杭州啤酒廠(chǎng)廢水處理一體化設備多年租賃經(jīng)驗

杭州啤酒廠(chǎng)廢水處理一體化設備多年租賃經(jīng)驗

酒廢水的主要特點(diǎn)是排放量大，有相關(guān)的統計表明，每生產(chǎn)1t啤酒大約產(chǎn)生10t廢水，因此啤酒廢水是水處理行業(yè)的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。啤酒廢水的另一個(gè)特點(diǎn)是生化性好，主要的成分是糖類(lèi)(戊糖、蔗糖、葡萄糖等)、果膠、蛋白質(zhì)和纖維素等有機物，還含有少量的K+、Ca2+、Mg2+等無(wú)機鹽，不含有毒物質(zhì)，因此啤酒廢水被廣泛的應用在微生物燃料電池(MFC)、厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫等試驗研究中。其中厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫技術(shù)可利用多種有機廢水作為發(fā)酵底物進(jìn)行產(chǎn)氫，從而達到產(chǎn)生清潔能源與廢水高效處理的結合。

　　內循環(huán)(internal circulation，IC)厭氧反應器是第三代高效厭氧反應器的代表之一，是PAQUES公司于20世紀80年代研制而成，具有容積負荷高，電耗、工程造價(jià)低，占地面積小等的優(yōu)勢。在實(shí)際應用中，IC反應器常用于處理含高濃度有機物的廢水和廢物，如造紙廢水、豬糞便廢水和污物、啤酒廢水、染料廢水、食品廢水和廢渣。

　　本研究采用IC反應器對啤酒廢水進(jìn)行處理，并在此基礎上研究水力停留時(shí)間(HRT)對啤酒廢水的厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫能力的影響，以作為對啤酒廢水處理和IC反應器研究的補充。

　　1、材料與方法

　　1.1 IC反應器

　　本試驗中采用第三代高效厭氧反應器——內循環(huán)厭氧反應器(IC)，其有效容積為8.5L，試驗所用的啤酒廢水在恒流泵的作用下自反應器下部進(jìn)入反應器，經(jīng)污泥混合區、第一反應室、第二反應室、沉淀區和氣液分離區，從而完成發(fā)酵過(guò)程。IC反應器采用外纏電熱絲的方式來(lái)進(jìn)行加熱，將電熱絲、反應器內部的感應器和溫度控制裝置相連接，控制反應器內部溫度為(35±l)℃，以維持活性污泥中微生物的最適宜溫度。

　　1.2 厭氧活性污泥和反應器的啟動(dòng)運行

　　試驗采用的厭氧活性污泥取自哈爾濱文昌污水處理廠(chǎng)的二沉池，采用好氧曝氣和加熱處理的馴化方式，在提高污泥活性的同時(shí)，抑制嚴格厭氧的產(chǎn)甲烷菌的活性。污泥馴化后期顏色為棕黃色，VSS/SS=0.72，為高活性絮狀活性污泥。

　　IC厭氧發(fā)酵制氫系統以啤酒廢水為底物，控制進(jìn)水啤酒廢水的COD濃度約為2000~2500mg/L，添加N、P維持COD:N:P在(200~500):5:1，同時(shí)添加Fe2+、Ga2+、Mg2+等微量金屬元素。向IC產(chǎn)氫系統內進(jìn)水投加堿性物質(zhì)調節pH，使pH保持在4.5左右，保持IC產(chǎn)氫系統的內部溫度為(35±1)℃?？疾觳煌νＡ魰r(shí)間(7h、6h、5h、4h、3h)對以啤酒廢水為底物的IC產(chǎn)氫系統的影響。在反應器啟動(dòng)初期，系統的HRT保持為7h，當系統運行穩定后，將HRT依次縮短下一階段，并且同一HRT下，系統穩定運行的時(shí)間不低于7天。

　杭州啤酒廠(chǎng)廢水處理一體化設備多年租賃經(jīng)驗

　　發(fā)酵氣體的成分及含量采用上海天美分析儀器GC-7890Ⅱ型氣相色譜分析測定，內部熱導檢測器，檢測器溫度為80℃，采用氮氣為載氣。

　　發(fā)酵產(chǎn)物成分及含量采用采用上海天美分析儀器GC-7890Ⅱ型氣相色譜HT-SP502型氣相色譜測定，內部配備氫火焰離子化檢測器，氮氣作為載氣，流速為30mL/min。

　　在實(shí)驗中所有指標的測定都是采用國家標準方法，本試驗需測定的指標主要有進(jìn)出水COD、產(chǎn)氣量、pH、ORP等，測定方法采用水質(zhì)標準方法。

　　2、結果與討論

　　2.1 IC系統的產(chǎn)氣狀況

　　在厭氧發(fā)酵法制氫的研究中，產(chǎn)氫效率是衡量系統運行效能的重要參數。在厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫過(guò)程中，產(chǎn)生的發(fā)酵氣體的主要成分是CO2和H2，通過(guò)對發(fā)酵氣體進(jìn)行收集、測量其產(chǎn)生量和其中氫氣所占的比重