接种颗粒污泥UASB反应器处理味精—卡那霉素混合废水

时间：2013-10-09 09:55:25 作者： 　来源：

摘要采用屠宰废水中培养的颗粒污泥接种启动中温(35±1) ℃ UASB反应器处理味精—卡那霉素混合废水，反应器能承受较高浓度的硫酸盐、氨氮和氯化物。当HRT为2～3 h，容积负荷率可达35～40 kg COD/(m3*d)，COD去除率为75%～80%，进水COD/SO42－可低至4～5。

上流式厌氧污泥床(UASB)反应器的高效性和稳定性，关键在于反应器内能形成产甲烷活性高、沉降性能良好的颗粒污泥。许多工业废水如生化制药、造纸、味精及发酵工业废水中含有较高浓度的SO42－、Cl－和氨氮等离子〔1～4〕，很难形成颗粒污泥，使反应器不能在高负荷下稳定运行。

据报导〔5，6〕，在制糖、啤酒、屠宰和土豆加工废水中都易形成颗粒污泥。本研究以屠宰废水中培养的颗粒污泥作为接种物，启动UASB反应器处理味精—卡那霉素混合废水，探讨颗粒污泥在含较高浓度毒性抑制物废水中的适应性及处理效果。

1试验材料与方法

1.1试验装置

试验用的小型UASB反应器由玻璃管制成，反应器高1m，直径40 mm，有效容积1L，控制试验温度为(35±1) ℃。试验装置和工艺流程如图1所示。

2应用

电去离子软水法是电去离子净水法中的一种，它们都是一种精处理方法。正如上述讨论所指出那样，在电去离子软水过程中，电渗析与离子交换的相互激发和抑制作用，在水中离子浓度很低时才体现出来。为充分利用电去离子软化水的特点，建议采用将它与电渗析或反渗透（特别是纳滤）组合使用，这也解决了电渗析或反渗透不能单独用于锅炉补给水处理的问题。

2.1以电渗析为前期处理

正如前述，电渗析本身不能单独用于制备工业锅炉补给水，因其处理后水中残留硬度大于0.03 mmol/L。为此，通常使用电渗析与离子交换软化组合处理。

在电去离子软水器中，淡水室填充了离子交换剂，其失效层这一段在软化脱盐处理中的作用类似于普通的电渗析器，即这一段基本上是依靠电渗析来除去离子。

因此，如果用一般的电渗析器来代替电去离子软水器中这一段失效层的工作，那么就可以扩大电去离子软水器的使用范围，也可以说，减轻了电去离子软化器本身的负担。这种电渗析与电去离子软水法的组合方式，以电渗析作初步脱盐处理，再用电去离子软水法进行深度软化处理。这种组合的设备结构很简单，因为两者的结构基本相同，其主要差别只在于是否填充了离子交换剂。

为了避免在电渗析处理中离子交换膜结垢，国内外许多水处理设备厂都已推出频繁倒极电渗析器，这种电渗析器延长了两次检修清洗的间隔时间，取得了很好效果。同样，国外也正在研究倒极电去离子净水器〔3〕,但目前尚有一些结构问题没有解决。因此，采用频繁倒极电渗析与电去离子软水器的组合，还能暂且解决电去离子软水器中离子交换膜膜面结垢问题。

2.2以反渗透(纳滤)为前期处理

目前，反渗透已愈来愈普及用于水的脱盐，但一级反渗透的初级脱盐水的水质往往达不到残留硬度小于0.03 mmol/L的指标，所以这种反渗透处理后的水不能作为低压锅炉补给水使用。如果将反渗透的初级脱盐水再送往电去离子软水器做深度软化处理，那么水质就完全可以达到所规定的标准。

由于对低压锅炉的补给水只规定硬度标准而对其含盐量不作规定，所以对反渗透用于软化处理时脱盐率的大小没有要求。反渗透中的纳滤是一种比较粗的脱盐方式，采用纳滤作为软化的初级处理会有结构简单、投资少的好处。

纳滤反渗透早期被称为松散反渗透，它至今还没有确切的定义，其特点有：

1) 主要去除直径为1 nm左右的溶质粒子，截留分子量为100～1000，即主要除去有机物、钙镁硬度离子和蒸发残留物质。

2) 只对特定的溶质的脱除率很高，在90% 以上，而对NaCl的脱除率却在90％以下，甚至只有15％。

3) 膜本体带有电荷，从而可在较低压力下工作。因此我们选用对钠离子脱除率低而对钙镁离子脱除高的膜，组成纳滤反渗透，就可以除去硬度离子而残留某些钠离子及相应阴离子。同时可用相对压力不高的工作泵，减少投资。

采用这种电去离子软化组合系统，可达到如下结果：1)采用一般的地下水或自来水，通过组合系统处理，制备出符合低压锅炉补给水水质标准的产品水；2)在水软化的同时进行初步脱盐处理，一般含盐量仅每升几十毫克，能使锅炉排污大幅度减少；3)这种组合系统只用电，不用化学药剂再生；4)能连续出水，无人值守；5)不增加排水水体含盐量，不污染环境。

3结论

电去离子软水方法是电去离子净水技术中适合于低压锅炉水处理使用的软水方法，电去离子软水设备能连续运行，无人值守，只用电，不用化学药剂再生。不增加排水含盐量，可用它代替目前使用的钠离子交换软化法。

参考文献

［1］王方.'97水处理技术研讨会论文集.1997：175～181

［2］王方.锅炉水处理.中国建筑工业出版社,1993：237

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

作者简介：作者王方，1938年生，1962年毕业于清华大学，现在清华大学热能工程系工作，高级工程师。

作者单位:清华大学热能工程系(北京，100084)

太原理工大学(山西太原，030024)

四川联合大学