SBR工藝對啤酒廢水脫氮除磷效果實驗研究

溫丙奎，劉珊珊，楊鴻凱，馬苑紅，張豐如

(嘉應學院 化學與環境學院，廣東 梅州 514015)

中國是啤酒生產和消費大國，啤酒生產過程中產生較大量的生產廢水，其含高濃度有機物、氮和磷等污染物，排入自然水體會造成富營養化或水體污染等，目前主要用生化法對其進行處理[1-3]。

本文針對廣東省珠江啤酒集團梅州分裝廠生產廢水，運用SBR工藝對其降解氮磷進行實驗研究。實驗結果表明SBR工藝可有效的降解啤酒廢水中的氮和磷。

1 儀器和試劑

1.1 儀器

721型紫外分光光度計；10mm玻璃比色皿；25mL和50mL具塞比色管；醫用手提式蒸汽滅菌器；

SBR反應器(80升/個)；回流裝置：帶有24號標準磨口的250mL錐形瓶的全玻璃回流裝置、回流冷凝管長度為300～500mm；加熱裝置；50mL酸式滴定管。

1.2 試劑

NaOH溶液；HCl溶液；K2S2O8溶液；堿性K2S2O8溶液；H2SO4溶液；K2Cr2O7貯備液；K2Cr2O7溶液；AgSO4-H2SO4溶液；1，10-菲啰啉指示劑；(NH4)2FeSO4：(NH4)2FeSO4≈0.10mol/L溶液。啤酒廢水來自于珠江啤酒集團梅州分裝廠生產廢水。

2 實驗方法

2.1 N、P測定方法

TN的測定方法：堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法。

TP的測定方法：鉬酸銨分光光度法。

2.2 SBR工藝流程

2.2.1 厭氧菌的培養[4-5]

本實驗的厭氧菌種取自梅州市區正在運行的某污水處理廠厭氧段污泥，細菌類型主要為專性厭氧微生物和兼性厭氧微生物。將污泥置于一密封小桶內并浸入填料。一天后，填料上出現淺黑色薄膜，表面細菌掛膜成功。將掛膜好的填料放進厭氧柱，頂部用一層塑料薄膜密封，保證厭氧狀態。

厭氧細菌馴化起始進水CODCr設為250mg/L左右，視污泥的適應狀態和廢水的處理效果1～2天換水一次，每次換水的CODCr增加值為200～300mg/L，直到進水CODCr達到1000mg/L左右。而且厭氧柱廢水在經歷一天的處理后即有較大量氣泡集結并逸出，表明厭氧菌活性良好，馴化階段基本完成。在每次換水時，皆按CODCr∶N∶P=200∶5∶1的比例投加NH4Cl和KH2PO4，同時將系統的pH值調至8左右，以保證厭氧菌在最佳的營養和環境條件下進行馴化。

本試驗采用TN，TP作為厭氧處理的監控指標。

2.2.2 好氧菌的培養[6-8]

本實驗好氧菌種取自梅州市區正在運行的某污水處理廠的好氧段污泥。培養營養物比例設置為CODCr∶N∶P=200∶5∶1并調節至適合的pH值和溶解氧，CODCr培養初值設為250mg/L左右，視污泥的適應狀態和廢水的處理效果1～2天換水一次，每次換水的CODCr增加值為200～300mg/L，直到進水CODCr達到1200mg/L左右。SBR反應器采用Φ=30cm，h=85cm的有機玻璃桶。運行時裝入廢水高約80cm，此時廢水體積約為56L。

2.2.3 SBR法運行方式

SBR反應器采用Φ=30cm，h=85cm的有機玻璃桶，其運行一周期的時間大致為12h，大致過程如下：(1)進水期0.5h；(2)反應期10h；(3)沉淀期1h；(4)排水排泥期0.5h；(5)閑置期(待定)。

圖1 SBR工藝的操作流程圖

3 結果與討論

啤酒廢水進行處理，多個水樣的處理結果見表1。

表1 SBR工藝處理TN效果

由表1可見，TN的去除率可達70%以上，出水水質指標可達啤酒行業國家排放標準要求。

由表2可見，TP的去除率可達85%左右，出水水質可達到啤酒行業國家排放標準要求。

表2 SBR工藝處理TP的效果

4 結論

SBR工藝通過進水―曝氣-靜沉-排水排泥等反應工序對啤酒廢水進行處理。實驗結果表明SBR工藝可把啤酒廢水中的TN、TP分別從40～50mg/L、15mg/L以上分別降至15mg/L、3mg/L以下，取得了較好的處理效果，出水水質可達到啤酒行業國家排放標準的要求，該工藝管理方便、運行成本低，符合實驗要求。