關于生化與臭氧氧化組合工藝處理維生素B2廢水的探試

王少俊　常艷群　官愛令　戴娟娟

(杭州一達環保技術咨詢服務有限公司，杭州　310004)

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關于生化與臭氧氧化組合工藝處理維生素B2廢水的探試

王少俊常艷群官愛令戴娟娟

(杭州一達環保技術咨詢服務有限公司，杭州310004)

【摘要】采用Fe/C預處理+生化+臭氧生物炭的組合工藝處理高濃度維生素B2生產廢水。實驗結果表明：Fe/C預處理能有效去除廢水中的SS (即懸浮物)，對COD的去除率可以達到45%，厭氧與好氧的生化處理過程對廢水COD去除率達到92.8%，但是對色度的去除不明顯，通過臭氧高級氧化對生化出水進行氧化，再通過生物活性炭進一步去除COD，最終出水色度全部被去除，出水COD能完全達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)的三級排放標準。

【關鍵詞】維生素B2廢水，生化，臭氧，生物活性炭

維生素B2(C17H20N4O6)又叫核黃素，國內約有10家核黃素生產廠家。目前國內外廣泛采用微生物發酵法工業生產維生素B2，其工業發酵一般為二級發酵，發酵培養基中以植物油、葡萄糖、糖蜜或大米等作為主要碳源。其生產廢水有機物濃度高，含有較高濃度的SS (即懸浮物)和色度，是該廢水處理的三個難點。本實驗采用湖北某B2生產廠家的實際廢水為處理對象，采用生化與臭氧組合工藝，處理后出水水質達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)的三級排放標準，這一處理工藝以期對其他生產廠家的廢水處理具有參考作用。

1材料與方法

1.1實驗裝置

中試處理設施的設計處理能力為100L/h，每天處理2.4m3廢水。按照預處理單元和生化單元流程的先后順序，各處理單元的水力停留時間和有效容積如表1所示。

表1　預處理及生化處理各單元尺寸

1.2實驗水質分析

實驗用水主要來源為兩部分，一部分濃水為生產母液水，另一部分為設備沖洗水，兩股廢水水質如表2所示。在實際生產過程中，兩股廢水產生量基本相當，在中試過程中將兩股廢水按等體積混合后進行處理。

表2　中試水質分析　mg/L

1.3分析項目與方法

COD、BOD5、SS等主要水質分析方法主要參考國標方法。

2結果與討論

2.1Fe/C預處理

在中試過程中，母液廢水中存在較多的類似焦糖物質，廢水不僅粘稠，含水率高且極難聚合沉降，因此預處理工藝采用Fe/C內電解破壞粒子表面穩定的電荷性，并形成一定的Fe(OH)3絮體，使其SS在混凝沉淀中具有較好的去除率。混凝沉淀采用PAC及陽離子型PAM。Fe/C預處理及沉淀對廢水COD去除效果如圖1所示。

圖1　Fe/C及沉淀對廢水COD去除效果

從圖1可以看出，Fe/C系統的進水COD變化波動很大，變化范圍可以達到20000～40000 mg/L，這主要是由于本制藥廠生產過程是間歇式的。從連續運行結果看，Fe/C預處理系統進水的COD濃度平均值為27000mg/L，出水COD平均值為15000mg/L，COD的去除率可以達到45%。同時實驗還發現，如果廢水不經過Fe/C預處理而直接進行混凝沉淀，發現廢水中的SS根本無法沉淀。因此，Fe/C的預處理過程對該廢水的預處理是非常有必要的。

2.2水解酸化+厭氧反應器運行效果

預處理出水平均COD高達14000mg/L，為保證生化系統連續穩定運行，在進生化之前通過加入近一倍的稀釋水進行稀釋。水解酸化與厭氧的組合工藝通常用于處理高濃度有機廢水，本中試亦采用這一成熟技術對該高濃度有機廢水進行處理。水解酸化與厭氧處理對COD的去除效果如圖2所示。

圖2　水解酸化及厭氧對COD去除效果

從圖2可以看出，由于制藥廢水COD波動性大，造成水解酸化與厭氧的進水變化較大，盡管如此，厭氧出水COD濃度相對穩定，出水COD濃度一般在2000mg/L左右波動，說明厭氧池有很強的抗沖擊負荷的能力，能適應COD波動較大的廢水且出水穩定。在滿負荷運行條件下，厭氧進水的COD濃度平均值為8200mg/L，出水COD平均值為2857mg/L，去除率為72.3%。

2.3好氧反應器運行效果

經過厭氧處理后，廢水進入好氧處理單元，好氧進水COD一般在1500～2500mg/L，好氧池溫度控制在25～35℃之間，DO控制在2.5～3.5。好氧單元對COD去除效果如圖3所示。

從圖3可以看出，由于厭氧池出水波動較大，也造成了好氧池出水有一定的波動，從連續運行數據看，好

氧池進水COD平均值為2183mg/L，好氧池出水COD平均值為583mg/L，去除率為73.3%。

圖3　好氧單元對COD去除效果圖

2.4臭氧+生物活性炭運行效果

為了滿足排放標準以及降低廢水色度，在好氧出水之后采用臭氧這一高級氧化形式與生物活性炭的組合工藝對廢水進行處理，一是通過臭氧氧化去除廢水色度和將不可生化有機物氧化為可生化有機物，二是利用生物活性炭去除部分可生化有機物，進一步降低廢水COD濃度。其運行效果如圖4所示。

圖4　臭氧-生物活性炭處理效果圖

從圖4可以看出，臭氧生物活性炭的出水COD濃度基本穩定在100～300mg/L之間，主要是因為生物活性炭中的生物量通過長時間運行積累到了一定數量，能夠取得較好的處理效果。另外，臭氧能有效的去除生化出水的色度，經過臭氧氧化之后，色度可以全部去除。

3結論

采用Fe/C電解工藝能有效去除VB生產母液廢水中的SS，對兩股生產廢水混合水樣的平均COD去除率達到45%。厭氧和好氧生化處理對廢水平均COD去除率分別達到75.3%和71%，生化出水COD平均濃度達到580mg/L。通過臭氧與生物活性炭的組合工藝，對COD的去除率達到81%，并且廢水色度被全部去除，最終出水COD濃度在100～300mg/L之間，滿足排放標準要求。

On Treatment of Vitamin B2Wastewater by Combined with

Biological and Ozonation BAC Process in Pilot-scale System

WANG ShaojunCHANG YanqunGUAN AilingDAI Juanjuan

(Hangzhou Yida Environmental Protection Technology & Consulting CO.，LTD.Hangzhou 310004 )

Abstract：The ferrum/carbon (Fe/C) pretreatment combined with biological，ozonation and biological activated carbon (BAC) process was operated to treat high concentration of vitamin B2wastewater in pilot-scale system.

Keywords：vitamin B2wastewater；biological treatment；ozonation；BAC

中圖分類號：X21

文獻標識碼：A

文章編號：1673-288X(2016)01-0153-02

作者簡介：王少俊，華東理工大學碩士研究生，注冊環評工程師，目前從事環境影響評價工作

引用文獻格式：王少俊等.關于生化與臭氧氧化組合工藝處理維生素B2廢水的探試[J].環境與可持續發展，2016，41(1)：153-154.