接種顆粒污泥UASB反應器處理味精—卡那霉素混合廢水

時間：2013-10-09 09:55:25 作者： 　來源：

摘要采用屠宰廢水中培養的顆粒污泥接種啟動中溫(35±1) ℃ UASB反應器處理味精—卡那霉素混合廢水，反應器能承受較高濃度的硫酸鹽、氨氮和氯化物。當HRT為2～3 h，容積負荷率可達35～40 kg COD/(m3*d)，COD去除率為75%～80%，進水COD/SO42－可低至4～5。

上流式厭氧污泥床(UASB)反應器的高效性和穩定性，關鍵在于反應器內能形成產甲烷活性高、沉降性能良好的顆粒污泥。許多工業廢水如生化制藥、造紙、味精及發酵工業廢水中含有較高濃度的SO42－、Cl－和氨氮等離子〔1～4〕，很難形成顆粒污泥，使反應器不能在高負荷下穩定運行。

據報導〔5，6〕，在制糖、啤酒、屠宰和土豆加工廢水中都易形成顆粒污泥。本研究以屠宰廢水中培養的顆粒污泥作為接種物，啟動UASB反應器處理味精—卡那霉素混合廢水，探討顆粒污泥在含較高濃度毒性抑制物廢水中的適應性及處理效果。

1試驗材料與方法

1.1試驗裝置

試驗用的小型UASB反應器由玻璃管制成，反應器高1m，直徑40 mm，有效容積1L，控制試驗溫度為(35±1) ℃。試驗裝置和工藝流程如圖1所示。

2應用

電去離子軟水法是電去離子凈水法中的一種，它們都是一種精處理方法。正如上述討論所指出那樣，在電去離子軟水過程中，電滲析與離子交換的相互激發和抑制作用，在水中離子濃度很低時才體現出來。為充分利用電去離子軟化水的特點，建議采用將它與電滲析或反滲透（特別是納濾）組合使用，這也解決了電滲析或反滲透不能單獨用于鍋爐補給水處理的問題。

2.1以電滲析為前期處理

正如前述，電滲析本身不能單獨用于制備工業鍋爐補給水，因其處理后水中殘留硬度大于0.03 mmol/L。為此，通常使用電滲析與離子交換軟化組合處理。

在電去離子軟水器中，淡水室填充了離子交換劑，其失效層這一段在軟化脫鹽處理中的作用類似于普通的電滲析器，即這一段基本上是依靠電滲析來除去離子。

因此，如果用一般的電滲析器來代替電去離子軟水器中這一段失效層的工作，那么就可以擴大電去離子軟水器的使用范圍，也可以說，減輕了電去離子軟化器本身的負擔。這種電滲析與電去離子軟水法的組合方式，以電滲析作初步脫鹽處理，再用電去離子軟水法進行深度軟化處理。這種組合的設備結構很簡單，因為兩者的結構基本相同，其主要差別只在于是否填充了離子交換劑。

為了避免在電滲析處理中離子交換膜結垢，國內外許多水處理設備廠都已推出頻繁倒極電滲析器，這種電滲析器延長了兩次檢修清洗的間隔時間，取得了很好效果。同樣，國外也正在研究倒極電去離子凈水器〔3〕,但目前尚有一些結構問題沒有解決。因此，采用頻繁倒極電滲析與電去離子軟水器的組合，還能暫且解決電去離子軟水器中離子交換膜膜面結垢問題。

2.2以反滲透(納濾)為前期處理

目前，反滲透已愈來愈普及用于水的脫鹽，但一級反滲透的初級脫鹽水的水質往往達不到殘留硬度小于0.03 mmol/L的指標，所以這種反滲透處理后的水不能作為低壓鍋爐補給水使用。如果將反滲透的初級脫鹽水再送往電去離子軟水器做深度軟化處理，那么水質就完全可以達到所規定的標準。

由于對低壓鍋爐的補給水只規定硬度標準而對其含鹽量不作規定，所以對反滲透用于軟化處理時脫鹽率的大小沒有要求。反滲透中的納濾是一種比較粗的脫鹽方式，采用納濾作為軟化的初級處理會有結構簡單、投資少的好處。

納濾反滲透早期被稱為松散反滲透，它至今還沒有確切的定義，其特點有：

1) 主要去除直徑為1 nm左右的溶質粒子，截留分子量為100～1000，即主要除去有機物、鈣鎂硬度離子和蒸發殘留物質。

2) 只對特定的溶質的脫除率很高，在90% 以上，而對NaCl的脫除率卻在90％以下，甚至只有15％。

3) 膜本體帶有電荷，從而可在較低壓力下工作。因此我們選用對鈉離子脫除率低而對鈣鎂離子脫除高的膜，組成納濾反滲透，就可以除去硬度離子而殘留某些鈉離子及相應陰離子。同時可用相對壓力不高的工作泵，減少投資。

采用這種電去離子軟化組合系統，可達到如下結果：1)采用一般的地下水或自來水，通過組合系統處理，制備出符合低壓鍋爐補給水水質標準的產品水；2)在水軟化的同時進行初步脫鹽處理，一般含鹽量僅每升幾十毫克，能使鍋爐排污大幅度減少；3)這種組合系統只用電，不用化學藥劑再生；4)能連續出水，無人值守；5)不增加排水水體含鹽量，不污染環境。

3結論

電去離子軟水方法是電去離子凈水技術中適合于低壓鍋爐水處理使用的軟水方法，電去離子軟水設備能連續運行，無人值守，只用電，不用化學藥劑再生。不增加排水含鹽量，可用它代替目前使用的鈉離子交換軟化法。

參考文獻

［1］王方.'97水處理技術研討會論文集.1997：175～181

［2］王方.鍋爐水處理.中國建筑工業出版社,1993：237

［3］Yoram Oren and Yair Egozy.Desalination，1992：155～172

作者簡介：作者王方，1938年生，1962年畢業于清華大學，現在清華大學熱能工程系工作，高級工程師。

作者單位:清華大學熱能工程系(北京，100084)

太原理工大學(山西太原，030024)

四川聯合大學