生物接触氧化法处理啤酒废水的设计及运行

曹敬华，黄铭国
（1.青岛建筑工程学院环境工程系，山东青岛 266033；2.青岛保绿森环保设备有限?公司，山东青岛 266100）

　　摘　要：结合某啤酒废水治理工程介绍了生物接触氧化工艺处理啤酒 废水在设计及运行中应注意的问题。采用推流式生物接触氧化池应避免前端负荷过高，须严格控制生物接触氧化池内溶解氧浓度并及时排除水解酸化池内的沉淀污泥。
　　关键词：啤酒废水；生物接触氧化；水解酸化
　　中图分类号：X703
　　文献标识码：C
　　文章编号：1000-4602(2002)08-0084-02

　　啤酒废水有机物浓度(COD为1 500～3 000 mg/L)较高，而且还含有一定的难生物降解物质，是一种较难处理的有机废水，采用生物接触氧化处理有时并不能满足出水水质要求。 ?

1　水质、水量及原工艺设计

1.1　水质与水量
　　废水中的COD为1500～2800 mg/L，平均为2280 mg/L；BOD₅为800～1200 mg/L，平均为1050mg/L；SS为400～800 mg/L，平均为685 mg/L；pH=6～7。水量为3 000m³/d。
1.2　原工艺设计
　　该工程出水水质要求达到GB8978-96二级排放标准：COD≤150 mg/L，BOD₅≤60mg/L，SS≤200 mg/L，pH=6～9。原设计采用的工艺流程如图1所示。?

　　该工艺采用水解酸化作为生物接触氧化的预处理，水解酸化菌通过新陈代谢将水中的固体物质水解为溶解性物质，将大分子有机物降解为小分子有机物。水解酸化不仅能去除部分有机污染物，而且提高了废水的可生化性，有益于后续的好氧生物接触氧化处理。水解酸化池的设计水力停留时间为8 h，
　　内装软性生物填料。生物接触氧化池的设计水力停留时间为9 h，内装半软性生物填料，大部分有机污染物在生物接触氧化池内被好氧菌分解、代谢。脱落的生 物膜、残存的悬浮及胶体物质通过混凝气浮工序被去除。
　　该工艺在处理方法、工艺组合及参数选择上是比较合理的，充分利用各工序的优势将污染物质转化、去除。然而，由于某些构筑物的构造设计考虑不周影响了运行效果，致使出水水质不理想，生物接触氧化池的出水(静沉30 min的澄清液)COD为500～600 mg/L，经混凝气浮处理后出水COD仍高达300 mg/L，远高于排放要求(150 mg/L)。

2　设计存在的问题及改进

2.1水解酸化池
　　水解酸化池存在的问题主要是沉淀污泥不能及时排除。由于该废水中悬浮物浓度较高，因而池内污泥产量很大，而原工艺仅在水解酸化池前端设计了污泥斗，所以池子的后部很快就淤满了污泥。另外，随着微生物量的增加在软性生物填料的中间部位形成了污泥团，使得传质面积减小。?
　　针对污泥淤积情况，在水解酸化池前增设了一级混凝气浮以去除水中的悬浮物，经此改进后水解酸化池能长期、稳定、有效地运行，其出水COD也从1100～1200 mg/L降至900 ～1000mg/L，收到了较好的效果。不过，增设混凝气浮增加了运行费用，而且气浮过程中溶入的O2还可能对水解酸化产生不利影响。因此，在设计采用水解酸化处理悬浮物浓度高的污水时，可增设污泥斗的数量以便及时排除沉淀污泥。此外，为防止填料表面形成污泥团应采用比表面积大、不结泥团的半软性填料。
2.2生物接触氧化池
　　原工艺设计采用多级串联生物接触氧化池，由于废水中污染物浓度较高以及前处理效果不理想，生物接触氧化池前端的有机物负荷较高，使得供氧相对不足，此时该处的生物膜呈灰白色，处于严重的缺氧状态，而池末端成熟的好氧生物膜呈琥珀黄色。同时，水中的生物活性抑制性物质浓度也较高，对微生物也有一定的抑制作用。这些因素使得生物接触氧化池没有发挥出应有的作用，处理效果不理想。
　　鉴于此，采取了阶段曝气措施即多点进水，污水沿池长多点流入生物接触氧化池以均分负荷，消除前端缺氧及抑制性物质浓度较高的不利影响。改为多点进水并经过一段时间的稳定运行后，生物接触氧化池的出水(30 min的澄清液)COD为200～300 mg/L。再经混凝气浮工序处理后最终出水COD＜150 mg/L(一般在130 mg/L)，达到了排放要求。

3　运行中应注意的问题

　　在调试运行过程中，生物接触氧化池中生物膜脱落、气泡直径变大(曝气方式为微孔曝气)、出水浑浊、处理效果恶化的现象时有发生。经研究、分析、验证发现这是由于负荷波动或操作不当造成溶解氧不足而引起的。溶解氧不足使得生物膜由好氧状态转变为厌氧状态，其附着力下降，在空气气泡的搅动下生物膜大量脱落，导致水粘度增加、气泡直径增大、氧转移效率下降，这又进一步造成缺氧，如此形成恶性循环致使处理效果恶化。
　　在调试运行初期，发生这种现象时一般是增大供气量以提高供氧能力来消除缺氧，结果由于气泡搅动强度增大，造成了更大范围的生物膜脱落、水粘度更大、氧转移效率更低，非但没 能提高供氧能力反而使情况更糟。正确的处理措施应是减小曝气量，待脱落的生物膜随水流 流出后再逐渐增加曝气量使溶解氧浓度恢复到原有水平，若水温适宜则2～3 d后生物膜就可恢复正常。
　　上述现象的发生也与微生物在填料表面上的粘附强度有关，而粘附强度取决于填料的表面性质。因此，对于微生物附着力较小、不易挂膜的生物填料在操作过程中严格控制溶解氧浓度是十分必要的。规模较大的废水处理站宜设置溶解氧自控系统，将溶解氧浓度设定在2～4mg/L范围内，根据实际浓度自动增大或减小供气量，这样既能保证所需溶解氧浓度，还可节省能耗。

4　结论

　　①采用水解酸化作为预处理工序时应考虑悬浮物去除措施。
　　②采用推流式生物接触氧化池时，为避免前端有机物负荷过高可采用多点进水。
　　③应严格控制溶解氧浓度，供氧不足会造成生物膜大范围脱落，导致运行失败。

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　　收稿日期：2002-01-11