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摘要：本文以UASB+SBR工艺处理乳化剂废水为例，对UASB-SBR污水处理工艺的应用实践进行了探讨。研究乳化剂废水的COD去除效果，为工程项目的设计、调试、运行等工作提供试验依据。采用UASB+SBR工艺处理乳化剂废水，并探讨了运行过程中出现的问题。试稳定运行71d，在进水COD浓度(最高10924mg/L，最低2880mg/L，平均5751mg/L)波动较大的情况下，UASB的出水COD去除效率维持在70%以上，SBR的出水COD去除率在60%以上，出水能够达标排放。该组合工艺对乳化剂废水具有较好的处理效果。
关键词：UASB+SBR法;乳化剂废水;中试;COD浓度
中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号：
0.引言
乳化剂是能改善乳化体中各种构成相之间的表面张力，形成均匀分散体或乳化体的物质。它能稳定食品的物理状态，改进食品组织结构，简化和控制食品加工过程，改善食品风味、口感，提高食品质量，延长货架寿命等。乳化剂从来源上可分为天然物和人工合成品两大类。而按其在两相中所形成的乳化体系的性质又可分为水包油(O/W)型和油包水(W/O)型2类。某乳化剂公司主要通过收购废油脂生产工业油酸和亚油酸，生产过程中，会排放一定量高浓度有机废水，水质成分复杂，如直接排放，将对周边环境造成很大污染。处理此类废水时，若采用好氧技术，将会存在运行不稳定、处理水量小、出水水质差、COD去除效果差、无法达标排放等问题。笔者在厌氧小试的基础上，研究对该公司现场水质应用厌氧－好氧联合工艺技术的可行性，为设计、调试启动工作提供试验依据。
1材料与方法
1.1试验用水为某乳化剂公司提供的工艺废水，主要来源为生产废水、车间及仓库地面冲洗水、洗桶废水等，其主要污染因子为动植物油。生活废水即为该公司员工区的生活污水。2种来源废水水质和水量状况见表1。
1.2污泥接种接种污泥为无锡某污水厂的消化污泥(含水率为95%)，接种量为0.75m3
1.3工艺流程该废水中试处理工艺流程见图1。该中试装置处理能力为1m3
/d，进水在原来的气浮池出水口引了一条管道，通过自流到中间水池。在进水池对该废水进行pH的调节，氮磷和微量元素的投加，以及对废水的加热。然后通过定量泵控制进入厌氧反应器的水量，废水中的大部分有机物在厌氧反应器中被去除。厌氧反应器主要通过在厌氧条件下，利用厌氧微生物甲烷菌等将有机污染物降解为甲烷和二氧化碳气体，从而减少废水中有机物的含量。厌氧出水进入中沉池，中沉池主要作用是让出水中的污泥静止下来，静止下来的污泥通过污泥泵回流到厌氧反应器中，上清液用定量泵打入序批式活性污泥反应器(SBR)池中。
1.4工艺设计要点及主要设计参数进水池:总容积0.3m3，设计尺寸为0.65m×0.90m厌氧反应器:总容积2.8m3，有效容积1.5m3，设计尺寸为1.00m×3.60m;中间水池:总容积3.375m3，设计尺寸为1.50m×1.50m×1.50m;SBR池:总容积5.8m3，设计尺寸为2.00m×1.85m。
1.5检测及分析方法
废水中的COD含量采用重铬酸钾滴定法测定，分析频次为1次/d;pH用pH试纸测定，分析频次也为1次/d。
1.6进水方式该中试试验中，厌氧系统采取逐步增加进水量来提高进水COD负荷［0.95～5.05kgCOD/(m3·d)］，进水方式为固定进水流量、增加进水时间和固定进水时间、增加进水流量2种方法，直至进水流量为100L/h，进水时间为10.0h。由于该废水缺少磷，在试验过程中，还需要补充磷和微量元素。SBR采用直接进中沉池出水，同样采取逐步增加进水量的方式来提高COD负荷。进水方式为瞬时进水，进水时间为1.0h。曝气时间为12.0h，沉淀时间为10.0h，排水时间为0.5h，闲置时间为1.5h。
2结果与分析
2.1厌氧系统的运行
2.1.1污泥驯化期。在污泥驯化期，由于进水COD浓度没法控制，所以采用控制进水量来培养驯化污泥。在驯化期，水量控制在300L，利用碳酸氢钠调节pH为7.0～7.2，温度控制在(32±2)℃。运行7d，进出水COD及去除率变化情况见图2。
从图2可知，该废水进水COD浓度虽然在4000～8000mg/L内变化波动比较大，但是出水COD浓度能够稳定在1000～2000mg/L，说明该厌氧反应器处于较稳定的状态，对于进水COD的波动，具有一定的适应性。
2.1.2提升负荷期。在提升负荷期，当试验在运行了51d后，进水量达到1000L时，进出水COD浓度与去除率的变化情况见图3。由图3可知，进水COD浓度波动比较大，但是出水COD浓度基本上都在2000mg/L以下，去除率基本上能够维持在60%以上，大多能够达到70%～80%。
在第12天，由于冲洗餐饮废油的废水直接进入该系统，导致进水COD浓度高达10000mg/L以上，但是在之后控制进水COD浓度后，系统还是能够正常运行。说明该系统对
突发性情况，同样具有一定缓冲能力。如图4可知，随着有机负荷的提升，负荷稳定在3.5～4.5kgCOD/(m3·d)时，COD去除率依旧能够保持在70%～80%。经过51d负荷提升，使得有机负荷上下波动幅度变小，达到稳定运行的基本条件。
2.1.3负荷稳定期。为了试验厌氧反应器对该公司废水的耐冲击负荷，维持进水量为1000L一段时间，出水COD浓度与去除率的变化情况见图5。
由图5可知，进水COD浓度虽然仍有波动，但出水COD浓度能够稳定在2000mg/L以下，去除效率能达到70%以上。系统进水负荷稳定在4.0～5.0kgCOD/(m3·d)，进水浓度虽有小幅度的变化，但不影响系统出水的稳定性。
2.1.4运行过程中出现的问题。
2.1.4.1污泥流失。在升流式厌氧反应器(UASB)的调试过程中，曾出现过污泥流失和污泥上浮的现象，而且流失量比较大，试验通过污泥泵进行污泥回流。污泥流失是UASB
启动期比较正常的现象，因为在启动期间，污泥存在一个淘汰和自我适应、自我选择的过程。特别是试验使用的是消化污泥，加长了这个过程的时间，如果采用颗粒污泥可明显缩短这个过程。此外，温度控制也是一个重要的影响因素，然而由于污泥回流导致UASB的温度很难控制，决定了污泥流失。
针对污泥流失问题，需要进行污泥回流，在前期污泥流失量较大，每天进行3次污泥回流。每天污泥回流时间分别为早、中、晚3次。随着试验的进行，污泥流失量越来越少。试验证明，在试验进行到60d左右时，可以进行2d/次的回流，而不需要每天进行回流。
2.1.4.2温度控制。该中试研究主要运行时间为9～12月，整个系统加热主要通过加热进水池的温度，由于外界温度很低，虽做了有效的保温措施，但仍有热量流失。导致中间水池的温度为39℃左右，到厌氧反应器中的温度只有(32±2)℃。但最关键的是污泥回流导致的温度急剧下降，由于外界温度较低，所需回流的污泥暴露在外界，每次回流都会导致温度的大幅度降低，需要较长时间才能恢复到原有温度。
2.2好氧系统的运行SBR池污泥的驯化采用间歇式闷曝方式，在闷曝3d后，开始進厌氧的出水，并投加适量的营养物质。在调试进行14d左右，SBR池内出现大量絮状污泥，
代谢能力强，SBR开始进水，进出水情况见图6。
由图6可知，虽然SBR进水COD浓度在800～2500mg/L波动，但出水COD浓度仍能够维持在500mg/L以下，完全能够达到《污水排入城市下水道水质标准CJ3082-1999污染物排放标准》。同时还可以看到，COD去除率虽逐步减低，但仍能够达到60%以上的去除率。其主要原因是随着试验的进行，时间进入12月份，气温逐步降低，影响到好氧污泥的活性导致去除率的降低。
3结论与讨论
从中试71d中可以看出，虽然该废水进水COD浓度波动较大，但一直维持在4000～8000mg/L，而且通过厌氧处理后，出水浓度能够维持在1000～2000mg/L，去除效果维持在70%以上。厌氧出水再通过SBR好氧处理后，出水能够达到《污水排入城市下水道水质标准CJ3082-1999污染物排放标准》的要求。该系统处理乳化剂废水，在负荷达到5kgCOD/(m3·d)左右时，去除效果能够达到70%以上，并且具有进一步的提升空间，也具备了抗负荷冲击的能力。乳化剂废水属于难降解废水，虽然经过厌氧处理后COD得到明显地去除，但由于好氧阶段的曝气系统的原因，离完全达标还有一定的距离。
参考文献
［1］R·E斯皮思.工业废水的厌氧生物处理技术［M］.李亚新，译.北京:中国建筑工业出版社，2002:256.
［2］国家环保局.水和废水监测分析方法［M］.北京:中国环境科学出版社，2002.
［3］俞金海，贾立敏，张勇.UASB-BAF工艺处理油脂废水［J］.给水排水，2006(3):58－60.
［4］贺延龄.废水的厌氧生物处理［M］.北京:中国轻工业出版社，1998.
［5］张希衡.废水的厌氧生物处理工程［M］.北京:中国环境科学出版社，1996.
关键词：UASB+SBR法;乳化剂废水;中试;COD浓度
中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号：
0.引言
乳化剂是能改善乳化体中各种构成相之间的表面张力，形成均匀分散体或乳化体的物质。它能稳定食品的物理状态，改进食品组织结构，简化和控制食品加工过程，改善食品风味、口感，提高食品质量，延长货架寿命等。乳化剂从来源上可分为天然物和人工合成品两大类。而按其在两相中所形成的乳化体系的性质又可分为水包油(O/W)型和油包水(W/O)型2类。某乳化剂公司主要通过收购废油脂生产工业油酸和亚油酸，生产过程中，会排放一定量高浓度有机废水，水质成分复杂，如直接排放，将对周边环境造成很大污染。处理此类废水时，若采用好氧技术，将会存在运行不稳定、处理水量小、出水水质差、COD去除效果差、无法达标排放等问题。笔者在厌氧小试的基础上，研究对该公司现场水质应用厌氧－好氧联合工艺技术的可行性，为设计、调试启动工作提供试验依据。
1材料与方法
1.1试验用水为某乳化剂公司提供的工艺废水，主要来源为生产废水、车间及仓库地面冲洗水、洗桶废水等，其主要污染因子为动植物油。生活废水即为该公司员工区的生活污水。2种来源废水水质和水量状况见表1。
1.2污泥接种接种污泥为无锡某污水厂的消化污泥(含水率为95%)，接种量为0.75m3
1.3工艺流程该废水中试处理工艺流程见图1。该中试装置处理能力为1m3
/d，进水在原来的气浮池出水口引了一条管道，通过自流到中间水池。在进水池对该废水进行pH的调节，氮磷和微量元素的投加，以及对废水的加热。然后通过定量泵控制进入厌氧反应器的水量，废水中的大部分有机物在厌氧反应器中被去除。厌氧反应器主要通过在厌氧条件下，利用厌氧微生物甲烷菌等将有机污染物降解为甲烷和二氧化碳气体，从而减少废水中有机物的含量。厌氧出水进入中沉池，中沉池主要作用是让出水中的污泥静止下来，静止下来的污泥通过污泥泵回流到厌氧反应器中，上清液用定量泵打入序批式活性污泥反应器(SBR)池中。
1.4工艺设计要点及主要设计参数进水池:总容积0.3m3，设计尺寸为0.65m×0.90m厌氧反应器:总容积2.8m3，有效容积1.5m3，设计尺寸为1.00m×3.60m;中间水池:总容积3.375m3，设计尺寸为1.50m×1.50m×1.50m;SBR池:总容积5.8m3，设计尺寸为2.00m×1.85m。
1.5检测及分析方法
废水中的COD含量采用重铬酸钾滴定法测定，分析频次为1次/d;pH用pH试纸测定，分析频次也为1次/d。
1.6进水方式该中试试验中，厌氧系统采取逐步增加进水量来提高进水COD负荷［0.95～5.05kgCOD/(m3·d)］，进水方式为固定进水流量、增加进水时间和固定进水时间、增加进水流量2种方法，直至进水流量为100L/h，进水时间为10.0h。由于该废水缺少磷，在试验过程中，还需要补充磷和微量元素。SBR采用直接进中沉池出水，同样采取逐步增加进水量的方式来提高COD负荷。进水方式为瞬时进水，进水时间为1.0h。曝气时间为12.0h，沉淀时间为10.0h，排水时间为0.5h，闲置时间为1.5h。
2结果与分析
2.1厌氧系统的运行
2.1.1污泥驯化期。在污泥驯化期，由于进水COD浓度没法控制，所以采用控制进水量来培养驯化污泥。在驯化期，水量控制在300L，利用碳酸氢钠调节pH为7.0～7.2，温度控制在(32±2)℃。运行7d，进出水COD及去除率变化情况见图2。
从图2可知，该废水进水COD浓度虽然在4000～8000mg/L内变化波动比较大，但是出水COD浓度能够稳定在1000～2000mg/L，说明该厌氧反应器处于较稳定的状态，对于进水COD的波动，具有一定的适应性。
2.1.2提升负荷期。在提升负荷期，当试验在运行了51d后，进水量达到1000L时，进出水COD浓度与去除率的变化情况见图3。由图3可知，进水COD浓度波动比较大，但是出水COD浓度基本上都在2000mg/L以下，去除率基本上能够维持在60%以上，大多能够达到70%～80%。
在第12天，由于冲洗餐饮废油的废水直接进入该系统，导致进水COD浓度高达10000mg/L以上，但是在之后控制进水COD浓度后，系统还是能够正常运行。说明该系统对
突发性情况，同样具有一定缓冲能力。如图4可知，随着有机负荷的提升，负荷稳定在3.5～4.5kgCOD/(m3·d)时，COD去除率依旧能够保持在70%～80%。经过51d负荷提升，使得有机负荷上下波动幅度变小，达到稳定运行的基本条件。
2.1.3负荷稳定期。为了试验厌氧反应器对该公司废水的耐冲击负荷，维持进水量为1000L一段时间，出水COD浓度与去除率的变化情况见图5。
由图5可知，进水COD浓度虽然仍有波动，但出水COD浓度能够稳定在2000mg/L以下，去除效率能达到70%以上。系统进水负荷稳定在4.0～5.0kgCOD/(m3·d)，进水浓度虽有小幅度的变化，但不影响系统出水的稳定性。
2.1.4运行过程中出现的问题。
2.1.4.1污泥流失。在升流式厌氧反应器(UASB)的调试过程中，曾出现过污泥流失和污泥上浮的现象，而且流失量比较大，试验通过污泥泵进行污泥回流。污泥流失是UASB
启动期比较正常的现象，因为在启动期间，污泥存在一个淘汰和自我适应、自我选择的过程。特别是试验使用的是消化污泥，加长了这个过程的时间，如果采用颗粒污泥可明显缩短这个过程。此外，温度控制也是一个重要的影响因素，然而由于污泥回流导致UASB的温度很难控制，决定了污泥流失。
针对污泥流失问题，需要进行污泥回流，在前期污泥流失量较大，每天进行3次污泥回流。每天污泥回流时间分别为早、中、晚3次。随着试验的进行，污泥流失量越来越少。试验证明，在试验进行到60d左右时，可以进行2d/次的回流，而不需要每天进行回流。
2.1.4.2温度控制。该中试研究主要运行时间为9～12月，整个系统加热主要通过加热进水池的温度，由于外界温度很低，虽做了有效的保温措施，但仍有热量流失。导致中间水池的温度为39℃左右，到厌氧反应器中的温度只有(32±2)℃。但最关键的是污泥回流导致的温度急剧下降，由于外界温度较低，所需回流的污泥暴露在外界，每次回流都会导致温度的大幅度降低，需要较长时间才能恢复到原有温度。
2.2好氧系统的运行SBR池污泥的驯化采用间歇式闷曝方式，在闷曝3d后，开始進厌氧的出水，并投加适量的营养物质。在调试进行14d左右，SBR池内出现大量絮状污泥，
代谢能力强，SBR开始进水，进出水情况见图6。
由图6可知，虽然SBR进水COD浓度在800～2500mg/L波动，但出水COD浓度仍能够维持在500mg/L以下，完全能够达到《污水排入城市下水道水质标准CJ3082-1999污染物排放标准》。同时还可以看到，COD去除率虽逐步减低，但仍能够达到60%以上的去除率。其主要原因是随着试验的进行，时间进入12月份，气温逐步降低，影响到好氧污泥的活性导致去除率的降低。
3结论与讨论
从中试71d中可以看出，虽然该废水进水COD浓度波动较大，但一直维持在4000～8000mg/L，而且通过厌氧处理后，出水浓度能够维持在1000～2000mg/L，去除效果维持在70%以上。厌氧出水再通过SBR好氧处理后，出水能够达到《污水排入城市下水道水质标准CJ3082-1999污染物排放标准》的要求。该系统处理乳化剂废水，在负荷达到5kgCOD/(m3·d)左右时，去除效果能够达到70%以上，并且具有进一步的提升空间，也具备了抗负荷冲击的能力。乳化剂废水属于难降解废水，虽然经过厌氧处理后COD得到明显地去除，但由于好氧阶段的曝气系统的原因，离完全达标还有一定的距离。
参考文献
［1］R·E斯皮思.工业废水的厌氧生物处理技术［M］.李亚新，译.北京:中国建筑工业出版社，2002:256.
［2］国家环保局.水和废水监测分析方法［M］.北京:中国环境科学出版社，2002.
［3］俞金海，贾立敏，张勇.UASB-BAF工艺处理油脂废水［J］.给水排水，2006(3):58－60.
［4］贺延龄.废水的厌氧生物处理［M］.北京:中国轻工业出版社，1998.
［5］张希衡.废水的厌氧生物处理工程［M］.北京:中国环境科学出版社，1996.