A/O一體化曝氣生物濾池降解醬油廢水的研究
近些年來，隨著人們生活水平的提高，醬油制造工業快速發展，導致醬油生產廢水排放量大增。有研究表明，醬油制造過程產生廢水約6～9t/t醬油。這類廢水的主要成分包括糧食殘留物、發酵過程產物、醬油色素、消毒劑、大量的鹽分、各種微生物及其分泌物和代謝產物，具有色度大，BOD、COD和SS濃度較高等特點。雖然其BOD/COD值一般大于015，可生化性好，但是由于醬油的生產原料如大豆、麥麩等在長時間的發酵過程中會通過酶褐變、非酶褐變反應生成各種帶色物質，使得廢水的色度構成極其復雜，采用單一好氧生物處理工藝很難達標。因此，尋求處理效率高，流程簡單的處理方法以實現醬油廢水的脫色和有效降解是該廢水處理的研究熱點。
曝氣生物濾池(biologicalaeratedfilter，簡稱BAF)作為一種固定式生物膜反應器，是利用載體表面上生長的生物膜達到凈化廢水的目的。在BAF中，生物量濃度可以達到活性污泥法的8～9倍，因而能獲得較高的有機物去除效果；而且該反應器還具有較強的抗沖擊能力，污泥產生量少等優點，被廣泛地應用在多種廢水的處理工藝中。
基于上述特點，采用A/O(厭氧/好氧)一體化BAF反應器，用廢棄物煤渣為主的混合填料處理醬油廢水，探討該反應器處理醬油廢水的能力，脫色效果及相關的有機物降解動力學。
1 材料與方法
1.1 試驗系統
圓柱形曝氣生物濾池試驗設備由有機玻璃制作而成，如圖1所示。濾池總高3m，直徑100mm，有效容積為17.3L。其中，濾池底部裝填高約0.1m、粒徑4～8mm的卵石作為承托層；濾池下部為厭氧層，高015m；上部為好氧層，高1150m。厭氧和好氧層采用由煤渣、顆粒活性碳和陶粒組成的混合填料，3種材料的粒徑均為2～4mm，配比為:煤渣∶活性碳∶陶粒=2∶1∶1(體積比)。煤渣和活性碳都為多孔的結構，有較強的吸附性能。對于處理高色度的醬油廢水，不僅具有較好的脫色能力，也有利于微生物的附著生長和掛膜。陶粒表面相對光滑，具有較好的水力條件。在好氧層和厭氧層之間設曝氣管，采用環形穿孔管曝氣。廢水通過進水泵泵入裝置底部，先后經過承托層、厭氧濾層和好氧濾層，處理后的水從裝置的頂部排出。裝置底部設有反沖洗水管和氣管，用于去除老化的生物膜，防止床層板結及阻塞。反沖洗后的出水從裝置的頂部排出，剩余污泥則由裝置底部的污泥斗排出。根據反應器的運行情況，不定時進行反沖洗，防止床層堵塞。
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1.2 試驗水質
醬油廢水為湘潭市某醬油廠產品車間清洗廢水。水樣呈黃褐色，有臭味，并含有一些白色懸浮物，其具體的水質指標如表1所示。由于原廢水的懸浮物(SS)含量很高，為防止濾床堵塞和減少反沖洗的次數，采用砂濾工藝對原廢水進行簡單的預處理。預處理后的廢水水質指標也列在表1中，該廢水即為BAF的進水。
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1.3 試驗過程和方法
采用接種掛膜方式實現微生物掛膜。首先將活性污泥導入濾柱，按照COD∶N∶P=100∶5∶1添加葡萄糖營養液悶曝24h，然后采用連續進水方式，維持進水流量約為4.7L/h，加入原廢水和葡萄糖廢水混合液。混合液中廢水約占總組分10%(體積比)，待反應器運行穩定后，按照20%、50%、80%和100%的比例逐步提高混合液中原廢水的含量。經過約30d的培養馴化后，可在濾料上觀察到薄薄的一層生物膜。鏡檢結果顯示生物膜上附著大量如絲狀菌、豆形蟲等微生物，這時反應器對廢水的去除率約為80%，標志著生物膜培養成熟。
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