果汁加工廢水富含糖分、果膠等有機(jī)物,COD濃度高、可生化性強(qiáng),帕克環(huán)保BIOPAQ® IC厭氧反應(yīng)器憑借內(nèi)循環(huán)自驅(qū)動(dòng)、分級反應(yīng)的核心優(yōu)勢,成為此類廢水處理的優(yōu)選設(shè)備。為優(yōu)化處理效能,本文對比不同運(yùn)行條件(容積負(fù)荷、溫度、pH值)下,該反應(yīng)器對果汁污水的處理效果,為工程應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。
容積負(fù)荷是影響處理效果的核心參數(shù)。試驗(yàn)設(shè)置3組不同負(fù)荷:5kgCOD/(m³·d)、12kgCOD/(m³·d)、20kgCOD/(m³·d)。結(jié)果顯示,負(fù)荷5kgCOD/(m³·d)時(shí),COD去除率僅72%,因有機(jī)物供給不足,顆粒污泥活性未充分發(fā)揮;負(fù)荷12kgCOD/(m³·d)時(shí),去除率達(dá)88%,內(nèi)循環(huán)強(qiáng)度適宜,泥水傳質(zhì)充分,契合帕克IC反應(yīng)器10-30kgCOD/(m³·d)的穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)間;負(fù)荷升至20kgCOD/(m³·d)時(shí),去除率降至79%,出現(xiàn)揮發(fā)酸積累,系統(tǒng)有酸化風(fēng)險(xiǎn)。
溫度對厭氧微生物活性影響顯著。設(shè)置常溫(25℃)、中溫(35℃)、高溫(55℃)三組工況,中溫條件下COD去除率達(dá)89%,因產(chǎn)甲烷菌在30-38℃區(qū)間活性最佳,與帕克IC反應(yīng)器推薦運(yùn)行溫度匹配;常溫時(shí)去除率75%,微生物代謝緩慢;高溫時(shí)去除率81%,能耗增加且污泥活性易波動(dòng),經(jīng)濟(jì)性欠佳。
pH值調(diào)控是系統(tǒng)穩(wěn)定的關(guān)鍵。帕克IC反應(yīng)器適宜pH為6.5-7.5,試驗(yàn)中pH=7.0時(shí),COD去除率88%,顆粒污泥沉降性能良好;pH降至6.0時(shí),去除率降至68%,產(chǎn)甲烷菌活性受抑制;pH升至8.0時(shí),去除率76%,堿度過量導(dǎo)致污泥團(tuán)聚性下降。
綜上,帕克環(huán)保IC厭氧反應(yīng)器處理果汁污水的最優(yōu)運(yùn)行條件為:容積負(fù)荷12kgCOD/(m³·d)、中溫35℃、pH=7.0,此時(shí)COD去除率穩(wěn)定在88%以上,且能耗低、系統(tǒng)穩(wěn)定。該結(jié)論可為果汁加工企業(yè)污水處理工藝優(yōu)化提供實(shí)踐指導(dǎo),充分發(fā)揮帕克IC反應(yīng)器占地小、抗沖擊強(qiáng)的優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)排放與能源回收雙贏。