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本文对木薯酒精废水厌氧生物处理进行了研究,寻找酸性木薯酒精废水厌氧生物处理的有效途径,探索了木薯酒精废水厌氧处理的有关问题,为生物酒精废水的治理提供更多的科学依据,以便能够更有效地实现木薯酒精废液的资源化处理,进而降低木薯酒精生产的成本,提高企业清洁生产能力,突破制约木薯酒精工业发展的瓶颈。
实验对木薯酒精废水不经碱性物质调节pH值在酸性条件下直接厌氧生物处理进行了研究,考察了酸性进水条件下UASB的启动过程。结果表明:在实验温度为38℃、进水COD为14000mg/L、进水pH值为4.50、HRT为32h时,通过内循环回流和在污泥驯化过程中逐步降低进水pH值的方法,完成了UASB的启动,实现酸性木薯酒精废水不经碱性物质调节直接进入厌氧系统进行生物处理,COD去除率达到90%以上,OLR达到10.00kgCOD/(m3·d)。UASB达到较高负荷时,厌氧系统维持较高的碱度,约为2500mg/L,能够很好地缓冲有机物降解产生的VFA和酸性进水,启动过程中出水VFA稳定在3-5mmol/L之间,出水pH保持在7.20以上。
实验研究了酸性进水条件下,温度、碱度和pH值、营养、微量元素等环境因素对UASB运行状况和木薯酒精废水处理效果的影响。结果表明:在酸性进水条件下,随着温度、进水碱度和pH值的升高,COD去除率、产气率升高,出水VFA下降。温度达到40℃以上时,COD去除率达到90%以上。在较高温度下,UASB中VFA减小,能够更好地实现酸性废水直接厌氧。在进水COD为5000mg/L时,进水pH值的下限为4.20;在进水COD为9000-14000mg/L时,进水pH值的下限为4.50。随着碳原比例的增加,COD去除率与产气率先上升后下降,而出水VFA则先下降后上升;在COD:N:P=200:5:1时,COD去除率和产气率达到最大值。向废水补充K+、Na+、Mg2+、Fe2+、Co2+、Ni2+等微量元素后,厌氧污泥活力增大,COD去除率和产气率上升,出水VFA浓度下降,处理效果更好。
实验研究了酸性进水条件下,HRT、进水COD、OLR和回流比等操作因素对UASB运行状况和木薯酒精废水处理效果的影响。结果表明:酸性进水条件下,COD去除率随HRT的增加而增大、随进水COD、OLR增加而减小、随回流比的增大先增大后下降。进水COD大于11000mg/L时,HRT应达到24h以上才能取得理想的处理效果,这时COD去除率可达到80%以上。在HRT为24h时,进水COD可达到14000mg/L,COD去除率为88.44%,产气率达到最大值,为7.545L/L·d。在进水COD为13000mg/L时,OLR可以达到14kgCOD/(m3·d),COD去除率为86.16%,产气率为6.983L/L·d。进水COD为14000mg/L时,当回流比为150%,COD去除率和产气率达到最大值,再增加回流比会使厌氧系统变得不稳定,造成污泥上浮或流失。