UASB工藝在處理瀘型白酒企業(yè)廢水中的應(yīng)用

先 元 華

（宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 宜賓 644003）

UASB工藝在處理瀘型白酒企業(yè)廢水中的應(yīng)用

先 元 華

（宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 宜賓 644003）

瀘型白酒企業(yè)廢水具有數(shù)量大、蛋白含量高等特點(diǎn)，直接排放勢必會(huì)給當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成巨大的污染。采用升流式厭氧污泥床(UASB)處理工藝，可有效去除廢水中的CODcr，同時(shí)可以產(chǎn)生沼氣，獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過140 d的調(diào)試，UASB中產(chǎn)生了顆粒污泥并且對CODcr去除率達(dá)到了85%以上，處理能力滿足生產(chǎn)要求，運(yùn)行效果良好。

瀘型白酒；廢水；UASB；CODcr

瀘型白酒生產(chǎn)廢水可分為高濃度有機(jī)廢水和低濃度有機(jī)廢水，主要有：蒸餾鍋底水、黃水、蒸餾工段地面及工具沖洗水、原料的沖洗及浸泡用水、場地沖洗水等。廢水成分復(fù)雜，固體懸浮物（SS）、CODcr高，pH酸性[1,2]。

白酒廢水屬于易降解有機(jī)廢水。通常的處理工藝中包括有生物法、化學(xué)法和物理法[3-6]。生物法中的UASB工藝具有高效、節(jié)能、污泥產(chǎn)量小、占地少、停產(chǎn)后再啟動(dòng)容易等特點(diǎn)，其與好氧串聯(lián)組合的處理工藝已在啤酒廢水[7,8]處理中得到了廣泛應(yīng)用，因而越來越受到重視[9]。

本文在工業(yè)規(guī)模實(shí)驗(yàn)裝置上系統(tǒng)研究了主要工藝參數(shù)對UASB工藝CODcr去除效果的影響。首先討論了UASB池內(nèi)CODcr變化對CODcr去除效果的影響；其次考察了pH、SS、揮發(fā)性脂肪酸（VFA）的變化對廢水處理效果的影響。研究結(jié)果對 UASB工藝處理企業(yè)廢水提供了重要實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)裝置與操作

工藝流程見圖1。

圖1 UASB工藝流程Fig.1 Flow chart of wastewater treatment

進(jìn)口處理水經(jīng)過UASB進(jìn)水泵提升，有少部分直接跨越至A/O池，為其脫氮補(bǔ)充碳源，其余均勻進(jìn)入U(xiǎn)ASB池，經(jīng)過厭氧消化處理，去除大部分有機(jī)物后，出水自流入A/O池進(jìn)一步處理，產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過收集用于沼氣發(fā)電。UASB的進(jìn)口處理水量為900～1 000 m3/d、CODcr為8 000～14 000 mg/L、SS為450～500 mg/L、VFA為0.16～0.2 mg/L、pH值為3.5～4.0。

UASB反應(yīng)器為長方形，共分1#，2#池兩組，每組體積為800 m3，每池內(nèi)有布水器六組，三相分離器四組，出水堰板兩組。UASB反應(yīng)器結(jié)構(gòu)見圖2所示，主要由污泥床區(qū)、污泥懸浮區(qū)和沉降區(qū)三部分組成。在沉降區(qū)設(shè)置固、液、氣三相分離器，反應(yīng)器中的污泥、污水和沼氣得以很好的分離。污泥脫氣后沉淀回污泥床區(qū)，從而最大限度地滯留反應(yīng)器內(nèi)的厭氧微生物量，通常條件下反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度在 30 g/L以上，遠(yuǎn)高于好氧污泥的3～4 g/L。沼氣通過集氣罩收集，污水經(jīng)處理后排出反應(yīng)器。

圖2 UASB池內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Internal structure of UASB pool

1.2 分析方法

pH值采用PHS-25酸度計(jì)測定；CODcr采用滴定分析方法測定；流體流量采用轉(zhuǎn)子流量計(jì)測量；溫度采用溫度計(jì)測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 CODcr變化對處理的影響

圖3中的CODcr變化曲線可以看出：UASB進(jìn)水CODcr濃度較高，通過對調(diào)試數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，平均值為9 211.5 mg/L。

圖3 CODcr的變化曲線圖Fig.3 The change curve of CODcr

對于UASB出水的CODcr值，每天15:00分別對UASB1和UASB2進(jìn)行了其CODcr值的監(jiān)測（實(shí)際中測得上清液的值）。通過曲線可以看出，UASB出水CODcr值基本比較穩(wěn)定，并且當(dāng)負(fù)荷慢慢提高時(shí)，系統(tǒng)越來越穩(wěn)定，運(yùn)行反而越來越好。

2.2 COD去除率的變化

UASB反應(yīng)器在調(diào)試及正常運(yùn)行時(shí)CODcr去除率比較穩(wěn)定，基本上穩(wěn)定在85%左右，如圖4所示。幾次波動(dòng)主要由于進(jìn)水CODcr升高造成的，具體原因是提高負(fù)荷稍微較快造成厭氧脫水污泥菌不能較快適應(yīng)環(huán)境變化，致使代謝能力出現(xiàn)波動(dòng)。

圖4 CODcr去除率的變化曲線圖Fig.4 The change curve of removal rate of CODcr

2.3 pH變化對處理效果的影響

控制UASB反應(yīng)器的進(jìn)水pH在4.0以上，經(jīng)過UASB處理的出水pH基本保持在6.8～7.2之間（見圖5），說明厭氧反應(yīng)始終在正常穩(wěn)定的pH環(huán)境下運(yùn)行，厭氧脫水污泥菌并沒有酸化中毒現(xiàn)象，UASB系統(tǒng)運(yùn)行正常。

圖5 pH的變化曲線圖Fig.5 The change curve of pH

2.4 SS變化對處理效果的影響

根據(jù)圖6中的進(jìn)出水SS變化曲線可以看出：UASB反應(yīng)器進(jìn)水SS基本在1 000 mg/L以下。而UASB出水偶爾有段時(shí)間變化比較大，主要是由于反應(yīng)器CODcr負(fù)荷上升至2 kg/(m3·d)以上時(shí)，厭氧脫水污泥菌產(chǎn)氣和氣體上升流速的增加引起污泥床的膨脹，使污泥的洗出量增大，其中大多為絮狀污泥，從而導(dǎo)致的SS偏高。

圖6 SS的變化曲線圖Fig.6 The change curve of SS

在反應(yīng)器CODcr負(fù)荷超過5 kg/(m3·d)后，絮狀污泥將逐漸減少，同時(shí)污泥中開始逐漸產(chǎn)生顆粒狀污泥，使得出水SS趨于穩(wěn)定。

2.5 VFA變化對處理效果的影響

由圖7中的出水VFA的變化曲線可知：UASB出水VFA在剛開始的時(shí)候很低，基本在3.0 mmol/L以下，但是隨著負(fù)荷的提高，稍微有上漲的趨勢，但是基本能穩(wěn)定在5.0 mmol/L以下。

圖7 VFA的變化曲線圖Fig.7 The change curve of VFA

在后面一段時(shí)間VFA最高能到6.0 mmol/L以上，此時(shí)CODcr負(fù)荷在5 kg/(m3·d)左右，此時(shí)絮狀泥大量洗出，同時(shí)也是污泥開始由顆粒化的跡象的時(shí)候。此時(shí)需要一段時(shí)間的穩(wěn)定期，但是隨著系統(tǒng)的繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，VFA又有下降的趨勢最終趨于穩(wěn)定。

3 結(jié) 論

（1）研究表明，UASB反應(yīng)器內(nèi)形成了標(biāo)志著UASB運(yùn)行良好的顆粒污泥，并且CODcr去除率基本穩(wěn)定在85%以上，為后續(xù)處理帶來了極大的方便。UASB占地較少，投資省，能耗低，便于操作，運(yùn)行穩(wěn)定，同時(shí)可以產(chǎn)生沼氣，適用于規(guī)模化處理瀘型白酒企業(yè)廢水。

（2）通過觀察UASB進(jìn)水可以發(fā)現(xiàn)，進(jìn)水中常帶有線狀懸浮物，如長期將其帶進(jìn) UASB，極容易堵塞布水器，而導(dǎo)致UASB進(jìn)水嚴(yán)重不均，反應(yīng)結(jié)果變差。同時(shí)進(jìn)水的SS太高也會(huì)對系統(tǒng)造成一定的影響，所以在工藝的前段應(yīng)增加一個(gè)能高效去除線狀懸浮物的設(shè)備。

［1］Marshall WG, Wordsworth JI. Rice science and technology[M]. New York:Narcel Dekker Inc, 1994: 237-259.

［2］周健, 余歡, 倪斌. 厭氧一氣浮一好氧工藝處理濃香型白酒廠污水工程實(shí)例[J]. 水處理技術(shù), 2012, 38(7):125-127.

［3］趙叢叢, 彭文, 曾里, 等. 不同粒度對大米蛋白提取率及堿用量的影響[J]. 糧食與飼料工業(yè), 2009(11): 25-29.

［4］張學(xué)洪, 陳志強(qiáng), 目炳南, 等. 兩相厭氧一好氧工藝處理白酒廠淘洗廢水[J]. 工業(yè)給排水, 200l, 27(5): 43-45.

［5］張欣, 張麗, 李尚科, 等. 川南地區(qū)小型白酒廠廢水處理工程設(shè)汁[J]. 工業(yè)用水與廢水, 2009, 40(6): 95-97.

［6］蔡秀萍, 劉連成. SBR工藝處理白酒廢水的研究[J]. 釀酒科技, 2012, 211(1): 98-99.

［7］涂孟波. UASB工藝處理啤酒廢水的調(diào)試運(yùn)行與參數(shù)優(yōu)化[J]. 江西科學(xué), 2006, 24(6): 502-504.

［8］匡武, 殷福才, 孫世群, 等. UASB工藝在啤酒廢水處理中的應(yīng)用[J].中國給水排水, 2006, 22(16): 62-66.

［9］徐慶賢, 錢午巧, 陳彪. UASB處理污水現(xiàn)狀及效果分析[J]. 能源與環(huán)境, 2006(2): 34-38.

Application of Upflow Anaerobic Sludge Blanket Process in Wastewater Treatment of a Luzhou Flavor Liquor-making Enterprise

XIAN Yuan-hua
（Yibin Vocational and Technical College, Sichuan Yibin 644003，China)

Characteristics of wastewater from Luzhou flavor liquor-making enterprises are large quantity, high protein content and so on, so direct discharge of the wastewater can cause serious environment pollution. The upflow anaerobic sludge blanket process can effectively remove CODcr in the wastewater, and bring certain economic benefits by producing biogas. After 140 days of commissioning, the granular sludge has been produced in UASB and CODcr removal rate can reach more than 85%. The processing capacity of UASB can meet requirements of the production.

Luzhou flavor; Wastewater; UASB; CODcr

X 703

： A

：1671-0460（2015）03-0504-03

2014-10-16

先元華（1967-），男，四川宜賓人，副教授，碩士，2010年畢業(yè)于四川大學(xué)化工專業(yè)，研究方向：化學(xué)分析檢測。E-mail：xyhok30888@163.com。