杭州啤酒廠廢水處理一體化設備多年租賃經驗

酒廢水的主要特點是排放量大，有相關的統(tǒng)計表明，每生產1t啤酒大約產生10t廢水，因此啤酒廢水是水處理行業(yè)的一個重點和難點。啤酒廢水的另一個特點是生化性好，主要的成分是糖類(戊糖、蔗糖、葡萄糖等)、果膠、蛋白質和纖維素等有機物，還含有少量的K+、Ca2+、Mg2+等無機鹽，不含有毒物質，因此啤酒廢水被廣泛的應用在微生物燃料電池(MFC)、厭氧發(fā)酵產氫等試驗研究中。其中厭氧發(fā)酵產氫技術可利用多種有機廢水作為發(fā)酵底物進行產氫，從而達到產生清潔能源與廢水高效處理的結合。

　　內循環(huán)(internal circulation，IC)厭氧反應器是第三代高效厭氧反應器的代表之一，是PAQUES公司于20世紀80年代研制而成，具有容積負荷高，電耗、工程造價低，占地面積小等的優(yōu)勢。在實際應用中，IC反應器常用于處理含高濃度有機物的廢水和廢物，如造紙廢水、豬糞便廢水和污物、啤酒廢水、染料廢水、食品廢水和廢渣。

　　本研究采用IC反應器對啤酒廢水進行處理，并在此基礎上研究水力停留時間(HRT)對啤酒廢水的厭氧發(fā)酵產氫能力的影響，以作為對啤酒廢水處理和IC反應器研究的補充。

　　1、材料與方法

　　1.1 IC反應器

　　本試驗中采用第三代高效厭氧反應器——內循環(huán)厭氧反應器(IC)，其有效容積為8.5L，試驗所用的啤酒廢水在恒流泵的作用下自反應器下部進入反應器，經污泥混合區(qū)、第一反應室、第二反應室、沉淀區(qū)和氣液分離區(qū)，從而完成發(fā)酵過程。IC反應器采用外纏電熱絲的方式來進行加熱，將電熱絲、反應器內部的感應器和溫度控制裝置相連接，控制反應器內部溫度為(35±l)℃，以維持活性污泥中微生物的宜溫度。

　　1.2 厭氧活性污泥和反應器的啟動運行

　　試驗采用的厭氧活性污泥取自哈爾濱文昌污水處理廠的二沉池，采用好氧曝氣和加熱處理的馴化方式，在提高污泥活性的同時，抑制嚴格厭氧的產甲烷菌的活性。污泥馴化后期顏色為棕黃色，VSS/SS=0.72，為高活性絮狀活性污泥。

　　IC厭氧發(fā)酵制氫系統(tǒng)以啤酒廢水為底物，控制進水啤酒廢水的COD濃度約為2000~2500mg/L，添加N、P維持COD:N:P在(200~500):5:1，同時添加Fe2+、Ga2+、Mg2+等微量金屬元素。向IC產氫系統(tǒng)內進水投加堿性物質調節(jié)pH，使pH保持在4.5左右，保持IC產氫系統(tǒng)的內部溫度為(35±1)℃。考察不同水力停留時間(7h、6h、5h、4h、3h)對以啤酒廢水為底物的IC產氫系統(tǒng)的影響。在反應器啟動初期，系統(tǒng)的HRT保持為7h，當系統(tǒng)運行穩(wěn)定后，將HRT依次縮短下一階段，并且同一HRT下，系統(tǒng)穩(wěn)定運行的時間不低于7天。

　杭州啤酒廠廢水處理一體化設備多年租賃經驗

　　發(fā)酵氣體的成分及含量采用上海天美分析儀器GC-7890Ⅱ型氣相色譜分析測定，內部熱導檢測器，檢測器溫度為80℃，采用氮氣為載氣。

　　發(fā)酵產物成分及含量采用采用上海天美分析儀器GC-7890Ⅱ型氣相色譜HT-SP502型氣相色譜測定，內部配備氫火焰離子化檢測器，氮氣作為載氣，流速為30mL/min。

　　在實驗中所有指標的測定都是采用國家標準方法，本試驗需測定的指標主要有進出水COD、產氣量、pH、ORP等，測定方法采用水質標準方法。

　　2、結果與討論

　　2.1 IC系統(tǒng)的產氣狀況

　　在厭氧發(fā)酵法制氫的研究中，產氫效率是衡量系統(tǒng)運行效能的重要參數(shù)。在厭氧發(fā)酵產氫過程中，產生的發(fā)酵氣體的主要成分是CO2和H2，通過對發(fā)酵氣體進行收集、測量其產生量和其中氫氣所占的比重