1、引言
某酶制劑工廠的目前生產GA(糖化白蛋白酶)酶制劑，該工廠排放的廢水COD濃度濃度很高。工廠現有工藝采用純好氧工藝，能耗和剩余污泥產量高，造成運行成本較高。目前國內厭氧生物處理技術在酶制劑生產廢水處理方面已經投入使用。
本論文基于實際廢水取樣的基礎上，進行厭氧實驗和深度處理實驗。通過實驗考察厭氧處理以及深度處理的工藝條件，為工藝設計提供設計依據。
2、實驗部分
2.1 材料
試驗所用廢水為某GA生產廠的廢水。對其原水進行檢測。GA廢水結果見表1，從表1原水水質參數可以看出：
(1)GA廢水中CODcr和BOD5濃度高，BOD5/CODcr的比例高，超過一般厭氧處理所要求0.3，合適采用厭氧處理。
(2)GA廢水中氮磷濃度較高，在厭氧實驗中，需要控制一定的ph值。
(3)GA廢水在處理后端需要考慮混凝工藝。GA中磷濃度較高同時考慮磷的除去，以達到排放標準。
2.2 儀器
pH計，恒溫搖床，1000ml反應瓶，1L高型燒杯，四聯混凝裝置，數個曝氣頭，氣泵(用于曝氣)。
2.3試劑
FeCl3配成質量濃度為5%的溶液(以Fe3+計)，BaCl2×2H2O(分析純)，接種污泥(取自某造紙廢水處理IC反應器)，30%NaOH溶液，98%H2SO4，陽離子聚丙烯酰胺。
2.4 試驗方案和步驟
2.4.1 厭氧可降解性試驗
在空氣恒溫搖床中進行批式試驗，搖床速度控制在120r/min，溫度控制在35℃，pH控制在6.8~7.5之間。接種的顆粒污泥取自造紙水處理廠的厭氧反應器，其原處理水質與本實驗所用原水有一定差距。采用該污泥進行馴化，目的是使之適應實驗廢水特點。
分別進行了3組實驗：(1)對照組(醋酸鈉溶液);(2)GA廢水COD濃度較高，原水稀釋4倍。
對照組的目的是考察接種污泥的活性是否正常，主要考察的是污泥的性質。
GA廢水稀釋的目的是因為若采用厭氧反應器，可以將厭氧出水與原水進行回流稀釋，降低進水中的揮發(fā)性脂肪酸濃度，使其降低至毒性閾值以下。同時，厭氧出水與原水進行回流稀釋，不會造成工程設計中厭氧反應器總容積負荷的增加，這在常規(guī)的厭氧工藝，如帶有外循環(huán)的EGSB反應器中是常用的手段。
在1000ml反應瓶中根據試驗要求分別加入250ml的不同水樣，并投加一定量厭氧顆粒污泥(投加量根據污泥負荷0.3kg⁃SCOD/kgVSS/dCODcr計算)，將反應瓶放置在空氣恒溫搖床中。在厭氧反應過程中產生的沼氣使瓶內壓力不斷增加，瓶內自帶的在線壓力頭將持續(xù)記錄壓力值隨時間的變化。反應結束后，測定出水CODcr。根據壓力隨時間變化的曲線，以及進出水CODcr值，可計算出厭氧產沼氣活性以及CODcr去除率。
每個水樣進行3-4批試驗，前1批試驗結束后，撇除廢水，保留污泥，繼續(xù)采用該污泥進行下一批試驗。每批試驗所用的廢水水質水量一致。通過3-4批批式試驗，使厭氧污泥逐步適應該廢水，達到穩(wěn)定去除狀態(tài)。
試驗中使用的反應瓶是德國WTWOxitopAN12產品，在試驗過程中能記錄氣體壓力實時變化。在瓶口裝有氫氧化鈉固體，能充分吸收氣體中的二氧化碳，因此測得的氣體壓力體現的是沼氣中甲烷的壓力。
2.4.2 好氧可降解性實驗
在室溫下，將厭氧出水作為好氧進水，接種一定量的市政好氧污泥(投加量根據污泥負荷0.3kgSCOD/kgVSS/dCODcr計算)曝氣，每天根據污泥負荷取出部分出水，補充進水至原有反應體積，監(jiān)測每天出水CODcr，待出水CODcr去除率穩(wěn)定后收集好氧出水。
2.4.3好氧出水混凝除磷實驗
將厭氧出水再經好氧處理后，采用混凝工藝。GA的試驗條件分別如表2。
3、結果與討論
3.1 厭氧可降解性試驗
3.1.1 對照實驗
以CODcr為2000mg/L的醋酸鈉溶液作為空白實驗的底物，實驗數據見表3。污泥在對照組的活性為0.36gCODcr/gVSS/day，說明具有很高的污泥活性。厭氧出水的CODcr小于200mg/L，說明具有很強的CODcr去除能力。從圖1可以看出，3批實驗的產氣曲線吻合的很好，說明污泥活性很穩(wěn)定。
3.1.2 GA廢水稀釋4倍的厭氧實驗
根據表4和圖2綜合判斷，經過2批污泥馴化后(總計30天)，第3批厭氧實驗達到比較穩(wěn)定狀態(tài)，說明在此條件下廢水對污泥沒有強毒性，厭氧污泥可以逐步適應。GA廢水稀釋4倍后厭氧進水，CODcr較高情況下(所以污泥延長適應周期和厭氧降解時間)，厭氧CODcr去除率穩(wěn)定在90%;厭氧出水CODcr在1000mg/L以下。污泥活性在0.60gCODcr/gVSS/day。
3.1.3 小結
通過對廢水的厭氧可降解實驗研究，表明GA廢水稀釋4倍的水樣對厭氧產甲烷菌沒有產生強毒性作用。廢水進行4批厭氧，4批厭氧中也沒有體現。因此，采用厭氧工藝處理廢水是可行的。
3.2 好氧出水混凝試驗
3.2.1 表5是經過上述處理的廢水水質，對其進行混凝試驗
注：GA廢水是稀釋4倍后的厭氧出水做好氧實驗后，好氧出水。
3.2.2 表6是GA廢水混凝試驗表
從表6中，得知在投加量Fe:P按摩爾比=2:1的情況下效果較好，符合污水三級排放標準要求。
4、結束語
通過對GA稀釋4倍，進行生物可降解性實驗，針對該水樣測試結果。
可知：對照污泥的污泥活性為0.36gCODcr/gVSS/day。
GA稀釋4倍的原水，SCODcr的去除率90%，污泥活性為0.60gCODcr/gVSS/day，說明在此條件下廢水對厭氧污泥沒有毒性，厭氧處理方法可以用于該類廢水的處理。
GA混凝試驗的最優(yōu)條件是投加量Fe:P按摩爾比=2:1，出水CODcr=178mg/L，TP=0.56mg/L，COD去除率是42.95%。PLC混凝試驗的最優(yōu)條件是投加量300mg/L(以Fe計)，出水CODcr=104mg/L，COD去除率是70.54%。( >
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