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黄原胶废水有机物的降解与色度去除的研究

发布日期:2015-03-08 15:30:52
黄原胶废水有机物的降解与色度去除的研究和废水处理
黄原胶废水有机物的降解与色度去除的研究,黄原胶是一种极具市场潜力的微生物多糖产 品m。随着黄原胶的逐步工业化及生产规模的扩大, 在生产过程中产生的大量废水处理便成了一个 急需解决的问题。黄原胶发酵废水的成分比较复 杂,主要含有NaNO JaaCaCCh等无机盐及一定量 的糖类和有机小分子物质。直接排放会污染环境, 同时也浪费其中的有用物质。
黄原胶废水属于高浓度有机废水,而高浓度有 机废水不但难以降解,且稍微处理不当就会严重污 染当地周边环境。对黄原胶废水来说,一是其浓度 高,不易处理;二是废水中含胶类物质,且黄原胶 性质稳定(由以上黄原胶的特性得出),微生物难 以分解。而且,黄原胶作为增稠剂、悬浮剂、乳化 剂和稳定剂,广泛应用于食品、石油、医药等20 多个行业,是目前世界上生产规模最大的微生物多 糖。黄原胶废水有机物的降解与色度去除的研究,国内外对黄原胶市场需求潜力巨大,发展前景 十分广阔'因此,产生的废水量也是相当大的, 所以,不少专业人士已着手研究与黄原胶废水的最 好的处理方法。
1实验部分
1.1实验仪器与试剂
A/0装置1套(关闭厌氧部分)、温度计、烧杯、 COD恒温加热器、COD瓶、250 mL锥形瓶、1 000 mL锥形瓶、移液管、电子天平、摇床、722分光光 度计、比色管、比色皿、恒温加热棒、100 mL量筒;
重铬酸钾溶液、硫酸-硫酸银溶液 (Ag2S〇4-H2S(V溶液)、硫酸亚铁铵标准液、祐钴标准 溶液、钻标准溶液、稀盐酸溶液。
1.2测试指标和测试方法131
COD:重铬酸钾氧化法;色度:铂钴标准比色
法。
1.3实验原理
利用微生物处理污水实际就是通过微生物的 新陈代谢活动,将污水中的有机物分解,从而达到净 化污水的目的.微生物能从污水中摄取糖,蛋白质, 脂肪,淀粉及其它低分子化合物。在氧存在条件下, 许多好氧微生物通过分解代谢、合成代谢和物质矿 物化,最终有机物被利用分解,一部份转化为生物 体的结构成分,一部分被分解成(:02和乐0等,并 在过程中获寻C源、N源、P源、S和能量。从而 使水中有机物质随着时间的增加而不断降低,从而 达到处理废水的效果。污水的微生物好氧净化就是 模拟上述原理,把微生物置于一定的构筑物内通气 培养,高效率净化污水。
5废水来源及特性
实验用黄原胶废水来自山东某发酵有限公司 黄原胶废水处理厂。黄原胶废水偏浅黄色、浑浊, 味道无刺激性,如果在处理过程不佳酸碱试剂的 话,曝气后污水显红色。黄原胶废水属于有机废水, 且浓度高,而高浓度有机废水不但难以降解,且稍 微处理不当就会严重污染及破坏当地周边环境。 1.6实验步骤与方法
取黄原胶废水和曝气池内的水各两桶,曝气池 水沉淀一段时间,去掉上清液,留桶底污泥,备用。 实验时,将一定量的黄原胶废水加人A/0装置中的 好氧池内(厌氧池不用),加入一定量的沉淀后的 污泥,打开曝气装置混使水匀,然后关闭。拿1〇〇 mL 量筒取混合后污水至刻度,沉降半小时,使污泥沉 降比约为45%左右。
(1)曝气过程中COD变化值
开始曝气,将曝气装置中空气流量计流量调节 至0.4 L/min,用烧杯将曝气前污水取出一部分,沉 降20 min后取上清液,测COD值,计时间为零。 之后每隔一段时间测一次COD值。测出混合后废 水的COD值,然后按C : N : P=100 : 5 : 1的比值 算出需要加入的P元素的含量,每过一段时间测 COD 1次,观察COD的变化曲线;
(2)废水中含胶量影响实验
黄原胶废水再同泥混合前,加人絮凝剂聚铝, 使原废水中的胶类物质絮凝,沉淀1 h,取上清液 间污泥混合,实验步骤如(1 );
(3 )黄原胶废水色度去除实验 黄原胶废水曝气处理后,透明度逐渐增高,处理 后污水色度比之原水增大很多。因此,研究怎样使处 理后黄原胶废水的色度降低,也是一项重要课题。
找好5个1 000 mL锥形瓶,加人一定量的黄原 胶废水和沉淀后的曝气池污泥至标线,黄原胶废水有机物的降解与色度去除的研究,摇匀,使污 泥沉降比(SV)约为40%左右。测混合后污泥pH 值,约为6.5,之后将其他4个锥形瓶内混合后废 水pH值分别调节为6.0, 7.0, 7.5, 8.0,摇床培养 24 h。到时间后取出锥形瓶,放置一段时间,测上 清液色度。
2实验结果和讨论
2.1 P对废水COD去除效果的影响
为了验证鱗元素对污水处理是否有影响,在生 长在同一环境下的微生物基本是相同的,每次添加 等量的活性污泥,使其SV基本上不变。在室温条 件为22.5 ^条件下进行实验,一组不加KHaP〇4, 另一组加人一定量的KH2P〇4,加入量按C : P=100 1,曝气3天,实验结果如图2所示。 40
时间/h
图2 P对COD降解速率的影响
由图2可以看出,含磷元素的废水降解效率要 比不含磷元素的废水在开始阶段处理效果要好。从 以上对关于黄原胶废水好氧处理的图表的总体分 析可看出,室温条件下含磷元素的黄原胶废水在初 始阶段的降解速度及效率都略大于黄原胶废水原 水,至于废水总的处理效率,前者为86.8%,后者 为87.2%,相差不大;但对处理废水的最终COD 值来说,含磷元素的黄原胶废水COD=257.6 mg/L, 而黄原胶原废水COD=336.1 ing/L,因此可看出,含 憐元素的废水好养处理效果要稍好一些。
2.2胶体对废水COD讲解速率的影响
同样保持29.5丈恒温条件,加水前将原水中 加入聚铝使废水中胶体絮凝,沉淀后取上清液。添 加与以上实验等量的活性污泥,使SV基本上保持 不变。曝气3天。将实验结果如表1。
表1絮凝后污水COD降解速率对照表
时间/h 原水
絮凝后
絮凝完废水进行好氧生化处理,观察絮凝后废 水COD的去除情况,实验结果如图3所示。
由图3可以看出,72 h内,絮凝除胶体后黄原 胶废水的总COD降解效率为96.4%,废水的处理效
果较好。
2.3黄原胶废水色度去除效果的研究
因为黄原胶废水在处理中,随着时间的进行会 产生一些发色基团,排放前要进行处理。将黄原胶 暸太与活件污泥混合加人5个1 000 mL锥形瓶中,
使SV=40%,按实验设计中的数值调一系列的pH 值,摇床培养24 h,测处理后黄原胶废水上清液的 色度。实验结果如表2所示。
2500i—~1
图3厌氧时间与出水COD关系
pH值6.06.57.07.5 8.0
色度(度)182045120 300
由实验结果可看出,pH在6和6.5的时候处理 后黄原胶废水的色度相差不大,黄原胶废水有机物的降解与色度去除的研究,且都相对较小,随 着PH的增大而色度也随之增加且增加速率加快, pH = 6时,色度为18; pH = 8时,色度为300。由 此可看出黄原胶废水在酸性条件下对废水色度的 处理效果最好,即最不易产生显色物质。但是由于 酸性太大对微生物的活性有一定影响,所以pH不 能过低,又因为PH=6时废水色度基本上非常低, 排放后基本上看不出颜色,所以曝气时可将pH调 节为6左右。
3结论
(1)P对黄原胶废水好氧实验有一定的影响, 当含有一定的P时可以提高废水的降解速率。
(2)黄原胶废水中的胶体对微生物的生化作 用有一定的抑制作用,通过加入絮凝剂可以去除一 部分胶体.提高废水的生化性。
(3 )黄原胶废水在酸性条件下废水色度的去 除效果较好。
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