【果胶废水】如何处理果胶废水

北极星环保网来源:2016/11/27 23:29:10我要投稿

所属行业: 水处理关键词：果胶废水污泥驯化废水处理

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.

1.3.2 果胶浓度对厌氧去除果胶和COD的影响

将600 mL果胶废水添加至小发酵罐(1000 mL)，接种上述驯化污泥，发酵罐中t=35℃、 pH为7.0左右、 VSS为10 g ˙L-1. 接种后反应器用氮气吹5 min，以驱除发酵罐中的空气，然后置于恒温水浴中培养.

1.3.3 温度对厌氧去除果胶和COD的影响

将600 mL果胶废水添加至小发酵罐(1000 mL)，接种上述驯化污泥，发酵罐中果胶浓度为3500 mg ˙L-1、 pH为7.0左右、 VSS为10 g ˙L-1. 接种后反应器的密闭性处理如1.3.2节所述，然后分别置于不同温度下培养.

1.3.4 厌氧中间产物分析

取10 mL水样在3000 r ˙min-1下离心10 min.然后移取2.0 mL上清液于分液漏斗中，加5 mL乙醚，振荡4 min，静置分层，取出上层有机相，同上步骤，重复3次，收集有机相.有机相加入无水硫酸钠脱水，然后再置于K-D浓缩器中浓缩至约1.5 mL，供GC-MS分析进样.

1.4 分析项目及方法

COD：重铬酸钾滴定法; 挥发性脂肪酸(VFA)：滴定法; MLSS：重量法; MLVSS：重量法[12]; 果胶：分光光度法;

中间产物采用日本岛津公司生产的GCMS-QP2010SE进行GC-MS分析[13].色谱柱：HP5石英毛细管柱(30 m×0.25 mm i.d×0.25 μm); 载气为高纯He，流量为50 mL ˙ min-1; 进样口温度为250℃，柱温为40℃，保持2 min后，以10℃ ˙ min-1的速度升至240℃，保持10 min，然后以10℃ ˙min-1的速度升温至280℃，保持10 min; 进样方式为自动进样，进样量为0.2 μL; 质量扫描范围：45~700 u; 电子轰击能量为70 eV，倍增电压为2000 V，离子源温度为200℃.

2 结果与讨论

2.1 厌氧污泥驯化

采用人工配制的废水对厌氧污泥进行驯化[14]，驯化时间为55 d.驯化初期，由于微生物对果胶废水没有完全适应，导致了初期果胶和COD去除率分别只有74.7%和39.8%.随着驯化的进行，果胶和COD去除率逐步提高.由图 2可见，驯化过程中，果胶的添加量对驯化系统的稳定性有一定影响，由于污泥中的微生物对果胶存在一个适应期，当废水中果胶浓度突然变化时，系统对COD的去除率有不同程度的降低.例如：驯化时间为20 d时，果胶浓度从500 mg ˙L-1上升到1000 mg ˙L-1，COD去除率从64.8%下降到36.4%，随着驯化时间的延长，即21~26 d，由于微生物对果胶浓度的适应及其自身利用果胶生长繁殖，COD去除率逐渐增加并稳定于70%.驯化前41 d，COD去除率为65%~85%，41~55 d，系统对COD的去除率稳定在90%以上，说明驯化后的污泥具有较高活性. 55 d后，系统对果胶和COD的去除率均趋于稳定，认为厌氧污泥驯化成功.

图 2驯化期果胶浓度对系统去除率的影响

2.2 驯化污泥与初始污泥(未驯化污泥)对果胶降解的比较

分别选取初始浓度相同的驯化污泥和初始污泥，在相同条件下对果胶进行降解，两种污泥对果胶的降解效果见图 3.

图 3驯化污泥与未驯化污泥对果胶降解效果的比较

从图 3可以看出，驯化污泥和初始污泥对果胶降解情况不同.初始污泥在前24 h内对果胶降解速度较快，达到30.9 mg ˙(L ˙h)-1，这是由于厌氧污泥多孔性的物理结构使其具有较强的吸附能力，能够吸附废水中部分有机物.这种吸附包括物理吸附和生物吸附，以物理吸附为主，并能达到吸附平衡[15].24~144 h，果胶浓度缓慢减少，这可能是因为果胶中含有的部分半乳糖醛酸甲酯水解了[16].驯化污泥对果胶的降解则集中在前36 h，降解速率达到63.9 mg ˙(L ˙h)-1， 36 h后果胶浓度基本上不发生变化.从降解速率来看，驯化污泥对果胶的降解更快，这主要是由于驯化污泥中含有较多能降解果胶的微生物.从去除率来看，在120 h内，驯化污泥比初始污泥提高了59.2%，可见驯化污泥对果胶的降解能力更强.