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1、精细化工废水UASB处理技术精细化工与我们的生活息息相关,影响着我们的衣食住行,是当今化工行业主要的创新源动力。然而,精细化工在生产过程中会使用各类化工原料及溶剂,加上其产品附加值较高,合成路线较为繁琐,因此其会产生大量含有多种污染物种类的废水。而且,精细化工废水具有COD浓度高、毒性大、可生化性差及水质不稳等特点,如果不处理排放,会给环境及人类健康带来严重的破坏。上流式厌氧生物反应器(UASB)具有工艺结构紧凑、厌氧污泥浓度高、处理能力大、无混合搅拌设备、水力停留时间短、抗冲击效果好等优点,结合企业实际工况,本研究采用UASB处理工艺处理某精细化工企业扩产后的废水。1、试验材料与方法1.1
2、试验用水选择某精细化工企业废水预处理后的混合水样为研究对象,其水质指标,如表1所示。表1试验用水水质指标污染物P(SS)/mg1TCOD/mg1Tp(氨氮)/.1-1PHIng1浓度值4565450()6(XX)30-40781.2 主要仪器与设备D电子天平,MS104TSo2)气流烘干器,HG-3o3) pH计,雷磁PHSJ-4F。4)鼓风干燥箱,DHG-9203Ao5)紫外分光光度计,UV1902PCo6)恒流泵,1ABV6o7)恒温水浴锅,HH-4。8)磁力加热攒拌器,HWC1-309)加热器,W1D15S01.3 测定方法(见表2)表2本试验废水常规指标的测定方法指标SSCOD氨氮PH
3、测定方法烘干称重法微波消解法纳式试剂比色法PH计1. 4UASB试验装置UASB试验装置分为三大部分,分别为顶部、中间和底部。其中,位于顶部的三相分离器把气体、固体、液体三者进行有效的分类,是整个UASB装置最核心及最至关重要的部件。可以说,只有具备了三相分离器这个核心部件才能称得上是UASB,才能保证UASB正常运行。本次试验装置UASB反应器主要采用有机玻璃制作而成,装置高1.2m,直径50mm(外径),总容积约81。考虑到反应温度对试验影响较大,对装置外部的筒体进行了保温。另外,为防止后期甲烷气体产生较多,可能导致危险,对其设置了收集装置。本试验流程装置,如图1所示。图1本试验流程装置示
4、意图2、UASB反应启动装置及试验运行UASB反应装置的启动过程分初次启动和再次启动。其中,初次启动主要是对接种的污泥进行培养、驯化,再次启动主要是缩短UASB反应装置整体启动时间。根据研究及实践经验可知,UASB反应启动需注意以下六点:1)保持反应器内PH在68,促使甲烷菌生成。2)为防止驯化失败,需对过高CoD的进水进行稀释。3)启动时应先提高废水有机负荷,之后再逐步提高水力负荷。4)对悬浮物过高的废水,应该采取沉降、气浮等预处理手段降低悬浮物的含量。5)控制进水浓度在500mg1IoOomg11,6)不采用循环污泥,剩余污泥不再进入UASB反应器。另外,本试验UASB反应启动装置也应注意
5、。1.1 启动方案污泥的培养和驯化一般有同步法和异步法两种方法。通过对比两种方法的优劣,结合具体情况,本试验选择采用加入适量废水,让细菌在繁殖生长中同步适应废水的同步法。而且在试验初期,为了能够让颗类污泥更有效率的形成,需要对装置进行一定的控制,控制参数及措施,如表3所示。表3本试验UASB反应器条件控制项目温度/霓C:N:P(质量比)SS碱度mg1-I)H控制参数34-36250:5:118h、24h、30h、36h时COD的去除率。结果表明,初期的12h,CoD去除率较低,约为60机当HRT从12h增加到24h,CoD去除率上升较快,升至75机之后,随着HRT的不断增大,COD去除率变化不
6、大。可能是因为当水力停留时间较短,污染物与活性污泥接触不充分,甲烷化还没有完成,因此COD去除率较低。考虑到时间效率,综合各种因素,确定最佳水力停留时间HRT为24h2)温度。本试验考察了温度为20、3035、40时COD的去除率。结果表明,在2035C,COD的去除率随温度的升高而逐渐增大,之后变化不明显。可能是因为我们研究的是中温区域的厌氧细菌,温度太低厌氧细菌处于凝胶状态,失去活性,温度升至35时,此时反应内产酸菌和甲烷菌相对平衡,系统有效运行,COD去除率约75机因此,最终确定最适温度为35。3)碱度。本试验考察了碱度为500、800、1100、1400、1700、2000mg1时CO
7、D的去除率。结果表明,COD的去除率随碱度的升高呈“凸”型抛物线形状,碱度在I1Oomg/1时,COD去除率最大,约为75虬可能是因为碱度较低时,不仅甲烷菌的生长受到了抑制,产甲烷菌和产酸菌比例失衡,而且会因缓冲能力不够而使反应器内消化液的数值偏低,因此COD去除率较低。而碱度较高时,pH值也同步升高,不利于产酸菌的生长,进而得体系失衡,影响去除率。因此,确定最佳碱度为1100mg1o4)pH值。本试验考察了PH值为6、6.5、7、7.5、8时COD的去除率。结果表明,COD的去除率随PH值的升高也呈“凸”型抛物线形状,pH值在7时,COD去除率最大,约为75%。可能是因为PH值的变化会影响体
8、系内的微生物生长环境,进而影响生物酶的活性,导致微生物细胞内的代谢发生异常,造成COD去除率较低。由于PH值为78时,抛物线右端较高缓,因此,选择最适宜的PH值是78。3、工程运行结果本次试验结束之后,经过调试后,最佳运行参数条件为水力停留时间(HRT)为24h,温度为35,碱度为I1oOing1,pH值在78时,体系正常运行,UASB运行后COD去除率保持70%以上,平均74.3%,且好氧出水CoD皆在300mg1(国家废水排放标准)以下,可以达标排放。4、结论本试验在某精细化工企业原有工艺基础上采用UASB工艺,得出如下结论:1)找出的最佳参数条件是水力停留时间(HRT)为24h,温度为35,碱度为1100mg1,PH值在78。2)本试验构建的UASB工艺,出水C0D300mg1(国家废水排放标准),可以达标排放。3)本试验可靠,可以进一步实践研究及推广运行。