A/O一體化曝氣生物濾池降解醬油廢水的研究
近些年來，隨著人們生活水平的提高，醬油制造工業(yè)快速發(fā)展，導(dǎo)致醬油生產(chǎn)廢水排放量大增。有研究表明，醬油制造過程產(chǎn)生廢水約6～9t/t醬油。這類廢水的主要成分包括糧食殘留物、發(fā)酵過程產(chǎn)物、醬油色素、消毒劑、大量的鹽分、各種微生物及其分泌物和代謝產(chǎn)物，具有色度大，BOD、COD和SS濃度較高等特點。雖然其BOD/COD值一般大于015，可生化性好，但是由于醬油的生產(chǎn)原料如大豆、麥麩等在長時間的發(fā)酵過程中會通過酶褐變、非酶褐變反應(yīng)生成各種帶色物質(zhì)，使得廢水的色度構(gòu)成極其復(fù)雜，采用單一好氧生物處理工藝很難達標。因此，尋求處理效率高，流程簡單的處理方法以實現(xiàn)醬油廢水的脫色和有效降解是該廢水處理的研究熱點。
曝氣生物濾池(biologicalaeratedfilter，簡稱BAF)作為一種固定式生物膜反應(yīng)器，是利用載體表面上生長的生物膜達到凈化廢水的目的。在BAF中，生物量濃度可以達到活性污泥法的8～9倍，因而能獲得較高的有機物去除效果；而且該反應(yīng)器還具有較強的抗沖擊能力，污泥產(chǎn)生量少等優(yōu)點，被廣泛地應(yīng)用在多種廢水的處理工藝中。
基于上述特點，采用A/O(厭氧/好氧)一體化BAF反應(yīng)器，用廢棄物煤渣為主的混合填料處理醬油廢水，探討該反應(yīng)器處理醬油廢水的能力，脫色效果及相關(guān)的有機物降解動力學(xué)。
1 材料與方法
1.1 試驗系統(tǒng)
圓柱形曝氣生物濾池試驗設(shè)備由有機玻璃制作而成，如圖1所示。濾池總高3m，直徑100mm，有效容積為17.3L。其中，濾池底部裝填高約0.1m、粒徑4～8mm的卵石作為承托層；濾池下部為厭氧層，高015m；上部為好氧層，高1150m。厭氧和好氧層采用由煤渣、顆；钚蕴己吞樟＝M成的混合填料，3種材料的粒徑均為2～4mm，配比為:煤渣∶活性碳∶陶粒=2∶1∶1(體積比)。煤渣和活性碳都為多孔的結(jié)構(gòu)，有較強的吸附性能。對于處理高色度的醬油廢水，不僅具有較好的脫色能力，也有利于微生物的附著生長和掛膜。陶粒表面相對光滑，具有較好的水力條件。在好氧層和厭氧層之間設(shè)曝氣管，采用環(huán)形穿孔管曝氣。廢水通過進水泵泵入裝置底部，先后經(jīng)過承托層、厭氧濾層和好氧濾層，處理后的水從裝置的頂部排出。裝置底部設(shè)有反沖洗水管和氣管，用于去除老化的生物膜，防止床層板結(jié)及阻塞。反沖洗后的出水從裝置的頂部排出，剩余污泥則由裝置底部的污泥斗排出。根據(jù)反應(yīng)器的運行情況，不定時進行反沖洗，防止床層堵塞。
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1.2 試驗水質(zhì)
醬油廢水為湘潭市某醬油廠產(chǎn)品車間清洗廢水。水樣呈黃褐色，有臭味，并含有一些白色懸浮物，其具體的水質(zhì)指標如表1所示。由于原廢水的懸浮物(SS)含量很高，為防止濾床堵塞和減少反沖洗的次數(shù)，采用砂濾工藝對原廢水進行簡單的預(yù)處理。預(yù)處理后的廢水水質(zhì)指標也列在表1中，該廢水即為BAF的進水。
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1.3 試驗過程和方法
采用接種掛膜方式實現(xiàn)微生物掛膜。首先將活性污泥導(dǎo)入濾柱，按照COD∶N∶P=100∶5∶1添加葡萄糖營養(yǎng)液悶曝24h，然后采用連續(xù)進水方式，維持進水流量約為4.7L/h，加入原廢水和葡萄糖廢水混合液；旌弦褐袕U水約占總組分10%(體積比)，待反應(yīng)器運行穩(wěn)定后，按照20%、50%、80%和100%的比例逐步提高混合液中原廢水的含量。經(jīng)過約30d的培養(yǎng)馴化后，可在濾料上觀察到薄薄的一層生物膜。鏡檢結(jié)果顯示生物膜上附著大量如絲狀菌、豆形蟲等微生物，這時反應(yīng)器對廢水的去除率約為80%，標志著生物膜培養(yǎng)成熟。
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