GA生产废水厌氧和深度处理技术

　　1、引言

　　某酶制剂工厂的目前生产GA(糖化白蛋白酶)酶制剂，该工厂排放的废水COD浓度浓度很高。工厂现有工艺采用纯好氧工艺，能耗和剩余污泥产量高，造成运行成本较高。目前国内厌氧生物处理技术在酶制剂生产废水处理方面已经投入使用。

　　本论文基于实际废水取样的基础上，进行厌氧实验和深度处理实验。通过实验考察厌氧处理以及深度处理的工艺条件，为工艺设计提供设计依据。

　　2、实验部分

　　2.1 材料

　　试验所用废水为某GA生产厂的废水。对其原水进行检测。GA废水结果见表1，从表1原水水质参数可以看出：

　　(1)GA废水中CODcr和BOD5浓度高，BOD5/CODcr的比例高，超过一般厌氧处理所要求0.3，合适采用厌氧处理。

　　(2)GA废水中氮磷浓度较高，在厌氧实验中，需要控制一定的ph值。

　　(3)GA废水在处理后端需要考虑混凝工艺。GA中磷浓度较高同时考虑磷的除去，以达到排放标准。

　　2.2 仪器

　　pH计，恒温摇床，1000ml反应瓶，1L高型烧杯，四联混凝装置，数个曝气头，气泵(用于曝气)。

　　2.3试剂

　　FeCl3配成质量浓度为5%的溶液(以Fe3+计)，BaCl2×2H2O(分析纯)，接种污泥(取自某造纸废水处理IC反应器)，30%NaOH溶液，98%H2SO4，阳离子聚丙烯酰胺。

　　2.4 试验方案和步骤

　　2.4.1 厌氧可降解性试验

　　在空气恒温摇床中进行批式试验，摇床速度控制在120r/min，温度控制在35℃，pH控制在6.8~7.5之间。接种的颗粒污泥取自造纸水处理厂的厌氧反应器，其原处理水质与本实验所用原水有一定差距。采用该污泥进行驯化，目的是使之适应实验废水特点。

　　分别进行了3组实验：(1)对照组(醋酸钠溶液);(2)GA废水COD浓度较高，原水稀释4倍。

　　对照组的目的是考察接种污泥的活性是否正常，主要考察的是污泥的性质。

　　GA废水稀释的目的是因为若采用厌氧反应器，可以将厌氧出水与原水进行回流稀释，降低进水中的挥发性脂肪酸浓度，使其降低至毒性阈值以下。同时，厌氧出水与原水进行回流稀释，不会造成工程设计中厌氧反应器总容积负荷的增加，这在常规的厌氧工艺，如带有外循环的EGSB反应器中是常用的手段。

　　在1000ml反应瓶中根据试验要求分别加入250ml的不同水样，并投加一定量厌氧颗粒污泥(投加量根据污泥负荷0.3kg⁃SCOD/kgVSS/dCODcr计算)，将反应瓶放置在空气恒温摇床中。在厌氧反应过程中产生的沼气使瓶内压力不断增加，瓶内自带的在线压力头将持续记录压力值随时间的变化。反应结束后，测定出水CODcr。根据压力随时间变化的曲线，以及进出水CODcr值，可计算出厌氧产沼气活性以及CODcr去除率。

　　每个水样进行3-4批试验，前1批试验结束后，撇除废水，保留污泥，继续采用该污泥进行下一批试验。每批试验所用的废水水质水量一致。通过3-4批批式试验，使厌氧污泥逐步适应该废水，达到稳定去除状态。

　　试验中使用的反应瓶是德国WTWOxitopAN12产品，在试验过程中能记录气体压力实时变化。在瓶口装有氢氧化钠固体，能充分吸收气体中的二氧化碳，因此测得的气体压力体现的是沼气中甲烷的压力。

　　2.4.2 好氧可降解性实验

　　在室温下，将厌氧出水作为好氧进水，接种一定量的市政好氧污泥(投加量根据污泥负荷0.3kgSCOD/kgVSS/dCODcr计算)曝气，每天根据污泥负荷取出部分出水，补充进水至原有反应体积，监测每天出水CODcr，待出水CODcr去除率稳定后收集好氧出水。

　　2.4.3好氧出水混凝除磷实验

　　将厌氧出水再经好氧处理后，采用混凝工艺。GA的试验条件分别如表2。

　　3、结果与讨论

　　3.1 厌氧可降解性试验

　　3.1.1 对照实验

　　以CODcr为2000mg/L的醋酸钠溶液作为空白实验的底物，实验数据见表3。污泥在对照组的活性为0.36gCODcr/gVSS/day，说明具有很高的污泥活性。厌氧出水的CODcr小于200mg/L，说明具有很强的CODcr去除能力。从图1可以看出，3批实验的产气曲线吻合的很好，说明污泥活性很稳定。

　　3.1.2 GA废水稀释4倍的厌氧实验

　　根据表4和图2综合判断，经过2批污泥驯化后(总计30天)，第3批厌氧实验达到比较稳定状态，说明在此条件下废水对污泥没有强毒性，厌氧污泥可以逐步适应。GA废水稀释4倍后厌氧进水，CODcr较高情况下(所以污泥延长适应周期和厌氧降解时间)，厌氧CODcr去除率稳定在90%;厌氧出水CODcr在1000mg/L以下。污泥活性在0.60gCODcr/gVSS/day。

　　3.1.3 小结

　　通过对废水的厌氧可降解实验研究，表明GA废水稀释4倍的水样对厌氧产甲烷菌没有产生强毒性作用。废水进行4批厌氧，4批厌氧中也没有体现。因此，采用厌氧工艺处理废水是可行的。

　　3.2 好氧出水混凝试验

　　3.2.1 表5是经过上述处理的废水水质，对其进行混凝试验

　　注：GA废水是稀释4倍后的厌氧出水做好氧实验后，好氧出水。

　　3.2.2 表6是GA废水混凝试验表

　　从表6中，得知在投加量Fe:P按摩尔比=2:1的情况下效果较好，符合污水三级排放标准要求。

　　4、结束语

　　通过对GA稀释4倍，进行生物可降解性实验，针对该水样测试结果。

　　可知：对照污泥的污泥活性为0.36gCODcr/gVSS/day。

　　GA稀释4倍的原水，SCODcr的去除率90%，污泥活性为0.60gCODcr/gVSS/day，说明在此条件下废水对厌氧污泥没有毒性，厌氧处理方法可以用于该类废水的处理。

　　GA混凝试验的最优条件是投加量Fe:P按摩尔比=2:1，出水CODcr=178mg/L，TP=0.56mg/L，COD去除率是42.95%。PLC混凝试验的最优条件是投加量300mg/L(以Fe计)，出水CODcr=104mg/L，COD去除率是70.54%。(来源：帕克环保技术(上海)有限公司)