论文部分内容阅读
近十几年来,湖南槟榔产业发展迅猛,已成为全国最大的食用槟榔产销地,其品牌、产品种类繁多,已成为湖南食品工业重要的支柱产业。由于食用槟榔加工工艺的需要,在槟榔原果的清洗、煮制两个环节中会产生大量废水,根据现场测算,每生产加工1吨食用槟榔需消耗约12吨自来水,所消耗的水都将以废水形式排放。槟榔废水中含有相当数量的生物难降解的有机物。组成槟榔废水的污染物有：生物碱、不饱和烷烃、酚类化合物、杂环类物质等,总体表现为有机物含量高、含生物抑制性物质、生化处理过程难以实现完全降解的污染物较多,是一种典型的高浓度、高污染、难降解的有机废水。本实验以湖南湘潭地区某大型槟榔加工企业排放的综合废水为研究对象,采用UASB-Fenton/强化混凝-生物接触氧化联合工艺,对整套系统的运行特性进行了分析总结,为今后的深入研究与实际工程应用提供参考,试验研究的结果表明：1、UASB反应器采用处理造纸废水UASB反应器中的成熟颗粒污泥作为接种污泥,在中温(35±2℃)条件下,采用外循环式UASB反应器处理槟榔加工废水,研究表明,当反应器稳定运行,进水CODcr浓度5000mg/L左右,容积负荷在5.05～5.20kgCOD/(m3·d),水力停留时间(HRT)为1d,COD去除率在38%以上,出水CODcr<3000mg/L;若水力停留时间延长至4d,容积负荷为1.26～1.30kgCOD/(m3·d),COD去除率可达79%以上,出水CODcr<1200mg/L2、在系统稳定运行的基础上,向反应基质中添加适量的氮磷营养物质,改善废水的营养元素比例,系统的COD去除率提高7%以上,出水pH值也相对有所上升,可有效提高系统抗冲击负荷能力。3、厌氧出水进行Fenton试剂氧化处理,先以H202投加量、FeSO,·7H2O投加量、初始pH、反应时间为影响因子设计正交实验,确定Fenton氧化初步操作条件,再进行单因子优化实验,确定Fenton氧化最佳处理条件为：pH=4,H2O2投加量为6mL/L,FeSO4·7H2O投加量为1g/L,反应时间为120min。在该反应条件下,处理效果显著,COD去除率在65%以上,废水的可生化性(BOD5/COD)从厌氧出水的0.28提高至0.60,色度明显降低,由棕褐色变为浅黄色。4、经反复试验,选用过饱和的氢氧化钙溶液调节Fenton氧化出水的pH至7.5左右,PAM的投加量4mg/L,进行协同强化混凝,可以极大地提高Fenton试剂的处理效果,经强化混凝后,出水COD为246mg/L,废水的可生化性进一步提高至0.76,出水色度为33倍。5、经强化混凝处理后的出水,经接触氧化池最终好氧降解。当接触氧化池稳定运行,在溶解氧为3-4mg/L,在曝气时间2h的条件下,最终的出水即可达《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准,在曝气时间8h时达最佳出水效果。6、实际运行期间组合工艺出水COD<70mg/L、BOD5<15mg/L、色度<10、pH=7-8。在冲击负荷状态下,H202的投加量为4ml/L时,出水仍能达标排放,为UASB-Fenton/强化混凝-接触氧化组合工艺在处理槟榔废水的实际工程应用中提供了实验依据。7、经药剂成本分析可知,应用UASB-Fenton/强化混凝-接触氧化组合工艺处理槟榔废水的药剂成本约为8.13元/m3。