BMP用于高浓度有机废水降解案例

一、 背景介绍：

某生产企业的高浓度有机废水，利用厌氧微生物技术去除COD，由于废水存在多种抑制因子，IC反应器的降解效率很低（COD去除率低于30%），采用BMP测试其产甲烷潜力及COD去除率规律，可以为调整工艺参数、优化处理方案提供一定的指导。

二、 实验步骤：

1、 所需条件：RTK18通道BMP仪器1台，恒温水浴锅1台，高浓度有机废水3 L，葡萄糖10 g，活性污泥30 g。

2、 实验过程：

（1） 中温37摄氏度厌氧反应，实验周期24 d，BMP仪器自动控制搅拌速率为80 rpm，顺时针搅拌1 min，停1 min，再逆时针搅拌1 min，停1 min；

（2） 9个反应瓶，其中3个的底物为有机废水，3个的底物为葡萄糖+有机废水，3个为空白活性污泥；

（3） 已知有机废水COD为12000，每个瓶添加400 mL有机废水，葡萄糖添加量为2 g，活性污泥与底物的比例ISR为1

（4） BMP仪器跨平台软件自动记录产生甲烷气体量，采样间隔1 min，分辨率1 mL。

三、 实验分析：

1、 如图一所示为本实验采用的BMP全自动甲烷潜力测试仪

图一：BMP全自动甲烷潜力测试仪

2、 如图二是实验过程中3d、6d、12d、24d的数据截图，包含实时产气曲线图和实时产气速率图以及累计产气量。

图二：3d、6d、12d、24d软件数据截图

3、图三是对数据以d为间隔单位进行处理作图，其中有机废水平均产甲烷1095 mL，有机废水+葡萄糖平均产甲烷1832 mL，同时也可看到实验平行性很好。

图三：产甲烷潜力数据分析图

4、 根据图三分析如下：

（1）2g葡萄糖累计产甲烷气体737 mL，产气量368.5 mL/g VS，葡萄糖理论产气量374 mL/g VS，产率98.5%，与文献报到一致；

（2）根据经验，同样条件下，葡萄糖实验周期约12d，而本实验在有机废水存在条件下，葡萄糖实验周期24d，推测有机废水中存在高抑制因子；

（3）进一步分析12d数据分析，葡萄糖产率61%，低于正常范围80-90%，证实确实存在抑制厌氧产甲烷因素；

（4）24d数据分析，有机废水产甲烷气体1095 mL，对应消耗的COD为3129 mg，400 mL有机废水所含COD为4800 mg，COD去除率65%，结果与测试实验结束后的COD值一致。

5、 图四是COD去除率对应时间的曲线图，从图中可知有机废水初期（12d前）的COD去除率存线性关系，12d后，COD去除率呈下降趋势。

图四：有机废水COD去除率与时间曲线图

四、 实验小结：

BMP全自动甲烷潜力测试仪可以研究有机废水厌氧产甲烷潜力以及COD去除率规律，数据实时、在线采集，可以为指导实际生产工艺提供理论依据和小试经验。