IC厌氧反应器处理制革废水的启动运行研究

doi:10.19677/j.issn.1004-7964.2022.02.002

皮革科学与工程 ›› 2022, Vol. 32 ›› Issue (2): 8-13.doi: 10.19677/j.issn.1004-7964.2022.02.002

IC厌氧反应器处理制革废水的启动运行研究

王河有, 朱超, 崔强, 郝永永, 马宏瑞^*

陕西科技大学环境科学与工程学院,陕西西安 710021

收稿日期:2021-07-09 出版日期:2022-04-28 上线日期:2022-03-22
通讯作者: *马宏瑞(1963-),男,博士,教授。研究方向：化工废水处理技术与工程应用研究。E-mail：mahrxingfeng@163.com。
作者简介:王河有（1996-）,男,陕西蓝田人,硕士研究生,主要研究方向为工业水处理技术,E-mail：594317072@qq.com。
基金资助:
国家水体污染控制与治理科技重大专项（2017ZX07602-001）

Study on Start-up and Operation of IC Anaerobic Reactor for Tanning Wastewater Treatment

WANG Heyou, ZHU Chao, CUI Qiang, HAO Yongyong, MA Hongrui^*

College of Environmental Science and Engineering, Shaanxi University of Science and Technology, Xi'an 710021, China

Received:2021-07-09 Online:2022-04-28 Published:2022-03-22

摘要/Abstract

摘要： 利用IC厌氧技术,以活性污泥产甲烷潜力为指标,评价中试反应器的启动与运行,研究了整个过程中水质参数及运行条件对负荷提升过程中反应器处理性能的影响。结果表明：在进水COD_Cr 2000 mg/L条件下,IC厌氧反应器具有良好的处理能力,COD_Cr削减率达50%~60%,沼气产量维持在1.1 m³/d。运行过程中控制pH在7.5~8范围内,保持消化液VFA/ALK（挥发性脂肪酸/碱度）小于0.3,满负荷下硫酸盐去除率达到92%~98%,C/S（碳硫比即COD/SO₄^2-）大于2.5,颗粒污泥的硫化物最大耐受限值为220 mg/L。整个运行过程中容积负荷小于1.5 kg COD_Cr/m³·d,上升流速小于2 m/h。研究显示IC厌氧反应器启动完成后对制革生化进水表现出较强的耐受性,在合适的运行条件下工程应用前景良好。

关键词: 制革废水, IC厌氧反应器, COD_Cr削减率, VFA/ALK, 硫化物

Abstract: In this study, IC anaerobic technology was used to evaluate the start-up and operation of the pilot-scale reactor with the methane production potential of activated sludge as an indicator. The influence of the water quality parameters and running conditions on the treatment performance during the load increasing process was investigated in detail. The results showed that the IC anaerobic reactor has a good capacity of COD_Cr reduction rate of 50%-60% when the influent COD_Cr was 2000 mg/L and the biogas output was maintained at 1.1 m³/d. The removal rate of sulfate could reach 92%-98% and the digestive liquid VFA/ALK was less than 0.3 when the pH was controlled between 7.5 and 8 and the C/S (C/S ratio, COD/SO₄^2-) was more than 2.5. The tolerance limit of the IC system to sulfide was 220 mg/L. The volumetric load during the whole process was less than 1.5 kg COD_Cr/m³·d, and the rising flow rate was less than 2 m/h. These results show that the IC anaerobic reactor have a strong tolerance to the tannery wastewater after start-up, and have a good application prospect under proper operating conditions.

Key words: tanning wastewater, IC anaerobic reactor, COD_Cr reduction rate, VFA/ALK, sulfide

中图分类号:

王河有, 朱超, 崔强, 郝永永, 马宏瑞. IC厌氧反应器处理制革废水的启动运行研究[J]. 皮革科学与工程, 2022, 32(2): 8-13.

WANG Heyou, ZHU Chao, CUI Qiang, HAO Yongyong, MA Hongrui. Study on Start-up and Operation of IC Anaerobic Reactor for Tanning Wastewater Treatment[J]. Leather Science and Engineering, 2022, 32(2): 8-13.

参考文献

[1] 焦翔. 制革废水处理工艺运行优化研究[D].浙江工业大学,2017.
[2] Park K,Kim D,Chung T H.Granulation in an upflow anaerobic sequencing batch reactor treating disintegrated waste activated sludge[J].Water Science&Technology,2005,52(12):105-111.
[3] 吴娜娜,郑璐,李亚峰,等.皮革废水处理技术研究进展[J].水处理技术,2017,(1):6-10+26.
[4] 朱超,贾柳,张文婷,等.生物强化A/O工艺处理规模化制革废水效果研究[J].皮革科学与工程,2021,31(01):6-13.
[5] 马宏瑞. 制革工业清洁生产和污染控制技术[M].北京:化学工业出版社,2004:3
[6] 王立璇. 制革工业废水及其处理现状[J].生物化工,2017,3(05):105-108.
[7] 李亚光,葛敬,王三反.制革废水处理技术的对比与分析[J].广东化工,2011,38(12):80-81.
[8] 王凯军. 厌氧内循环(IC)反应器的应用[J].给水排水,1996,(11):55-57.
[9] 陆艳侠,任鹏.IC厌氧反应器处理白酒厂酿造废水的研究[J].齐鲁工业大学学报:自然科学版,2017(1):27-31.
[10] Ramos J,Obaya M C,Valdes E,et al.Granulation of digested sewage sludge in mesophilic UASB reactors treating distillery waste waters from sugar cane molasses&nbsp[J].Engineering in Life Sciences,2004,14(3):283-292.
[11] 董婷婷. 暗发酵产氢菌的分离及其强化厌氧颗粒污泥活性的研究[D].陕西科技大学,2017.
[12] 王罕,杨海亮,赵应群,等.内循环厌氧反应器处理餐厨废水的酸化及恢复[J].水处理技术,2014,(5):108-111.
[13] Fang H H P,Ho-Kwong C,Yu-You L.Effect of degradation kinetics on the microstructure of anaerobic biogranules[J].Water Science&Technology,1995,32(8):165-172.
[14] Muyzer G,Stams A J M.The ecology and biotechnology of sulphate-reducing bacteria[J].Nature Reviews Microbiology,2008,6(6):441-454.
[15] Sarti A,Zaiat M.Anaerobic treatment of sulfate-rich wastewater in an anaerobic sequential batch reactor(AnSBR)using butanol as the carbon source[J].2011,92(6):1537-1541.
[16] 夏宏,杨德敏.制革废水及其处理现状综述[J].皮革与化工,2014,31(01):25-29.
[17] Zhao Z,Zhang Y,Chen Set al.Bioelectrochemical enhancement of anaerobic methanogenesis for high organic load rate wastewater treatment in a up-flow anaerobic sludge blanket(UASB)reactor[J].Rep,2014,4:6658.
[18] Luo G,Li J,Li Y,et al.Performance,kinetics behaviors and microbial community of internal circulation anaerobic reactor treating wastewater with high organic loading rate:Role of external hydraulic circulation[J].Bioresource Technology,2016,222:470-477.
[19] 马托,马宏瑞,杜占鹏,等.硫化物在厌氧污泥中的分布和对产甲烷活性的抑制作用[J].环境化学,2005,(05):550-553.
[20] Barrera E L,Spanjers H,Romero O,et al.Characterization of the sulfate reduction process in the anaerobic digestion of a very high strength and sulfate rich vinasse[J].Chemical Engineering Journal,2014,248:383-393.
[21] Silvio M,César H,Rafael B,et al.Anaerobic digestion of wastewater rich in sulfate and sulfide:effects of metallic waste addition and micro-aeration on process performance and methane production[J].Journal of environmental science and health.Part A,Toxic/hazardous substances&environmental engineering,2019,54(10):1-9.
[22] 刘飞飞. 新型两级分离厌氧IC反应器处理制浆造纸废水的运行研究[D].郑州大学,2012.
[23] 易敏,蒋亚蕾,王双飞,等.两种造纸废水的厌氧内循环反应器内颗粒污泥菌群及结构特性的对照分析[J].造纸科学与技术,2017,36(03):72-78.
[24] 朱灿灿,冯启明,章哲韵,等.造纸废水处理现状及方法以及研究进展[J].造纸装备及材料,2017,46(03):30-33.
[25] 常敏,马宏瑞,郝永永,等.毛皮加工废水厌氧生物处理效能的初步研究[J].中国皮革,2018,47(01):50-55.
[26] 赵琳琳. IC反应器处理玉米发酵酒精废水的运行研究[D]北京化工大学,2016.
[27] 高维超. IC+O/A/O系统处理毛皮生产废水的试验研究[D].郑州大学,2017.
[28] 池勇志,李亚新.硫化物的危害与治理进展[J].天津城市建设学院学报,2000,17(2):105-108.
[29] 罗干.内循环(IC)厌氧反应器处理硫酸盐有机废水研究[D].南京大学,2017.
[30] 赵芳,李江华,董滨,等.长链脂肪酸对厌氧消化产沼的抑制作用研究进展[J].安徽农业科学,2012,40(25):12564-12567.
[31] 胡超,邵希豪,晏波,等.内循环厌氧反应器设计问题的探讨[J].工业水处理,2017,37(09):5-9.

IC厌氧反应器处理制革废水的启动运行研究

Study on Start-up and Operation of IC Anaerobic Reactor for Tanning Wastewater Treatment

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	强涛涛, 邱波强, 朱润桐. 氧化石墨烯/多孔SiO₂微球复合材料的吸附性能研究[J]. 皮革科学与工程, 2023, 33(2): 28-33.
[2]	高新红, 张玉华. 制革企业污水处理系统改造工程实例[J]. 皮革科学与工程, 2022, 32(5): 40-42.
[3]	朱超, 贾柳, 张文婷, 岳丹晴, 马宏瑞. 生物强化A/O工艺处理规模化制革废水效果研究[J]. 皮革科学与工程, 2021, 31(1): 6-13.
[4]	朱超, 张文婷, 段翠花, 贾柳, Zarak Mahmood. 低温油脂降解菌的分离和菌剂构建及中试验证[J]. 皮革科学与工程, 2020, 30(6): 21-27.
[5]	江明芳, 程海明. 基于CNKI（2000-2019年）的制革研究文献可视化计量分析[J]. 皮革科学与工程, 2020, 30(5): 78-83.
[6]	丁海燕, 张贝贝, 李运, 王全杰. 新型吸附材料与制革废水处理[J]. 皮革科学与工程, 2020, 30(4): 17-23.
[7]	胡瑶, 陈利维, 戴睿, 冯国涛, 陈慧. 隔膜对电-Fenton法模拟制革染色废水降解率影响[J]. 皮革科学与工程, 2019, 29(06): 20-24.
[8]	马小剑,王亚楠,石碧. 有机负荷对制革废水好氧氨氮氧化速率的影响[J]. 皮革科学与工程, 2019, 29(04): 10-14.
[9]	何乐林,王玥,杨晓娇,岳国宗,朱婧,赵鹏翔. 纳米零价铁（nZVI）插层的二维过渡金属碳化物（Ti₃C₂）对水中Cr(VI)的吸附[J]. 皮革科学与工程, 2019, 29(04): 15-19.
[10]	王晴,马宏瑞,郝永永,朱超. Fe(III)-Al₂O₃对制革生化尾水中DOM的去除规律研究[J]. 皮革科学与工程, 2019, 29(04): 24-29.
[11]	马宏瑞,王慧琴,朱超,周建军. 水解酶及硝化菌剂强化处理制革废水的研究[J]. 皮革科学与工程, 2019, 29(04): 5-9.
[12]	高跃昕;莫珊;鹿文慧;高昊东;张新申;. 流动注射法测定制革废水的浊度[J]. , 2017, 27(02): 49-52.
[13]	莫珊;高跃昕;赵正喜;张新申;. 制革废水中的总氮含量测定——高温消解-流动注射分光光度法[J]. , 2017, 27(01): 50-53.
[14]	尹倩婷;王刚;张路路;刘旭;梁明煌;梁乃仁;. 牛鞋面革制造中浸灰与铬鞣废水循环利用研究[J]. , 2016, 26(01): 43-49.
[15]	高跃昕;莫珊;赵正喜;高昊东;张新申;. 流动注射法-铬黑T快速测定制革废水中的钙离子[J]. , 2016, 26(01): 65-68.