水解酸化法预处理青霉素废水的试验.pdf

幅度 提高, 系统的氨 氮污泥 负荷可 达到 0. 06 ～ 0. 73 kg kgd。 4 当酒精消化液碳源不足时, 可投加乙酸钠作 为外加碳源进行生物脱氮 。当乙酸钠投加量相当于 CODCr497 mg L时, 消化液的 CODCr TN 为 6. 61,TN 的 去除率可达63。 参考文献 [ 1] 李锡英, 丁建南.处理酒精废醪的厌氧反应器类型.中国沼气, 1997, 15 3 35-37. [ 2] 江鸿, 郭仁惠, 张盼月等. 酒精糟废水的回收利用与净化研究. 工 业水处理, 1998, 18 3 43 -44. [ 3] 孙锦宜. 含氮废水处理技术与应用. 北京 化学工业出版社, 2003. [ 4] Hallin Sara, Pell Mikael. Metabolic properties of denitrifying bacteria adapting to methanol and ethanol in activated sludge. Water Resources, 1998, 32 1 13 -18. [ 5] 章非娟. 生物脱氮技术. 北京 中国环境科学出版社, 1992. 作者通讯处 杨健 200092 上海市四平路 1239 号 同济大学环境 科学与工程学院 电话 021 65984275 E -mail yishuonline. sh. cn 2005- 04-19 收稿 水解酸化法预处理青霉素废水的试验 ＊ 孙京敏 1,2 王路光 2 王世研 2 1.哈尔滨工业大学, 黑龙江 150090; 2.国家环境保护制药废水污染控制工程技术中心, 石家庄 050051 摘要 在系统分析青霉素废水水质的基础上, 进行该废水不同稀释比的水解酸化试验。 结果表明 采用水解酸化工艺 作为生物处理的预处理手段是有效的, 选取 HRT 为 8～ 10 h, CODCr的进水负荷取 6～ 8 kg m3d, 废水酸化率达到 10 左右, CODCr去除率为 20左右。 关键词 青霉素废水 水解酸化 预处理 0 引言 抗生素原料药生产过程排出的废水有机污染物 浓度高、 组分复杂,含有大量发酵残余物 ,包括发酵代 谢产物、 残余的消沫剂、 凝聚剂 、 破乳剂和残留的抗生 素效价及其降解产物 ,可生化降解性差 。通过水解酸 化预处理, 使废水中难降解有机物转为低分子有机 酸,以改善废水的可生化性 ,水解酸化反应主要是通 过厌氧途径 ,将生化过程控制在水解和酸化阶段, 反 应过程与两相厌氧法中的酸化过程有相似之处。本 研究着重研究了青霉素提炼生产废液在水解酸化条 件下, 有机酸变化的过程和 CODCr的去除情况, 为优 化青霉素废水处理工艺提供了依据 。 1 厌氧水解酸化反应器的启动 本研究采用上流式厌氧污泥床装置 ,反应器有效 ＊河北省环保局重点科技攻关计划项目、国家制药废水污染控制工 程技术中心资助项目 冀环科 200404 容积为20 L 。 接种污泥直接利用华北制药股份有限公司青霉 素生产废水处理厂的厌氧消化污泥 。 1. 1 试验废水 试验废水取自华北制药股份有限公司青霉素生 产车间。青霉素生产发酵液经过滤除去菌渣 ,其滤液 通过溶媒萃取、溶剂回收后产生的废液 , 废水中主要 含有蛋白质 、 糖类、 醇类及青霉素的残余物等 ,并含有 高浓度的硫酸根离子和高浓度的残留溶酶 。废水水 质见表 1。可见 , 青霉素废水 BOD5 CODCr的比值偏 低,可生化性较差。 表 1 青霉素废水水质mg L 除pH CODCrBOD5 悬浮物硫酸盐氨氮总氮pH 15000～ 26400～ 7 0001 100～3 4005 000～ 700099～ 360 1 200～ 22006. 0～ 9. 0 另外, 可以看出该废水有机物浓度高 ,碳氮营养 源比例失调 ,氮源过剩 , 同时废水中含有大量硫酸盐 及部分残留青霉素效价 。因此在去除青霉素这类生 30 环 境 工 程 2006年 2 月第24 卷第1 期 产废水 CODCr污染物过程将受以下几个方面因素影 响 一是废水碳氮营养源比例失调, 氮源过剩 ,BOD5 TN 比值为 4 左右, 比一般厌氧处理微生物理想营养 要求值40 平均低近 10 倍, 表明氮源严重过剩 。过剩 的有机氮不仅影响废水 CODCr的去除效果 ,同时厌氧 氨化反应可使NH3或 NH 4过分积累, 严重时导致厌 氧硝化过程受到抑制 ,其次青霉素废水中含有大量残 留药物效价,青霉素对于大多数有机废水生化处理系 统的微生物有较强的杀菌或抑制作用。 1. 2 反应器的启动运行 首先将厌氧污泥直接放入水解酸化反应器中 ,加 入量约占反应器体积的 1 3 左右 。反应器的启动采 用逐步加量法, 从青霉素废水进水 CODCr浓度为 2 000 mg L开始启动 。为了保证测定数据的可靠性, 每次提高进水负荷要保证反应器稳定运行, 1 个驯化 期为1 周左右 ,以增大进水CODCr浓度1 000 mg L为基 准,逐步加大进水 CODCr浓度, 同时测定反应器出水 CODCr浓度和pH ,至CODCr去除率稳定在 20左右 ,水 解酸化反应器启动阶段有机物处理效果见图 1、 2。 图 1 水解酸化启动期 CODCr去除效果图 图 2 CODCr去除效果与进水容积负荷关系图 图1 可以看出, 在反应器启动不长的时间里, CODCr去除率即可稳定在 20左右。这是因为本试 验的接种污泥是直接采用青霉素废水处理装置的消 化污泥 ,该污泥在原有的系统中已经过长时间的运 行,具备了一定的抗毒性能力 。但对废水有机酸的代 谢,还需要有一个适应的阶段。在进水 CODCr浓度逐 步提高到10 000 mg L左右时, 仍然可以保持较高的 CODCr去除率。 从图 2给出了水解酸化试验装置启动运行阶段 废水的去除负荷和去除率的关系 , 结果看出 ,体积负 荷为 15 kg m 3 d 以上的情况下 , CODCr去除率可达 20左右 ,说明水解酸化反应可以承受较高的有机物 负荷 。 2 试验结果与讨论 2. 1 水力停留时间的影响 本研究采用酸化率指标为评价水解酸化效率的 标准 。分别对青霉素废水原液 ,稀释倍数为0. 5、 1、 2、 3 倍的稀释废水 ,在不同酸化时间条件下的酸化率进 行了试验考察。试验结果见图 3。 图 3 不同稀释倍数酸化率随时间变化图 试验结果表明 图3 ,青霉素废水在水解酸化过 程中 ,随着酸化时间的增加,酸化率明显增加 ,酸化时 间在 8～ 10 h 条件下总有机酸的酸化率最大。但继 续增加酸化时间, 酸化率不再提高 。这主要是因为, 当酸化时间不足的情况下, 水解产酸过程不充分, 会 直接影响到废水有机物的酸化效果; 但酸化时间过 长,会导致系统硝化作用的增强,减少了乙酸的积累。 另外酸化时间的延长 ,也会造成废水硫酸盐还原产物 的积累,对酸化系统产生抑制 ,最终影响酸化效果 。 还可以看出 不同浓度的青霉素废水在对应的最 大酸化率与酸化时间的变化关系有相似的规律,在水 解酸化时间较小段时 ,酸化率随酸化时间的增加而快 速增长,但酸化时间8 h以后,酸化率变化趋势平缓 。 综合分析, 单独从总有机酸酸化率指标考虑较适 宜的 HRT 为 6～ 10 h, 此时酸化率为 10 左右。 2. 2 CODCr容积负荷对去除率的影响分析 青霉素生产废水中存在生化抑制因素,而影响酸 化过程的一个重要的因素就是反应器中抑制物质的 负荷 。为考证有机物负荷对水解反应的影响 ,本试验 测试了 HRT 为 6、 8、 10 h时不同有机物负荷下的总酸 化率、乙酸酸化率、丁酸酸化率和丙酸酸化率的变化 情况 。试验结果见图 4。 31 环 境 工 程 2006年 2 月第24 卷第1 期 图 4 不同 HRT 酸化率与 CODCr进水负荷关系 分析测试的结果, 当 HRT 为6 h时, 随着有机物 进水负荷的增大 ,总有机酸酸化率逐渐降低 ,但在有 机物进水负荷为8 kg m 3d时, 总有机酸酸化率还可 以达到8 左右 。当 HRT 为 8 h 时, 随着有机物进水 负荷的增大 , 总有机酸酸化率在有机物进水负荷 9 kg m 3 d 后总有机酸酸化率逐渐降低。当 HRT 为10 h时 , 起初在低有机物负荷5 kg m 3d 情况 下,随着有机物进水负荷的增大, 总有机酸酸化率逐 步增大 ,但在有机物进水负荷达到5 kg m 3 d后 ,总有 机酸酸化率随着有机物进水负荷的增大而逐步减小。 综上说明水解酸化反应器可以承受较高的有机物容 积负荷。 从有机物负荷和 HRT 两个因素综合考虑 ,CODCr 的进水容积负荷取 6 ～ 8 kg m 3d, HRT 取 8 ～ 10 h较 为合适,此时CODCr去除率为 20左右 。 3 结论 1 针对青霉素废水浓度高毒性大的特点 ,采用 水解酸化工艺作为生物处理的预处理手段是有效的, 可以起到降低毒性提高废水可生化性的作用 。 2 从有机物负荷和HRT 两个因素综合考虑 ,水 解酸化工艺处理青霉素废水时, CODCr的进水容积负 荷取 6～ 8 kg m 3 d , HRT 取 8 ～ 10 h较为合适, COD Cr 去除率为 20 左右。 参考文献 [ 1] 王凯军, 秦人伟. 发酵工业废水处理. 北京 化学工业出版社, 2001. 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The results demonstrated that when the anoxic time was 3 h, the sludge loading 0. 26～ 0. 32 kg BOD5 kg MLSSd and carbon source enough, the effluent concentrations were 598～ 632 mg CODCr L, 60 ～ 100 mg BOD5 L, 6～ 9 mg NH3-N L, and 200～ 216 mg TN Lwith about 60 removal efficiency respectively. In spite of the short anoxic time, the system removed by 70～ 75 of total CODCr, which improved the organic and ammonia nitrogen loading exceptionally. Sodium acetate can be taken as the external carbon source of biological denitrification with an appropriate dosage of 500 mg L CODCrunder scarce carbon source condition. Keywords digester liquid of alcohol wastewater, SBR, biological nitrification a novel multi- tube Venturi scrubber was developed here asdesulfurizing and dedusting equipment for flue gas, and has been used for the purification of coal flue gas. The practical application indicated that the desulfurizing efficiency of this equipment can be as high as above 90. Keywords multi -tube Venturi scrubber, desulphurization and dust removal TEST OF COLLECTION DUST CAPABILITY OF EXTENSIVE RESISTIVITY ELECTROSTATIC PRECIPITATORHuang Sanming Li Hua Tao Hongsen 41 Abstract Extensive resistivity electrostatic precipitator is a new type ESP with assistant electrodes and interlaced collectionplates. In the lab conditions, cold -state simulated tests of extensive resistivity ESP have been done, the test results show that the collection dust capability of extensive resistivity ESP is better than the HARRAR ESP S and the common ESP S. The closed -velocity s modified coefficients of extensive resistivity ESP are in the range of 1. 30 to 1. 33, and energy consuruption is reduced by 14 to 32. What s more, extensive resistivity ESP can adapt the changeable dust concentration. Keywords extensive resistivity electrostatic precipitator, simulated test, collection dust capability PRIMARY STUDY ON DIGESTIVE METHANE DESULFURIZATIONH2S OF SEWAGE 3 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 24, No. 1,Feb. , 2006