(哈尔滨商业大学食品工程学院环境工程系,哈尔滨 150076)
调味品生产废水属于食品酿造工业废水,废水中的主要成分包括生产加工的残留物、发酵过程产物、微量洗涤剂、消毒剂、盐分、各种微生物及微生物的分泌物和代谢产物,废水呈现较高的BOD、COD、SS和色度[1-2]。具有有机污染物,悬浮物含量较高,可生化性较好的特点[3-4]。水解酸化-SBR是先利用水解酸化作用处理调味品废水,然后进行好氧生物处理,水解酸化是厌氧的酸性消化阶段,在水解菌作用下,将不溶性的有机物水解为溶解性物质[5-6],使大分子物质转化为小分子物质,由于水解和产酸菌世代周期较短,这一过程较快完成,节约污水处理能耗,并且可在常温下进行[7-8],然后采用间歇式活性污泥法(SBR)工艺,使有机酸等多种较大分子物质能够彻底降解。本实验采用水解酸化-SBR法处理调味品废水,考察其调味品废水处理效果。
实验仪器如图1所示。
图11.加热棒;2.磁力搅拌子;3.磁力搅拌器;4.水解酸化槽;5.SBR进水恒流泵;6.SBR反应器;7.曝气头;8.SBR出水恒流泵;9.曝气泵;10. 出水槽
取自某调味品厂综合排放废水,水质范围见表1。
表1实验用水水质范围
实验分析项目与方法见表2。
表2分析项目及方法
从图2中可以发现,在反应前10分钟,COD迅速下降,并随着反应时间的增加,当反应时间达到3h后,出水的COD低于100mg/L,满足了排放的标准。可见,水解酸化-SBR组合工艺对COD去除效果较好。
图2COD去除效果
从图3中可看出,随着反应时间的增加,氨氮逐渐下降,当反应时间为3 h时候,出水氨氮低于10 mg/L。而硝酸盐氮随着反应时间增加,先下降后上升,主要是水解酸化发生了反硝化反应,使得硝酸盐氮浓度降低。当反应时间20分钟后,亚硝酸盐和硝酸盐随着反应时间增加而缓慢增加,当反应完成时,出水的亚硝酸盐和硝酸盐也均低于10 mg/L。
图3三氮类的去除效果
从图4中可看出,随着反应时间的增加,磷酸盐随着反应时间增加,在反应时间30 min内,磷酸盐先上升,主要是水解酸化发生了聚磷菌的释磷反应,使得磷酸盐浓度上升。当反应时间30 min后,磷酸酸盐随着反应时间增加,发聚磷菌的吸磷反应,当反应完成时,出水的磷酸盐低于1 mg/L。
图4磷酸盐去除效果
不同的聚合铝和粉末活性炭投加量对色度的去除效果,见表3。
表3不同的聚合铝和粉末活性炭投加量对色度的去除效果
如表3所示,单独采用聚合铝对废水进行脱色,随着聚合铝投量的增加,出水色度迅速降低,但聚合铝的投加量40 mg/L时,出水色度仍然为60倍,出水色度仍较高,不能满足排放要求。同时由于聚合铝的投加量为40 mg/L,药剂投加量较高,不经济。
投加聚合铝后出水,继续投加粉末活性炭,表3中可看出,粉末活性炭投加量为2 mg/L时,出水色度为30倍,满足排放要求,同时与粉末活性炭投加量为1 mg/L和3 mg/L相比,效果好,投加量为最佳。
采用水解酸化-SBR法处理调味品废水,处理效果如下:
(1)反应前10分钟,COD迅速下降,并随着反应时间的增加,当反应时间达到3 h后,出水的COD低于100 mg/L,水解酸化-SBR组合工艺对COD去除效果较好。
(2)当反应3 h后,出水的氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐均低于10 mg/L。
(3)随着反应时间的增加,随着反应时间增加,磷酸盐先上升后下降,反应3 h后,出水的磷酸盐低于1 mg/L。
(4)采用20 mg/L聚合铝+2 mg/L粉末活性炭投加量,色度的去除效果氮效果最好。