李 彪，左金龍，劉志維，唐含清，閆 飛，李 輝

(1.哈爾濱商業(yè)大學 生命科學與環(huán)境科學研究中心，哈爾濱 150076;2.國家教育部 抗腫瘤天然藥物工程研究中心，哈爾濱 150076)

大豆營養(yǎng)豐富，保健功能強，大豆中含有大量的蛋白質，且氨基酸組成合理，并具有生理活性功能，因此大豆制品越來越受廣大消費者的歡迎，豆奶更因為其營養(yǎng)豐富且極易被消化吸收的優(yōu)點倍受消費者喜愛，因此人們對豆奶的需求的越來越大，產(chǎn)生的廢水排放量隨之也越來越大［1－2］，所以對豆奶廢水的處理顯得非常重要［3－6］.國內外處理豆奶廢水主要采用的生物處理法有活性污泥法、UASB、接觸氧化法、生物轉盤等工藝［7－11］.但這些處理豆奶廢水方法中大多有設備耗資大，管理要求高，且伴有異味產(chǎn)生及占地面積大等弊端，SBR 法處理豆奶廢水具有工藝簡單、處理能力強、占地面積少、運行方式靈活等優(yōu)點，是一種較為經(jīng)濟實用的處理工藝［12－13］.

1 材料與方法

1.1 實驗水質

實驗廢水來自某豆奶粉加工廠，具體水質參數(shù)如表1所示.

表1 進水水質參數(shù)

1.2 實驗裝置與方法

厭氧反應器包括2 L 燒杯一個，磁力攪拌器一臺，加熱棒保證反應器內溫度在25 ℃左右.好氧反應器包括WT600－2J 蠕動泵兩臺，ACO 系列電磁式空氣泵一臺.具體工藝流程圖如圖1所示.

圖1 實驗示意圖

1.3 分析檢測項目

1.4 實驗運行條件

本實驗采用厭氧－好氧的運行方式，實驗共運行60 d.污泥培養(yǎng)馴化階段，每天4個周期，每個周期6 h.每周期由以下部分組成:進水、缺氧攪拌、好氧曝氣、靜止沉淀、排水和閑置待機(不同工況下各個階段時間不同).1個周期運行的時間包括:瞬時進水8 min、缺氧攪拌0.5 h、好氧曝氣3 h、沉淀2 h、出水8 min，其余時間為待機.系統(tǒng)正式運行期間，每天一個周期，每周期20 h，每周期厭氧攪拌16 h、厭氧靜沉1 h、厭氧排水8 min(400 mL)、好氧曝氣3 h，其余為待機時間.每周期結束后排放一定體積的泥水混合液，一般為30 mL，控制系統(tǒng)的污泥齡在10～15 d，MLSS 控制在2 500～3 000 mg/L.

1.5 參數(shù)控制

厭氧反應器內的溫度控制在(35 ±1)℃，采用中溫厭氧反應溫度［14－15］;好氧反應器內的溫度控制在25 ℃.厭氧反應器中的pH值控制在7.2 左右，好氧反應器內的pH值控制在6.5～8.5 范圍內.

2 結果與討論

本試驗重點考察了曝氣時間、進水COD 質量濃度在特定反應條件下對厭氧－好氧法處理豆制品廢水的影響，主要分析了及COD 質量濃度在一個運行周期內的降解情況.

2.1 好氧曝氣時間對好氧運行效果的影響

2.1.1 好氧曝氣時間對系統(tǒng)中COD 去除效果的影響

如圖2所示，好氧進水后，系統(tǒng)中的COD 質量濃度迅速下降，主要是由于將廢水加入反應器后，COD 在反應器中瞬間稀釋所產(chǎn)生的效果.由圖2可見COD 在整個反應過程一直呈下降的趨勢，是因為微生物在整個反應周期將利用有機物提供自身的生長代謝以及去除N、P 的能量.曝氣1 h 時COD 去除率可達到75%左右，曝氣2 h 時COD 的去除率為80 %左右，曝氣3 h 時去除率為82%～85%左右，從COD 去除率角度分析，在曝氣時間3 h 時的COD 去除率最高且去除效果非常明顯.

圖2 曝氣時間對COD 的去除效果

如圖3所示，好氧進水后氨氮在反應初期迅速下降，主要原因是進入反應器后迅速被稀釋.進入硝化階段后，系統(tǒng)中的硝化細菌地將氧化為亞硝酸鹽或者硝酸鹽，系統(tǒng)中的下降很快.圖3 中的變化趨勢符合理論的變化趨勢，即在進水后質量濃度迅速下降，曝氣1 h 后開始平緩下降，但圖3中下降的幅度并不相同，反映于系統(tǒng)對的去除率.在曝氣時間為1 h 時，去除率不是很穩(wěn)定，在60%～70% 之間，但去除效果還是非常明顯.曝氣2 h 時去除率達到了90%左右，曝氣3 h 時去除率達到了95%以上.實驗數(shù)據(jù)表明，在曝氣在3 h 時去除率達到95%以上，去除效果非常明顯.

圖3 曝氣時間對的去除效果

圖4 曝氣時間對的去除效果

3 結論

1)采用SBR 法處理豆奶廢水，當廢水COD 質量濃度在2 000～2 500 mg/L，對廢水中的COD 具有較好的降解能力，處理效果穩(wěn)定，且結構簡單，運行穩(wěn)定，具有可行性.

2)綜合分析了在好氧段不同的曝氣時間對氨氮、磷酸鹽及COD 的去除率的影響，在曝氣3 h時，COD 的去除率達到82%～85%，氨氮的去除率達到95%以上，磷酸鹽的去除率95%以上.

3)實驗廢水來自某豆奶粉加工廠，實踐中需要進一步驗證，從而為豆奶廢水處理提供一種有效、可行的方法.

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