生物柴油是一種新型的可再生的生物質能源，是目前極具開展?jié)摿Φ奶娲茉粗弧５锊裼?/span>生產也隨同著廢水污染問題。生物柴油廢水主要產生于水洗階段，是一種集懸浮油、乳化油、溶解性有機物及鹽于一體的多相體系，主要污染物包括油、COD、硫化物、堿、鹽、醇、烴類、懸浮物以及氨氮等。廢水處置難度很大，特別是硫酸鹽含量高時，會嚴重影響生化處置效果。上流式厭氧污泥床(UASB)工藝是一種具有很大應用前景的生物柴油污水處置技術，具有運轉費用低、剩余污泥量少和有機負荷高等優(yōu)點。但也存在反響速度較慢、反響時間較長、處置構筑物容積大、耐高含量硫酸鹽才能差、有機酸積聚快和啟動周期長等問題。

　　為處理上述問題，本研討經過UASB處置生物柴油廢水的實驗，剖析UASB工藝在投加填料前后對生物柴油廢水的處置效果和運轉規(guī)律，以期為相似廢水的處置提供技術支持。

　　1、實驗局部

　　1.1 實驗目的

　　實驗在北方某生物柴油工業(yè)廢水處理廠實行。處置用水為該廠經過預處置的含油污水，由生產廢水(包括原料雜水、工藝生產水、工藝生產甘油、濃硫酸)、沖刷廢水、鍋爐房廢水和生活污水組成。生產廢水(COD高達500～600g/L)是主要廢水，其中含硫酸、甘油的質量分數分別為10%、40%，甲醇、短鏈有機物、脂肪酸、脂肪酸甲酯、油脂等合計質量分數2%。實驗經過投加一定比例、一定粒徑的顆?；盍献鳛閰捬跷⑸锏妮d體，來快速提升UASB設備中微生物的活性和數量，從而提升UASB設備對生物柴油廢水中污染物的去除效果，以及UASB反響設備的容積負荷，并優(yōu)化工藝參數，進而降低UASB設備的投資本錢。

　　1.2 實驗設備

　　實驗設備如圖1所示。

　　實驗設備主體由有機玻璃管制成，以利于察看UASB設備運轉過程中發(fā)作的現象。厭氧反響柱直徑200mm，總高約2m。頂部設置三相別離器、出水口和沼氣搜集設備，以利于氣、液、固三相的別離，沼氣搜集設備與氣體流量計相連;中間筒體進廢水和外循環(huán)加熱水;底部設置進水箱和外循環(huán)水加熱箱，進水分別經過泵自動控制。外循環(huán)系統(tǒng)經過泵調控UASB設備中廢水的上升流速。

　　1.3 實驗過程

　　將厭氧污泥(取自該廠一期UASB厭氧污泥，污泥接種量36g/L)和顆粒填料(投加量為設備有效容積的5%，詳細參數如表1所示)先后裝入UASB反響設備，控制循環(huán)上升流速為0.2m/h、溫度為35℃，比照填料投加前、后UASB設備對污染物的去除效果。

　　實驗過程中廢水由進水箱經過泵進入UASB反響設備后，在反響區(qū)與微生物實行反響后進入三相別離器實行氣、水、泥的三相別離，產氣量經過氣體流量計丈量，出水經過出水口排出，污泥降落返回反響區(qū)繼續(xù)實行廢水處置。設備反響溫度控制為35℃，通入加熱箱加熱外循環(huán)水進入筒體來控制UASB的反響溫度。為了提升廢水的處置效果，經過泵調理UASB外循環(huán)流速來控制廢水的上升流速。

　　1.4 剖析辦法

　　水質剖析項目為COD、產沼氣量、有機酸含量和pH。其中COD經過重鉻酸鉀法測定，產沼氣量經過氣體流量計讀數丈量，有機酸含量采用化學滴定法檢測，pH采用pH計測定。

　　2、結果與討論

　　2.1 COD的去除效果

　　實行了UASB設備加裝填料(進水體積流量2.4L/d)和不加裝填料(進水體積流量0.8L/d)狀況下COD去除效果的比照實驗，結果如圖2和圖3所示。

　　從圖2和圖3能夠看出，出水COD隨著進水COD的增大而增大，COD去除率總體上隨著容積負荷的增大而減少;UASB設備加填料后單位時間廢水處置量明顯增加，且前期微生物掛膜啟動時間明顯縮短。

　　在不加填料的狀況下，當控制進水體積流量為0.8L/d，進水COD為70.55g/L時，COD的均勻去除率為84.9%，此時COD容積負荷為5.13kg/(m3·d);當進水COD增加為115.3g/L時，COD的去除率為80.7%，此時COD容積負荷為8.4kg/(m3·d)。在不加填料的狀況下，前期出水COD偏高，剖析緣由以為是接種底泥中局部COD釋放到水中所致。

　　在加裝填料的狀況下，當控制進水體積流量為2.4L/d，進水COD為59.18g/L時，COD的均勻去除率為88.6%，此時容積負荷為12.9kg/(m3·d);當進水COD增加為125.1g/L，容積負荷為27.3kg/(m3·d)時，COD的均勻去除率為71.9%，當COD容積負荷提升為54.6kg/(m3·d)，此時COD的去除率降落為57.97%。COD容積負荷從12.9kg/(m3·d)增加到54.6kg/(m3·d)，固然此時建立本錢降低了約3/4，但是設備的運轉穩(wěn)定性明顯變差，COD的去除率也降落了約30%。

　　綜上所述，在不加填料狀況下，UASB設備容積負荷為5.13kg/(m3·d)時對COD的去除率最高，為84.9%;在加填料狀況下，從建立本錢、COD去除率和設備運轉穩(wěn)定性方面思索，COD容積負荷為12.9kg/(m3·d)時效果較好，此時COD去除率為88.6%。因而倡議，UASB設備COD容積負荷不加填料狀況下宜取4～6kg/(m3·d)，在加填料狀況下宜取10～13kg/(m3·d)。

　　2.2 產沼氣量的變化

　　實行加填料(進水體積流量2.4L/d)和不加裝填料(進水體積流量0.8L/d)狀況下的產沼氣量比照實驗，剖析UASB設備產沼氣量v的變化，結果如圖4、圖5和表2所示。

　　從圖4、圖5和表2能夠看出，產沼氣量前期隨著進水COD的增加而增加，后期又呈現降落的趨向。在不加填料的狀況下，當進水COD為70.55g/L時，產沼氣量為1.84L/d，此時COD容積負荷為5.13kg/(m·3d)。在加填料的狀況下，當進水COD為18.27g/L時，產沼氣量為11.88L/d，此時COD容積負荷為3.99kg/(m3·d)，出水中有機酸濃度為7.95mmol/L。后期產沼氣量隨出水中有機酸含量的增加而呈現明顯降落趨向，當出水中有機酸濃度為98.81mmol/L時，產沼氣量降為0.77L/d。后期產沼氣量呈現降落趨向，剖析以為是出水中有機酸的大量增加使產甲烷菌遭到了抑止所致。

　　綜上所述，在不加填料狀況下COD容積負荷為5.13kg/(m3·d)時沼氣產量最大，為1.84L/d;在加填料狀況下，COD容積負荷為3.99kg/(m3·d)時沼氣產量最大，為11.88L/d。比照不加填料的狀況，UASB設備在加填料的狀況下，產沼氣量明顯增加，剖析緣由以為是作為微生物載體的填料比外表積大、孔隙率高，使得UASB設備中產甲烷菌數量明顯增加，從而沼氣產量明顯增大。因而，從沼氣產量和能源應用角度思索，COD容積負荷倡議取3～6kg/(m3·d)，同時控制出水中有機酸濃度<8mmol/L。

　　2.3 有機酸含量和pH的變化

　　實行加填料狀況下的有機酸和pH變化實驗，進水COD分5個階段提升，每階段運轉2d，每天同一時間取樣檢測，剖析出水中有機酸含量和pH的變化，實驗結果如圖6所示。

　　從圖6能夠看出，出水中有機酸含量隨進水COD增加根本呈現上升的趨向，有機酸不時累計，剖析緣由以為是，每階段COD大幅提升后2d的穩(wěn)定運轉時間較短，產甲烷菌來不及合成厭氧反響產生的有機酸，大量累計的有機酸致使產甲烷菌遭到了抑止。

　　從圖6還能夠看出，出水pH隨進水COD增加呈現降落的趨向。剖析以為是有機酸的不時累計所致。為保證COD的去除效果和沼氣產量，倡議控制出水pH>6.8。假如出水pH≤6.8，應在進水中恰當加碳酸鈉或氫氧化鈉調理。

　　3、結論

　　UASB設備出水COD隨進水COD的增大而增大，COD去除率總體上隨進水COD容積負荷的增大而減小。當進水COD為59.18g/L時，填料裝填體積比為5%時，UASB設備對COD的去除率為88.6%，此時設備容積負荷為12.9kg/(m3·d)。

　　產沼氣量前期隨進水COD的增加而增加，后期由于出水中有機酸的大量積聚而呈現明顯降落的趨向。在加填料狀況下，當進水COD為18.27g/L時，UASB設備產沼氣量可達11.88L/d，此時UASB設備COD容積負荷為3.99kg/(m3·d)。

　　出水有機酸含量隨進水COD增加根本呈現上升的趨向。出水pH隨進水COD增加呈現逐漸降落的趨向。