A/O一体化曝气生物滤池降解酱油废水的研究
近些年来，随着人们生活水平的提高，酱油制造工业快速发展，导致酱油生产废水排放量大增。有研究表明，酱油制造过程产生废水约6～9t/t酱油。这类废水的主要成分包括粮食残留物、发酵过程产物、酱油色素、消毒剂、大量的盐分、各种微生物及其分泌物和代谢产物，具有色度大，BOD、COD和SS浓度较高等特点。虽然其BOD/COD值一般大于015，可生化性好，但是由于酱油的生产原料如大豆、麦麸等在长时间的发酵过程中会通过酶褐变、非酶褐变反应生成各种带色物质，使得废水的色度构成极其复杂，采用单一好氧生物处理工艺很难达标。因此，寻求处理效率高，流程简单的处理方法以实现酱油废水的脱色和有效降解是该废水处理的研究热点。
曝气生物滤池(biologicalaeratedfilter，简称BAF)作为一种固定式生物膜反应器，是利用载体表面上生长的生物膜达到净化废水的目的。在BAF中，生物量浓度可以达到活性污泥法的8～9倍，因而能获得较高的有机物去除效果；而且该反应器还具有较强的抗冲击能力，污泥产生量少等优点，被广泛地应用在多种废水的处理工艺中。
基于上述特点，采用A/O(厌氧/好氧)一体化BAF反应器，用废弃物煤渣为主的混合填料处理酱油废水，探讨该反应器处理酱油废水的能力，脱色效果及相关的有机物降解动力学。
1 材料与方法
1.1 试验系统
圆柱形曝气生物滤池试验设备由有机玻璃制作而成，如图1所示。滤池总高3m，直径100mm，有效容积为17.3L。其中，滤池底部装填高约0.1m、粒径4～8mm的卵石作为承托层；滤池下部为厌氧层，高015m；上部为好氧层，高1150m。厌氧和好氧层采用由煤渣、颗粒活性碳和陶粒组成的混合填料，3种材料的粒径均为2～4mm，配比为:煤渣∶活性碳∶陶粒=2∶1∶1(体积比)。煤渣和活性碳都为多孔的结构，有较强的吸附性能。对于处理高色度的酱油废水，不仅具有较好的脱色能力，也有利于微生物的附着生长和挂膜。陶粒表面相对光滑，具有较好的水力条件。在好氧层和厌氧层之间设曝气管，采用环形穿孔管曝气。废水通过进水泵泵入装置底部，先后经过承托层、厌氧滤层和好氧滤层，处理后的水从装置的顶部排出。装置底部设有反冲洗水管和气管，用于去除老化的生物膜，防止床层板结及阻塞。反冲洗后的出水从装置的顶部排出，剩余污泥则由装置底部的污泥斗排出。根据反应器的运行情况，不定时进行反冲洗，防止床层堵塞。
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1.2 试验水质
酱油废水为湘潭市某酱油厂产品车间清洗废水。水样呈黄褐色，有臭味，并含有一些白色悬浮物，其具体的水质指标如表1所示。由于原废水的悬浮物(SS)含量很高，为防止滤床堵塞和减少反冲洗的次数，采用砂滤工艺对原废水进行简单的预处理。预处理后的废水水质指标也列在表1中，该废水即为BAF的进水。
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1.3 试验过程和方法
采用接种挂膜方式实现微生物挂膜。首先将活性污泥导入滤柱，按照COD∶N∶P=100∶5∶1添加葡萄糖营养液闷曝24h，然后采用连续进水方式，维持进水流量约为4.7L/h，加入原废水和葡萄糖废水混合液。混合液中废水约占总组分10%(体积比)，待反应器运行稳定后，按照20%、50%、80%和100%的比例逐步提高混合液中原废水的含量。经过约30d的培养驯化后，可在滤料上观察到薄薄的一层生物膜。镜检结果显示生物膜上附着大量如丝状菌、豆形虫等微生物，这时反应器对废水的去除率约为80%，标志着生物膜培养成熟。
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