SBR工艺降解啤酒废水COD实验研究
2019-11-19温丙奎刘珊珊杨鸿凯马苑红张丰如
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)
中国是全球最大啤酒生产和消费国，生产啤酒过程中带来较大的啤酒废水处理问题[1-2]。啤酒废水是一种中高浓度的有机废水，其中还含有氮磷等污染物，排入外环境会造成水体污染并引起富营养化[3-4]。
本文针对广东省某啤酒分装厂的生产废水，运用SBR工艺对其进行处理。实验结果表明SBR工艺可把啤酒废水中的CODCr从1200mg/L以上降至200mg/L以下，为啤酒废水处理工程应用中提供借鉴和参考。
1 仪器和试剂
1.1 仪器
搅拌器，曝气机，SBR反应池，1000mL容量瓶，500mL容量瓶，50mL酸式滴定管，锥形瓶，电炉，500mL全玻璃回流装置。
1.2 试剂
重铬酸钾标准液(0.250mol/L)， 硫酸-硫酸银溶液，浓硫酸，硫酸汞，六水合硫酸亚铁铵标准液(0.100mol/L)，试亚铁灵指示液。
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 COD测定原理
COD的测定方法根据国标GB11914-89化学需氧量的测定：在强酸性溶液中，准确加入过量的重铬酸钾标准溶液，加热回流，将水中还原性物质(主要的是有机物)氧化，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，根据所消耗的重铬酸钾标准溶液量计算水样的COD，计算公式如下：
CODcr(O2，mg/L)=(V0-V1)×c×8×1000/V
式中：c——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L);
V0——滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量(mL)；
V1——滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量(mL)；
V——水样的体积(mL)；
8——氧(1/2O)摩尔质量(g/mol)。
2.2 SBR工艺流程
2.2.1 污泥的培养
从梅州市区内正常运行的污水处理厂中引进污泥进行接种，加入啤酒废水和少量营养盐(氯化铁、硫酸镁、氯化钙、磷酸一氢盐、磷酸二氢盐)。投放量约为曝气池有效容积的25%，啤酒废水取自珠江啤酒集团梅州分装厂废水，在曝气池内进行连续曝气两周，要及时适当地换掉上层清液和排放剩余污泥，以补充营养和排除代谢产物，调节pH值在7～8之间。然后进行连续进水，测定其沉降比、污泥浓度、进出水的pH值、CODCr值，观察生物相。得到污泥初始沉降比为25%，活性污泥初始浓度(MLSS)为6.95 mg/L。
图1 SBR工艺的操作流程图
2.2.2 SBR法运行方式
在1000mL容量瓶中先加入300mL原始污泥。SBR工艺的运行过程历时12h，大致可分为以下五个过程。
(1)进水期(0.5h)
把待处理的废水引入到SBR反应器中，其体积为300mL，然后搅拌2h。
(2)反应期(10h)
反应期是在曝气的条件下，好氧活性微生物对废水中污染物吸附和降解的过程期。
(3)沉淀期(1h)
在好氧反应完毕后，一般需要进行泥水分离，利用本池经过沉淀期而获得澄清的上清液作为出水，是SBR法的一个特点。
(4)排水排泥期(0.5h)
排水排泥期为紧接沉淀期的操作过程，在沉淀后获得泥水分离，上层清液作为出水排放，下层污泥在污泥浓度过高或有除磷要求时则应排泥。
(5)闲置期
作为恢复微生物活性的阶段而被设置，亦可在无进水的情况下作闲置用。
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法降解啤酒废水COD结果
表1(续)
表1结果表明，啤酒废水COD浓度均在1200mg/L以上，经过12h的SBR工艺处理以后，出水COD均小于200mg/L，最低可达到66mg/L，去除率可达到80%以上。
4 结论
SBR工艺啤酒废水COD降解实验工艺流程为进水―曝气-静沉-排水排泥。实验中各个反应时段的分布为：进水0.5h，曝气时间10h，静沉时间1h，排水及排泥时间0.5h，处理周期总计12h。
啤酒废水处理工艺进水CODcr值在1200mg/L以上，处理后的出水CODcr值均小于200mg/L，最低可达到66mg/L。SBR工艺可以把啤酒生产废水中的CODCr值大幅度降低，取得了较好的处理效果，该工艺管理方便、运行成本低，符合实验要求。
