如圖1所示。（圖1試驗裝置示意圖）

1.砂頭；2.DO探頭；3.pH探頭；4.DO儀；5.pH計；6.攪拌器；7.充氧泵；8.時間控制器

1.3 分析項目及測試方法

DO采用電極法（HI964400溶解氧儀），pH采用電極法HI8424），污泥形態(tài)學(xué)觀察采用光學(xué)普通顯微鏡，COD、BOD、TN、NH4+-N、TP 均采用標(biāo)準(zhǔn)方法[4]

1.4 試驗方法

首先進行污泥接種試驗，將活性污泥按照體積比11%投加到6組相同的反應(yīng)器中，保持曝氣量相同1.2L/min，室內(nèi)溫度維持在 17～22℃，進水 CODcr為 600mg/L，NH4+-N30mg/L，TP6mg/L左右，第三天開始測出水CODcr值，第五天開始按照SBR工藝運行管理，為取樣分析方便，一天兩個周期，一個周期12 h，進水0.5h—曝氣8h—沉淀1h—潷水0.5h—待機2小時，至第十一天CODcr、NH4+-N、TP去除率，分別達到 95.6%，96.7%，94%，第十二天提高營養(yǎng)物質(zhì)的投加比例，使CODcr維持在3000mg/L，NH4+-N150mg/L，TP30mg/L 左右，連續(xù)穩(wěn)定運行一周后測得，CODcr、NH4+-N、TP平均去除率為98.2%，98.0%，90.4%，表明污泥活性很高。

保持上述試驗條件不變，保留2組反應(yīng)器作為對照，取其中4組平行反應(yīng)器，采用逐漸增加鹽度(用NaCl調(diào)整鹽度，%)的方法對污泥進行馴化，按0.1%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%梯度提升，每一鹽度馴化穩(wěn)定后（約一周左右）開始進行下一鹽度的馴化，同時在馴化過程中進行污泥微生物相的觀察及檢測出水CODCr、NH4+-N及TP。鹽度維持在2.0%時，出水CODcr去除率降為89.2%，可見在2.0%的鹽度下，污泥中微生物的生理結(jié)構(gòu)被輕微破壞，其呼吸、合成等新陳代謝作用可以正常進行，能夠保持較高的有機物去除能力。出水NH4+-N的去除率降為88.8%，硝化細菌和反硝化菌對于鹽有一定的耐受能力。TP去除率穩(wěn)定在30%左右，說明鹽度的升高對磷的去除有非常不利的影響，聚磷菌對鹽耐受力很差。

在馴化完成后，根據(jù)污泥馴化過程所得數(shù)據(jù)推出，一級SBR反應(yīng)器很難將醬菜廢水處理達標(biāo)，故將四組反應(yīng)器兩兩串聯(lián)，形成兩套平行兩級SBR工藝。兩級反應(yīng)器的運行工況保持相同，一級反應(yīng)器處理后的水進入二級反應(yīng)器再繼續(xù)處理，首先就改變曝氣時間與曝氣強度對兩級SBR反應(yīng)器的除污效能的影響進行研究，確定工藝運行條件后對醬菜廢水進行處理。

2 工藝運行條件選擇

2.1 DO對處理效果的影響

在進水鹽度 2.0%，CODcr維持在 3000mg/L，NH4+-N150mg/L，TP30mg/L左右不變的情況下，研究在不同曝氣強度下，即反應(yīng)器中DO濃度對CODcr及NH4+-N的處理效果的影響。曝氣強度為 0.7L/min、1.0L/min、1.3L/min、1.6L/min、1.9L/min時，對應(yīng)的反應(yīng)器中DO濃度分別為 1.8mg/L，2.9 mg/L，4.2 mg/L，5.6 mg/L，6.7 mg/L；試驗結(jié)果見圖2。

圖2 曝氣強度對COD及NH4+-N去除率的影響關(guān)系曲線

在進行污水好氧生物處理時，建議采用合理的曝氣強度，在滿足處理效果的前提下，不要造成能源的浪費。因此，本試驗反應(yīng)器的最佳曝氣強度確定為1.3L/min。

2.2 曝氣時間對于處理效果的影響

曝氣強度1.3 L/min，其它試驗條件保持不變的情況下，每小時分別測定水樣中CODcr、NH4+-N的值，水樣CODcr、NH4+-N去除率隨時間變化如圖3。

圖3 曝氣時間對COD及NH4+-N去除率的影響關(guān)系曲線

如圖2.2所示，上述試驗條件下，CODcr的降解基本上可以在4小時內(nèi)完成，4h后出水去除率基本穩(wěn)定。NH4+-N的硝化作用隨著曝氣過程不斷地進行，直到8h后，去除率才基本穩(wěn)定，可見NH4+-N的轉(zhuǎn)化過程是較緩慢的，綜合CODcr、NH4+-N兩方面處理效果來考慮，將曝氣時間確定為8h。

3 結(jié)果與分析

在本實驗條件下，醬菜廢水在經(jīng)過兩級SBR反應(yīng)器處理后測得數(shù)據(jù)如表2。

表2 出水水質(zhì)

試驗結(jié)果表明，由于進水BOD、COD、TN、NH4+-N、TP濃度較高，經(jīng)過一級SBR反應(yīng)器處理后，由于進水污染物濃度較高，一級出水水質(zhì)指標(biāo)仍然較高，經(jīng)過二級SBR反應(yīng)器處理后，去除效果有所提高，能夠有效去除醬菜污水中的BOD、COD、TN、NH4+-N，對TP的處理效果仍然較差。

4 結(jié)論

采用兩級SBR反應(yīng)器處理榨菜綜合廢水，控制反應(yīng)器的進水有機物濃度3000mg/L、DO為4.2mg/L，，曝氣時間為8小時，能使對COD、NH+4-N、TN的去除率分別達到98.3%、97.5%、88.7%、97.1%、52.4%。

According to the water quality characteristics of pickles wastewater，Used the two-stage SBR processes to treat this wastewater，When tem-perature is in 17～22℃，organic concentration is3000mg/L，DO is 4.2mg/L，and the operation conditions are influent0.5 h，aeration 8 h，sedimentation 1 h and effluent0.5 h，standby2h ，the two-stage SBR treat this wastewater，the BOD、COD、TN、NH4+-N 、TP removal rate can attain 98.3%、97.5%、88.7%、97.1%、52.4%。

pickles wastewater;Salt resistance sludge；two-stage SBR

[1]陳垚，曾朝銀等.榨菜綜合廢水好氧生物處理工藝的選擇試驗[J],中國給水排,2009，25（15）：21-22.

[2]Canthier M J，F(xiàn)latau G N，Brettmayer U A.Protective efect 0f glycine Betaine on survival of cheriachia coli cell in marine environment.Wat SciTech，1991，(2)：129-132.

[3]國家環(huán)保局.水和廢水監(jiān)測分析方法（第四版）[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.