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糖蜜酒精废水水质复杂,且不同的酒精生产工艺产生的废水水质差别巨大。实践表明糖蜜酒精废水难生物降解,其原因较复杂,主要有以下两方面原因:一方面是废水中存在对厌氧活性污泥代谢有影响的物质,比如硫酸盐、Ca2+、Mg2+、甲醛、乙酸等,这些物质过高或过低都不利于厌氧污泥中微生物的新陈代谢。另方面是因为废水中存在生物难降解的物质,比如焦糖类物质、美拉德色素和酚类物色素和废水中的胶状物质等。
利用GC-MS实验分析了南宁蒲庙造纸厂的糖蜜酒精废水的成分,发现原水COD主要来自多糖类物质,小分子有机物只占很少的比例。糖蜜酒精废水的pH为4.4左右,这和大量的多糖被废水中的产酸菌转化为挥发性脂肪酸(VFA)有关。至于为何公认糖蜜酒精废水可生化性差,本人认为原因可能存在以下几点:废水中含有一些抗氧化的物质;废水中的一些金属元素对厌氧微生物的生命活动至关重要;糖蜜酒精废水原水COD过高;硫酸根和甲醛、乙酸等对厌氧微生物有毒害作用。通过对原水的成分分析,可认为原水中的大量多糖为可厌氧生物降解物质,虽然不同生产工艺和生产原料产生的废水会有微小差别,但是其总量基本稳定在10万-13万COD。至于原水中的小分子有机物,其只占COD的很小一部分,包括一些醇类和脂肪酸,还有一些芳香族化合物,当然绝大多数是难生物降解的物质。
在本论文实验中,因为只为了研究各种因素对厌氧降解效率的影响程度,所以驯养污泥时调整COD为4000-8000mg·L-1,停留时间为20小时左右。用原水稀释一定倍数之后采用摇瓶实验,模拟UMAR处理的条件,考虑了SO42-、Mg2+、Ca2+、乙酸、甲醛和色素物的影响。结果发现乙酸和甲醛含量很少,远远没有达到抑制浓度。而SO42-、Ca2+和Mg2+对厌氧降解效率的影响都有低促高抑的规律。用不同的预处理方法对糖蜜酒精废水中的SO42-、Mg2+和活性污泥中的Ca2+进行预处理后再进行厌氧降解测试,发现糖蜜酒精废水的可生化性和污泥的活性均有显著提高。至于色素物,采用了预处理之后,大大降低了其含量,进水的COD和色度都有明显降低,说明这种难厌氧降解的物质可以先用物化的方法去除影响。