Treatment of Alkali Straw Pulp Papermaking and Gourmet Powder Wastewater with SBR Process
SUN Jianhui,，CUI Yanrui，SUN Ruixia
(School of Chemistry and Environ.Sci.,Henan Normal Univ.,Xinxiang 453002,China)

　　Abstract：Experiments were carried out to study SBR process treating alkali straw pulp papermaking and gourmet powder wastewater.The results were as follows:The organic pollutants could be degraded efficiently with COD removals over 80% and 90% respectively for two kinds of wastewater and high concentration of sulphate (1.2×105 mg/L) had no effect on SBR system.It would be better to adopt limited aeration and unlimited aeration for readily degradable and hardly degradable organic wastewater respectively.DO could be used as an index of the COD removal performance of SBR process.Thus the process automatic control will be realized easily.It is suitable to maintain the DO value of 1.5 mg/L in the system.
　　Keywords:SBR;papermaking wastewater;gourmet powder wastewater;sulphate;DO

　　1  試驗材料與方法

　　1.1試驗裝置
　　試驗裝置如圖1所示,。SBR反應(yīng)器內(nèi)徑為30 cm,，高度為70 cm，有效容積為45 L,。反應(yīng)器外側(cè)分設(shè)5個排水管,，底部設(shè)有排泥及放空管，距反應(yīng)器底10 cm處設(shè)有進(jìn)氣管,，內(nèi)部采用4個燒結(jié)砂芯作為曝氣頭,，外部聯(lián)接空氣壓縮機(jī),。SBR反應(yīng)器進(jìn)水量、曝氣量都可以通過閥門調(diào)節(jié)和用流量計計量,。做平行對比試驗時用4個10 L的小SBR反應(yīng)器進(jìn)行,，試驗用污泥取自大SBR反應(yīng)器中的成熟污泥。
　　1.2廢水水質(zhì)
　　試驗用水分別為取自河南省某堿法草漿造紙廠和某味精廠的實際工業(yè)廢水,。處理前造紙黑液先經(jīng)稀釋一倍后酸析木質(zhì)素,；味精廢水先經(jīng)分離蛋白，而后調(diào)整pH值到7左右,，再用自來水稀釋后使用,。進(jìn)水濃度根據(jù)處理后能夠達(dá)到國家相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求(造紙廢水COD≤450 mg/L，味精廢水COD≤300 mg/L)確定,。廢水水質(zhì)見表1,。

　　1.3  試驗方法與條件
　　試驗系統(tǒng)初次啟動時所用活性污泥采自城市污水處理廠的剩余活性污泥,。通過試驗所確定的運行參數(shù)(溫度20 ℃、進(jìn)水pH＝7左右)和操作條件如表2,、3所示,。運行參數(shù)中的泥水比(λ)系指進(jìn)水體積與SBR反應(yīng)器內(nèi)污泥體積之比，λ在數(shù)值上同反應(yīng)完成后的排出比(排水體積與污泥體積之比)相等,。

　　2  結(jié)果與討論

　　2.1  廢水中有機(jī)物的去除率
　　按照上述運行參數(shù)及操作條件所得到的結(jié)果分列于表4和圖2,。

　　由表4和圖2可見，進(jìn)水濃度大小與SBR系統(tǒng)對有機(jī)物的去除率基本無影響,。造紙與味精廢水COD的去除率分別穩(wěn)定在80%和90%以上,。
　　為了進(jìn)一步考察SBR系統(tǒng)對可生化降解有機(jī)物的去除情況，進(jìn)行了兩段式SBR法處理造紙廢水的研究,，即將兩個SBR反應(yīng)器串聯(lián),，第一個反應(yīng)器的出水作為第二個反應(yīng)器的進(jìn)水，測試后者的COD去除率,。試驗進(jìn)行了一個月,，結(jié)果發(fā)現(xiàn)第二個反應(yīng)器對COD的去除率不超過10%，從而說明了造紙廢水中的可生化降解有機(jī)物采用一段式SBR系統(tǒng)即可基本分解完全,，用兩段式SBR法處理是不經(jīng)濟(jì)的,。
　　2.2  進(jìn)水方式對COD去除率的影響
　　SBR法的進(jìn)水方式按進(jìn)水時間長短可分為瞬時進(jìn)水和連續(xù)進(jìn)水，連續(xù)進(jìn)水又可按進(jìn)水時的曝氣與否分為限制曝氣和非限制曝氣,。本試驗采用連續(xù)進(jìn)水方式,，在進(jìn)水濃度、進(jìn)水時間和泥水比(λ)等相同的條件下,，研究了限制曝氣與非限制曝氣兩種方式對COD去除率的影響,，結(jié)果列于表5,。

　　由表5可見，造紙廢水宜采用限制曝氣進(jìn)水方式,，而味精廢水宜采用非限制曝氣的進(jìn)水方式,。結(jié)合前述的SBR系統(tǒng)處理造紙、味精廢水的COD去除率及反應(yīng)時間,，作者認(rèn)為,，造紙廢水是一種不可生化降解有機(jī)物含量相對較高但可生化降解部分又較易降解的廢水，而味精廢水則是一種可生化降解有機(jī)物含量相對較高但又較難降解的廢水,。
　　2.3  SO^2-4對COD去除率的影響
　　味精廢水含有大量的SO^2-4(原水濃度為60144 mg/L),，在厭氧生物處理中，由于硫酸鹽還原菌與分解有機(jī)物的產(chǎn)甲烷菌發(fā)生競爭,，且前者處于優(yōu)勢,，因而嚴(yán)重影響了COD的去除^[1]。為了探索SBR法處理含高濃度SO^2-4有機(jī)廢水的可行性,，采用人工配制廢水和味精廢水進(jìn)行了試驗研究,，結(jié)果列于表6、7,。
　　由表6可見,，隨著SO^2-4濃度的提高，COD去除率變化不大,，當(dāng)進(jìn)水SO^2-4濃度高達(dá)120000 mg/L時,，COD去除率仍保持在96%以上,。由表7可見,，SO^2-4的出水濃度同進(jìn)水相比略有降低，可以說SO^2-4基本未參與反應(yīng),。此研究結(jié)果表明,，SO2-4對SBR生物處理系統(tǒng)無影響。

　　2.4  DO在反應(yīng)期中的變化規(guī)律
　　在SBR反應(yīng)期中DO濃度隨曝氣時間的延長和COD的去除而不斷發(fā)生變化，變化情況見圖3,。

　　由圖3可見,，混合液中的DO在生化反應(yīng)完成后(即COD已基本降到最低點)開始產(chǎn)生突躍，表明DO可以作為間接反映SBR生化系統(tǒng)去除COD工作情況的一個指標(biāo),。由于DO易于在線測定,，從而為其實現(xiàn)自動化控制提供了依據(jù)。圖3還表明,，為節(jié)約能量,，混合液中的DO控制在1.5 mg/L左右為宜,。

　　3  結(jié)論

　　①SBR法能夠高效降解堿法草漿造紙廢水和味精廢水中的有機(jī)污染物,，COD的去除率分別達(dá)80%和90%以上,。
　　②進(jìn)水方式應(yīng)根據(jù)廢水的性質(zhì)確定,，易降解的有機(jī)廢水宜采用限制曝氣進(jìn)水方式,，難降解的有機(jī)廢水宜采用非限制曝氣進(jìn)水方式。
　?、蹚U水中含有高濃度SO^2-4(1.2×105mg/L)時對SBR生物處理系統(tǒng)幾乎無影響,。
　　④DO在反應(yīng)期中隨曝氣時間的延長特別是隨COD的去除而逐漸上升,，待生化反應(yīng)完成后,，DO產(chǎn)生突變。DO可以作為SBR生化系統(tǒng)中可降解COD去除情況的一個工作指標(biāo),。反應(yīng)期混合液中的DO控制在1.5 mg/L左右為宜,。

　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]  孫劍輝，樊國鋒,，侯杰.含硫酸鹽有機(jī)廢水厭氧消化影響因素的探討[J].工業(yè)水處理,，1998，18(3)：10-12.

　　作者簡介：孫劍輝(1957-),，男,，河南偃師人，河南師范大學(xué)教授,，主要從事水污染控制技術(shù)的教學(xué)和科研工作,。
　　電話：(0373)3326335　3326218
　　收稿日期：2000-06-16