紫外光解耦合微生物法处理餐厨油脂废水的方法研究

2022-09-10

目前, 生物处理方法来降解油脂废水是极具发展前景。且具有成本低, 无二次污染优点, 而倍受青睐。紫外光解能耗高、反应时间长, 在经济上也是不可行的。

所以, 将生物法与紫外光解组合工艺在油脂废水处理中的研究, 利用它们之间的互补性和协同作用提高废水的处理效率, 具有非常重要的意义。

1 内容

(1) 试验条件

a、待处理餐厨泔脚垃圾油脂废水的COD质量浓度为1D 200~1D 500mg/L, p H值为6.5~7.0。

b、多孔聚氨酯材载体的比表面积为4.8m2/g, 孔隙度为88%。

c、控制紫外光的波长为254nm, 功率为30W~40W, 紫外光强度为1.0m W/cm2。

d、用于紫外光解耦合微生物法处理餐厨油脂废水的装置, 包括箱式的反应器本体, 在反应器本体的上方设有紫外光源;反应器本体的上部为敞口状, 设有用于密闭的能透过紫外光的玻璃或有机玻璃;在反应器本体的一端的下方设曝气入口, 上方设排水口, 另一端的下方设进水口;一个封闭的横向隔板将反应器内部分隔为上方的紫外光解反应区和下方的微生物降解反应区两部分;在位于排水口一侧的横向隔板上设有通孔或开口, 用于连通两个反应区;在微生物降解反应区中, 设有相互平行且上下交错的若干竖向隔板, 竖向隔板上装载了多孔聚氨酯材质载体;内循环泵的入口端接于微生物降解反应区中, 其出口端则接至紫外光解反应区;横向隔板的上侧边缘与排水口的下侧边缘位于同一水平面上;紫外光源是多根并列布置的紫外灯管;紫外光源与横向隔板的间距为6cm~10cm;内循环泵设于反应器本体内, 或设于反应器本体外部。

(2) 试验步骤

a、接种微生物:将多孔聚氨酯材质载体安装于反应器中, 再将采集自餐厨泔脚垃圾油脂废水区的沉积物样品引入反应器;在室温为30℃恒温、曝气量为1L/min~2.5L/min、水力停留时间HRT为24h~36h的条件下, 以间歇式进水方式引入餐厨泔脚垃圾油脂废水3~7天, 使载体表面附着微生物;

b、培养微生物:以间歇式进水方式向反应器中引入含餐厨泔脚垃圾油脂废水的培养液, 继续在室温为30℃恒温、曝气量为1L/min~2.5L/min、水力停留时间HRT为24h~36h的条件下, 培养步骤a中载体表面附着的微生物;培养3~7天后, 排除反应器内全部沉积物样品和培养液, 载体表面附着的微生物厚度为0.5-1.0mm;含餐厨泔脚垃圾油脂废水的培养液, 是向培养液中加入餐厨泔脚垃圾油脂废水混合而成, 培养液与餐厨泔脚垃圾油脂废水的体积比为100∶1;培养液通过下述方式配置获得:取65mg K2HPO4、25.5mg KH2PO4、133.8mg Na2HPO4·12H2O、500mg NH4Cl、82.5mg Ca Cl2、67.5mg Mg SO4·7H2O、0.75mg Fe Cl3·6H2O和1000m L去离子水;混合、溶解后, 调节p H值为7.0, 并在121℃温度下灭菌20min, 即得到培养液;

c、驯化微生物:在室温为30℃恒温、曝气量为1L/min~2.5L/min、水力停留时间HRT为24h~36h的条件下, 以间歇式进水方式引入COD质量浓度按梯度递增的餐厨泔脚垃圾油脂废水, 对步骤b中载体表面附着的微生物进行梯度驯化, 每3天作为一个梯度驯化周期, 驯化9天后得到经驯化处理的微生物;

d、餐厨泔脚垃圾油脂废水的处理:在室温为30℃恒温、曝气量为1L/min~2.5L/min、水力停留时间HRT为24h~36h的条件下, 采用间歇式进水方式将待处理餐厨泔脚垃圾油脂废水引入步骤c中经梯度驯化处理的反应器中, 进行餐厨泔脚垃圾油脂废水处理;在处理过程中, 将紫外光源放置于反应器中废水的表面6cm~10cm上方, 并保持紫外光照射。