【食品废水】关于果胶废水处理技术

北极星环保网来源:中国污水处理工程网2016/11/14 16:32:42我要投稿

所属行业: 水处理关键词：食品废水果胶废水污泥

北极星环保网讯:果胶主要是由α-1,4-糖苷键联结而成的半乳糖醛酸与鼠李糖、阿拉伯糖和其他中性糖相联结的聚合物[1]，此外还含有一些非糖成分如甲醇、乙酸和阿魏酸. 目前，关于果胶废水处理的方法主要包括复合絮凝剂处理、混凝-吸附法处理、果胶酶处理、生物接触氧化法处理. 利用复合絮凝剂和混凝-吸附法处理果胶废水是最快捷的去除果胶的方法，通过絮凝剂与果胶分子形成絮体而去除果胶，但容易产生二次污染，且后续脱色程序较繁琐.果胶酶处理果胶废水可以达到很好的效果，但处理费用过高. 生物接触氧化法处理果胶废水时，由于果胶具有较强的黏附能力，系统中的微生物会因果胶的包裹作用而失去活性，导致处理效率不高.果胶相对分子质量在1万~40万之间.由于果胶具有良好的胶凝和增稠作用[2]，在实际废水处理工程中，果胶往往会堵塞污水管道，影响处理设施的正常运行，降低处理效率.

与上述处理方法相比，厌氧生物法具有运营成本低[5]、产泥量少[6, 7]、处理负荷高[8]、能耗低[9]的优点，并可以回收甲烷能源[10].基于此，本研究采用驯化污泥降解果胶废水，考察了果胶浓度、温度等因素对厌氧去除果胶和COD的影响，并利用GC-MS对产物进行了分析，探究了果胶的降解途径，以期为果胶废水的实际处理工程提供参考.

1 材料与方法

1.1 接种污泥

接种污泥取自长沙市第二污水处理厂的剩余污泥.污泥粒径为0.2~0.8 mm，污泥的MLSS为17.8~18.5 g ˙L-1，MLVSS为12.4~13.8 g ˙L-1.

1.2 实验装置

厌氧发酵罐14个，其中1个大的发酵罐用于污泥的储备与驯化，其余13个用于降解实验.实验工艺流程如图 1所示.

图 1实验装置及工艺流程示意

1.3 实验方法

1.3.1 污泥驯化

污泥的接种与驯化均在大发酵罐(2000 mL)中进行，接种污泥先在培养基中培养1周，以维持良好的生物活性，此污泥作为初始污泥(即未驯化污泥).培养基成分[11]：COD(葡萄糖)2000 mg ˙L-1，NH4Cl 250 mg ˙L-1，NaHCO3 600 mg ˙L-1，KH2PO4 50 mg ˙L-1，K2HPO4 50 mg ˙L-1，CaCl2 50 mg ˙L-1，NaCl 10 mg ˙L-1，CoCl2 ˙6H2O 5 mg ˙L-1， FeCl3 25 mg ˙L-1，MnCl2 ˙4H2O 5 mg ˙L-1，AlCl3 32 mg ˙L-1，H3BO4 5 mg ˙L-1，ZnCl2 5 mg ˙L-1.

采用人工配水对上述污泥进行驯化，配水COD为3000 mg ˙L-1左右，接种污泥在以葡萄糖为唯一碳源的培养基中培养13 d后，逐步添加果胶进行驯化，添加量分别为：葡萄糖2500 mg ˙L-1+果胶500 mg ˙L-1，7 d; 葡萄糖2000 mg ˙L-1+果胶1000 mg ˙L-1，6 d; 葡萄糖1500 mg ˙L-1+果胶1500 mg ˙L-1，8 d; 葡萄糖1000 mg ˙L-1+果胶2000 mg ˙L-1，7 d; 葡萄糖500 mg ˙L-1+果胶2500 mg ˙L-1，7 d; 果胶3000 mg ˙L-1，7 d; 当果胶与COD去除率达到90%以上时，说明驯化成功.

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