SBR工艺对啤酒废水脱氮除磷效果实验研究

温丙奎，刘珊珊，杨鸿凯，马苑红，张丰如

(嘉应学院 化学与环境学院，广东 梅州 514015)

中国是啤酒生产和消费大国，啤酒生产过程中产生较大量的生产废水，其含高浓度有机物、氮和磷等污染物，排入自然水体会造成富营养化或水体污染等，目前主要用生化法对其进行处理[1-3]。

本文针对广东省珠江啤酒集团梅州分装厂生产废水，运用SBR工艺对其降解氮磷进行实验研究。实验结果表明SBR工艺可有效的降解啤酒废水中的氮和磷。

1 仪器和试剂

1.1 仪器

721型紫外分光光度计；10mm玻璃比色皿；25mL和50mL具塞比色管；医用手提式蒸汽灭菌器；

SBR反应器(80升/个)；回流装置：带有24号标准磨口的250mL锥形瓶的全玻璃回流装置、回流冷凝管长度为300～500mm；加热装置；50mL酸式滴定管。

1.2 试剂

NaOH溶液；HCl溶液；K2S2O8溶液；碱性K2S2O8溶液；H2SO4溶液；K2Cr2O7贮备液；K2Cr2O7溶液；AgSO4-H2SO4溶液；1，10-菲啰啉指示剂；(NH4)2FeSO4：(NH4)2FeSO4≈0.10mol/L溶液。啤酒废水来自于珠江啤酒集团梅州分装厂生产废水。

2 实验方法

2.1 N、P测定方法

TN的测定方法：碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法。

TP的测定方法：钼酸铵分光光度法。

2.2 SBR工艺流程

2.2.1 厌氧菌的培养[4-5]

本实验的厌氧菌种取自梅州市区正在运行的某污水处理厂厌氧段污泥，细菌类型主要为专性厌氧微生物和兼性厌氧微生物。将污泥置于一密封小桶内并浸入填料。一天后，填料上出现浅黑色薄膜，表面细菌挂膜成功。将挂膜好的填料放进厌氧柱，顶部用一层塑料薄膜密封，保证厌氧状态。

厌氧细菌驯化起始进水CODCr设为250mg/L左右，视污泥的适应状态和废水的处理效果1～2天换水一次，每次换水的CODCr增加值为200～300mg/L，直到进水CODCr达到1000mg/L左右。而且厌氧柱废水在经历一天的处理后即有较大量气泡集结并逸出，表明厌氧菌活性良好，驯化阶段基本完成。在每次换水时，皆按CODCr∶N∶P=200∶5∶1的比例投加NH4Cl和KH2PO4，同时将系统的pH值调至8左右，以保证厌氧菌在最佳的营养和环境条件下进行驯化。

本试验采用TN，TP作为厌氧处理的监控指标。

2.2.2 好氧菌的培养[6-8]

本实验好氧菌种取自梅州市区正在运行的某污水处理厂的好氧段污泥。培养营养物比例设置为CODCr∶N∶P=200∶5∶1并调节至适合的pH值和溶解氧，CODCr培养初值设为250mg/L左右，视污泥的适应状态和废水的处理效果1～2天换水一次，每次换水的CODCr增加值为200～300mg/L，直到进水CODCr达到1200mg/L左右。SBR反应器采用Φ=30cm，h=85cm的有机玻璃桶。运行时装入废水高约80cm，此时废水体积约为56L。

2.2.3 SBR法运行方式

SBR反应器采用Φ=30cm，h=85cm的有机玻璃桶，其运行一周期的时间大致为12h，大致过程如下：(1)进水期0.5h；(2)反应期10h；(3)沉淀期1h；(4)排水排泥期0.5h；(5)闲置期(待定)。

图1 SBR工艺的操作流程图

3 结果与讨论

啤酒废水进行处理，多个水样的处理结果见表1。

表1 SBR工艺处理TN效果

由表1可见，TN的去除率可达70%以上，出水水质指标可达啤酒行业国家排放标准要求。

由表2可见，TP的去除率可达85%左右，出水水质可达到啤酒行业国家排放标准要求。

表2 SBR工艺处理TP的效果

4 结论

SBR工艺通过进水―曝气-静沉-排水排泥等反应工序对啤酒废水进行处理。实验结果表明SBR工艺可把啤酒废水中的TN、TP分别从40～50mg/L、15mg/L以上分别降至15mg/L、3mg/L以下，取得了较好的处理效果，出水水质可达到啤酒行业国家排放标准的要求，该工艺管理方便、运行成本低，符合实验要求。