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摘要：通过列举上流式厌氧污泥床（UASB）反应器降解冬瓜食品加工废水、木薯酒精废水、乳酸废水、玉米淀粉废水、木糖醇废水的处理效果，以COD去除率为研究对象，对比UASB反应器降解不同碳水化合物有机质的去除率，得出UASB反应器处理食品加工废水的共性。
关键词：厌氧；UASB反应器；食品加工废水；COD去除率
中图分类号：X 703.1
厌氧生物处理是在厌氧的条件下，通过多种微生物共同作用，将大分子有机物包括碳水化合物、蛋白质和脂类等最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨等的过程。碳水化合物广泛存在于动植物体中，可以分为单糖（葡萄糖、果糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖等）、低聚糖（麦芽糖、蔗糖、乳糖等）和多糖（纤维素、淀粉、糖原、果胶、甲壳质等）三大类，目前碳水化合物还应包括它们的缩聚物和衍生物[1]。
UASB反应器是高效的厌氧反应器，特别在处理高浓度有机废水方面，国内外工程实践中已有许多成功先例。本文主要从不同食品加工废水中的有机质的组成不同，特别是含有碳水化合物不同的角度，将UASB反应器降解以半乳糖为主要成分的冬瓜食品加工废水的效果与国内现有工程中采用UASB反应器处理以淀粉为主要有机质的木薯酒精废水、以乳酸为主要有机质的乳酸废水、以淀粉和植物蛋白为主要有机质的玉米淀粉废水、以糖醇为主要有机质的木糖醇废水的效果进行比较，分析UASB反应器处理不同碳水化合物有机质的效果，得出UASB反应器处理此类食品加工废水的共性。
1 冬瓜食品加工废水
从传统食品冬瓜鲜汁中经醇析、脱蛋白提取出粗多糖，粗品经sephadexG-100柱层析，硫酸-酚法收集单一峰组分得一冬瓜多糖样品，利用气相色谱对冬瓜多糖的成分单糖进行了分析得出，冬瓜多糖中以半乳糖的成分最高，约占多糖成分的77.32%。因此采用UASB反应器处理冬瓜食品加工废水过程中处理的碳水化合物以半乳糖为主。
本人采用UASB反应器在常温下（控制水温在常温25-30℃之间变化）处理冬瓜食品加工废水，当容积负荷约为6.0gCOD/（L·d）时，出水COD可达100 mg/L以下，达到国家一级排放标准的要求。当容积负荷维持10.0gCOD/（L·d）时，COD去除率仍可达97%以上。在系统碱度平衡的条件下，废水经预酸化后进入UASB反应器，进水pH为4.2～4.8，容积负荷为10.0gCOD/（L·d）时，出水COD维持在100 mg/L～150 mg/L，COD去除率高达98.6%以上。
2 木薯酒精废水
浦跃武、赵晓生等人在酸性进水条件下，采用UASB反应器对木薯酒精废水进行处理。结果表明：反应温度控制在（38±1）℃，在进水pH值为4.05±0.20，进水COD为（14000±500）mg/L，水力停留时间为32h的条件下，将UASB反应器的有机负荷（以COD计）提高到10.00kg/m3·d，COD去除率达到90%以上，出水pH值保持在7.20以上[2]。UASB反应器在达到较高有机负荷时，系统能够维持较高的碱度，约为2500mg/L，缓冲能力较好，使木薯酒精废水能够在酸性条件下不经调节pH值直接进入UASB反应器进行厌氧生物处理。
3 乳酸废水
王恩学、刘锋等人采用高负荷UASB工艺处理L-乳酸废水，分析了UASB有机负荷对CODcr去除率的影响以及进出水CODcr的变化，并确定了UASB的产沼气率。研究表明，在中温（37±1℃）环境下，UASB有机负荷在6.5kgCODcr/（m3·d）左右，HRT为24h时，CODcr去除率在80%左右，运行稳定[3]。
4 玉米淀粉废水
张春艳采用UASB工艺处理玉米淀粉生产废水，在中温条件下，温度控制在（36±1）℃，UASB有机负荷在8kgCODcr/（m3·d）左右，去除率达90%以上。废水pH值范围为4～6，实际运行中，废水直接进入系统，没有进行中和调节，反应器内废水的pH值为6～7，出水的pH值为7～7.5，系统能稳定运行，没有出现酸化现象[4]。
5 木糖醇废水
裴红洋等人采用颗粒污泥接种UASB厌氧反应器处理木糖醇生产废水，采用间歇进水的方式，试验前期投加药品控制进水pH值在6.8～7.2之间。试验结果表明：温度控制在36～37℃时，在进水COD为3～5 g/L，COD容积负荷在2.70～4.64 kg/（m3·d）的范围内，有机污染物的去除率可稳定地保持在76%～88%，对厌氧出水再进行普通活性污泥法处理，出水COD可达到100mg/L以下，稳定地达到国家要求的废水一级排放标准[5]。
6 结论
通过比较分析，食品加工废水的厌氧可生化性均较高，利用UASB厌氧反应器处理各种食品加工废水都具有较好的降解效果，特别是对于高浓度有机废水（CODcr界于10000～20000mg/L之间），容积负荷可达10kgCODcr/（m3·d），COD去除率可达90%以上。对于一些呈微酸性的食品废水，当UASB达到较高的有机负荷时，系统能保持很好的碱度，缓冲能力较好，可减少中和调节的药品投加。
参考文献：
[1] 李勇.碳水化合物加工技术.第一版.北京：化学工业出版社，2003，1-3
[2] 浦跃武，赵晓生，刘族安.木薯酒精废水厌氧处理研究.现代食品科技，2009， 25（1）：50-54
[3] 王恩学，刘锋，蒋京东.UASB厌氧法处理乳酸废水的实验研究.广东化工，2008， 35（8）：91-94
[4] 张春艳.UASB工艺处理玉米淀粉废水研究.市政技术，2008，26（4）：334-336
[5] 裴红洋，刘锋，吴建华.颗粒污泥接种UASB反应器处理木糖醇废水试验研究. 污染防治技术，2007，20（6）：28-31
作者简介：陈勇燕（1984—），女（汉），助教，硕士研究生，研究方向：水质净化与水污染控制。
关键词：厌氧；UASB反应器；食品加工废水；COD去除率
中图分类号：X 703.1
厌氧生物处理是在厌氧的条件下，通过多种微生物共同作用，将大分子有机物包括碳水化合物、蛋白质和脂类等最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨等的过程。碳水化合物广泛存在于动植物体中，可以分为单糖（葡萄糖、果糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖等）、低聚糖（麦芽糖、蔗糖、乳糖等）和多糖（纤维素、淀粉、糖原、果胶、甲壳质等）三大类，目前碳水化合物还应包括它们的缩聚物和衍生物[1]。
UASB反应器是高效的厌氧反应器，特别在处理高浓度有机废水方面，国内外工程实践中已有许多成功先例。本文主要从不同食品加工废水中的有机质的组成不同，特别是含有碳水化合物不同的角度，将UASB反应器降解以半乳糖为主要成分的冬瓜食品加工废水的效果与国内现有工程中采用UASB反应器处理以淀粉为主要有机质的木薯酒精废水、以乳酸为主要有机质的乳酸废水、以淀粉和植物蛋白为主要有机质的玉米淀粉废水、以糖醇为主要有机质的木糖醇废水的效果进行比较，分析UASB反应器处理不同碳水化合物有机质的效果，得出UASB反应器处理此类食品加工废水的共性。
1 冬瓜食品加工废水
从传统食品冬瓜鲜汁中经醇析、脱蛋白提取出粗多糖，粗品经sephadexG-100柱层析，硫酸-酚法收集单一峰组分得一冬瓜多糖样品，利用气相色谱对冬瓜多糖的成分单糖进行了分析得出，冬瓜多糖中以半乳糖的成分最高，约占多糖成分的77.32%。因此采用UASB反应器处理冬瓜食品加工废水过程中处理的碳水化合物以半乳糖为主。
本人采用UASB反应器在常温下（控制水温在常温25-30℃之间变化）处理冬瓜食品加工废水，当容积负荷约为6.0gCOD/（L·d）时，出水COD可达100 mg/L以下，达到国家一级排放标准的要求。当容积负荷维持10.0gCOD/（L·d）时，COD去除率仍可达97%以上。在系统碱度平衡的条件下，废水经预酸化后进入UASB反应器，进水pH为4.2～4.8，容积负荷为10.0gCOD/（L·d）时，出水COD维持在100 mg/L～150 mg/L，COD去除率高达98.6%以上。
2 木薯酒精废水
浦跃武、赵晓生等人在酸性进水条件下，采用UASB反应器对木薯酒精废水进行处理。结果表明：反应温度控制在（38±1）℃，在进水pH值为4.05±0.20，进水COD为（14000±500）mg/L，水力停留时间为32h的条件下，将UASB反应器的有机负荷（以COD计）提高到10.00kg/m3·d，COD去除率达到90%以上，出水pH值保持在7.20以上[2]。UASB反应器在达到较高有机负荷时，系统能够维持较高的碱度，约为2500mg/L，缓冲能力较好，使木薯酒精废水能够在酸性条件下不经调节pH值直接进入UASB反应器进行厌氧生物处理。
3 乳酸废水
王恩学、刘锋等人采用高负荷UASB工艺处理L-乳酸废水，分析了UASB有机负荷对CODcr去除率的影响以及进出水CODcr的变化，并确定了UASB的产沼气率。研究表明，在中温（37±1℃）环境下，UASB有机负荷在6.5kgCODcr/（m3·d）左右，HRT为24h时，CODcr去除率在80%左右，运行稳定[3]。
4 玉米淀粉废水
张春艳采用UASB工艺处理玉米淀粉生产废水，在中温条件下，温度控制在（36±1）℃，UASB有机负荷在8kgCODcr/（m3·d）左右，去除率达90%以上。废水pH值范围为4～6，实际运行中，废水直接进入系统，没有进行中和调节，反应器内废水的pH值为6～7，出水的pH值为7～7.5，系统能稳定运行，没有出现酸化现象[4]。
5 木糖醇废水
裴红洋等人采用颗粒污泥接种UASB厌氧反应器处理木糖醇生产废水，采用间歇进水的方式，试验前期投加药品控制进水pH值在6.8～7.2之间。试验结果表明：温度控制在36～37℃时，在进水COD为3～5 g/L，COD容积负荷在2.70～4.64 kg/（m3·d）的范围内，有机污染物的去除率可稳定地保持在76%～88%，对厌氧出水再进行普通活性污泥法处理，出水COD可达到100mg/L以下，稳定地达到国家要求的废水一级排放标准[5]。
6 结论
通过比较分析，食品加工废水的厌氧可生化性均较高，利用UASB厌氧反应器处理各种食品加工废水都具有较好的降解效果，特别是对于高浓度有机废水（CODcr界于10000～20000mg/L之间），容积负荷可达10kgCODcr/（m3·d），COD去除率可达90%以上。对于一些呈微酸性的食品废水，当UASB达到较高的有机负荷时，系统能保持很好的碱度，缓冲能力较好，可减少中和调节的药品投加。
参考文献：
[1] 李勇.碳水化合物加工技术.第一版.北京：化学工业出版社，2003，1-3
[2] 浦跃武，赵晓生，刘族安.木薯酒精废水厌氧处理研究.现代食品科技，2009， 25（1）：50-54
[3] 王恩学，刘锋，蒋京东.UASB厌氧法处理乳酸废水的实验研究.广东化工，2008， 35（8）：91-94
[4] 张春艳.UASB工艺处理玉米淀粉废水研究.市政技术，2008，26（4）：334-336
[5] 裴红洋，刘锋，吴建华.颗粒污泥接种UASB反应器处理木糖醇废水试验研究. 污染防治技术，2007，20（6）：28-31
作者简介：陈勇燕（1984—），女（汉），助教，硕士研究生，研究方向：水质净化与水污染控制。