厭氧序批式反應器預處理焦化廢水研究

時間：2007-02-06 來源： 作者：李亞新 李玉瑛

中圖分類號：X703.1
　　文獻標識碼：A
　　文章編號：1009-2455(2002)05-0017-04

Pretreatment of Wastewater from CokingProcess with Anaerobic Sequential Batch Reactor
LI Ya-xin，LI Yu-ying（Department of Environmental Engineering，Taiyuan University of Technology，Taiyuan 030024，China）

Abstract：An anaerobic pretreatment of wastewater from coking process with Anaerohic Sequential Batch Reactor（ASBR）at a mild temperature of 35℃ was studied．The granular solid sludge for inoculation，which was cultivated with sucrose as the suhstrate, had been acclimated for 225 days．The results of determination by BMP（Biologcal Methane Potential）showed that the maximum methanation rate of the wastewater from coking process was 41.9％．Orthogonal test was made to evaluate the effects of three process conditions on CODcr removal efficiency，including ratio of water filling time to reaction time（tf/tr），methane agitation intensity and intermittent agitation．In addition，optimization of these three process conditions was studied．
　　Key words：anaerobic sequential batch reactor；wastewater from coking process，anaerobic pretreatment

焦化廢水是在生產焦炭、煤氣、焦油及其它焦化產品的過程中產生的廢水。由于焦化廢水含高濃度的氨氮和許多難生物降解有機物，對環境危害較大。厭氧預處理可以將焦化廢水中難以生物降解的有機物轉化為一些易于生物降解的有機物，為后續的好氧生物降解創造良好條件，從而提高整個系統的處理效率[1]。本課題研究厭氧序批式反應器（ASBR）對焦化廢水進行預處理的可行性及工藝特性。

1 試驗材料與方法

1.1 ASBR反應器實驗運行系統
　　小試規模ASBR反應器置于35℃恒溫室中。實驗用水取自太原市煤氣公司焦化廠經過除油、蒸氨工序之后的焦化廢水。實驗裝置如圖1所示。

1.2 生物化學甲烷勢（BMP）測定方法
　　容積為500mL的葡萄糖瓶作為生物化學甲烷勢（BMP）測定用反應器。BMP的測定步驟：取100mL顆粒污泥置于500mL的葡萄糖瓶中，加適量的背景無機營養液和350mL的焦化廢水中（ρ(CODcr)=800mg/L），用氮氣吹走葡萄糖瓶中的空氣以保證厭氧狀態并用醫用橡皮塞密封瓶口。將葡萄糖瓶置于35℃的環境中進行培養。
　　同時進行空白測定：即在另一葡萄糖瓶中只加入100mL的顆粒污泥，而不加入焦化廢水，其它步驟同上。每日分別記錄水樣和空白的甲烷產氣量，直至產氣停止。由于葡萄糖瓶中排出的氣體包含有甲烷和CO2，而CO2不能代表厭氧條件下CODcr的相應減少量，故應將產生的CO2用0.1mol/L的NaOH吸收。當水樣和空白都不再產氣時，BMP測定結束。此時，水樣總產氣量減去空白總產氣量就是BMP的測定結果。
　　1.3 實驗內容
　　①用焦化廢水對ASBR反應器中的以蔗糖為基質培養的厭氧顆粒污泥進行馴化；
　　②測定焦化廢水的BMP；
　　③研究ASBR工藝厭氧預處理焦化廢水的工藝條件和工藝特性。

2 結果與討論

2.1 馴化過程
　　實驗中采用逐步增加以蔗糖為基質的進水中焦化廢水所占CODcr的比例，同時逐步降低有機負荷的方法對以蔗糖為基質培養出來的接種厭氧顆粒污泥進行馴化，使微生物逐步適應低濃度有毒難降解的焦化廢水的特性。馴化歷時共225d。馴化后顆粒污泥穩定。
　　2.2 BMP的測定
　　對顆粒污泥經175d處理焦化廢水的馴化后，取少量的顆粒污泥對焦化廢水進行BMP測定。用BMP來評價厭氧工藝對焦化廢水可能達到的最大處理效率。應該指出，BMP和BOD5一樣，是廢水中有機污染物生物轉化的評價指標，BMP不等于厭氧工藝中所能去除的有機物數量，只有在動態工藝試驗中，才能最終確定有多少有機污染物可以轉化為甲烷[2]。
　　BMP測定表明，厭氧處理焦化廢水時，CODcr的最大甲烷化率為41.9％。
　　2.3 ASBR最佳工藝參數的正交試驗

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