前言：
近年来大蒜农产品的深加工企业规模不断扩大，进而也产生了大量的加工污水。目前，有关大蒜加工废水处理的研究较少。因此我公司着力推出大蒜污水处理技术及相关设备供广大人民群众采购。
1、大蒜废水特点
大蒜加工废水属于植物制剂废水，主要来自浸泡大蒜和大蒜深加工过程中产生的废水，废水中含有蒜素、果胶和糖类化合物等污染物。其中最主要成分是大蒜素，在新鲜大蒜中并不含大蒜素，而含有它的前体——大蒜氨酸。鲜蒜中的大蒜氨酸以稳定、无臭的形式存在于大蒜中，当大蒜受到冲击(切片或捣碎)后，蒜酶接触空气后活化，催化大蒜氨酸形成大蒜素。大蒜在不同的反应条件下会得到不同的产物：纯品大蒜素为无色油状液体，具有大蒜异味，微溶子水，易溶于乙醚、乙醇等有溶剂。化学性质很不稳定，对热、碱不稳定，对酸相对较稳定ll引。在无溶剂的纯化合物状态下受热、光照条件下很快降解成其它有机硫化物：二烯丙基二硫化物、二烯丙基三硫化物、硫醚，含硫杂环类化合物有硫杂环戊烯、硫杂环己二烯、硫杂环己烯和甲基烯丙基二硫化物等多种成分，组成组分复杂的混合物，即常被称作为大蒜油。
2、大蒜废水处理工艺
大蒜加工主要包括浸泡、清洗及离心等工序，产生的废水含有高浓度的有机物及氮磷，大量排放会造成水体污染。大蒜废水属于高浓度难降解废水，现有处理方法如物理法、微电解-生化法、活性污泥法等都存在一定缺点，国内外尚无理想的处理工艺。活性污泥法具有处理量大、效率高、成本低、无二次污染等优点，是处理该废水较理想的工艺。厌氧折流板反应器（ABR）是在UASB基础上开发的，而填料式厌氧折流板反应器（CABR）是在ABR中增加填料从而增加生物量，提高稳定性和处理效率，前处于初级研究阶段，实际应用较少，具有稳定性高、处理效果好、反应器不易堵塞等优点。CABR解决了污泥状态与上升水流的矛盾，添加填料可减少污泥流失并提高处理效率，缩短启动时间，出水可生化性明显提高。
研究了CABR的启动，利用好氧污泥预挂膜，无需曝气，18℃时2周内完成启动，缩短了启动时间。采用CABR处理有机废水，COD去除率＞82%。采用CABR处理土豆淀粉废水，COD为1100~4500mg/L时，COD去除率可达8.7%。序批式活性污泥法（SBR）一般为好氧厌氧交替运行，具有同步脱氮除磷功能。用CABR和SBR两种工艺组合处理模拟大蒜废水，CABR可去除污水中的有机物，SBR主要去除氮磷。组合工艺运行操作稳定、处理能力强，对冲击负荷有较强的适应性，CABR提高了废水可生化性且能耗较低，经济效益好。
3、工艺流程
组合工艺采用CABR和SBR串联运行，用蠕动泵将废水从原水箱打入CABR，废水进入CABR后沿导流板上下折流前进，依次通过每个反应室的泥床，废水中有机物与微生物充分接触被去除，CABR水力停留时间为24h。出水进入中间水箱，随后用蠕动泵打入SBR，经SBR处理后排出的上清液为整个组合工艺出水，系统稳定后SBR运行方式：进水搅拌1h—曝气7h—静置1h—排水。
4、结果与分析
CABR启动阶段COD去除率变化CABR启动有低负荷和高负荷2种方式，目的是不断驯化培养最适宜的微生物种群，使微生物具有高效处理该污水的能力。研究表明过高负荷下启动ABR工艺往往会导致启动失败。由于大蒜废水杀菌性较强，高负荷启动会杀死微生物，故采用低负荷启动方式。先接种污水处理厂厌氧段污泥，不断提高进水COD，设定HRT为24h，经5个周期驯化培养后逐渐适应COD冲击，5个周期内CABR对COD的去除率。
最初进水COD为500mg/L，同时投加一定量的铁、锌、氮、磷营养盐，每天检测出水水质，当COD去除率＞85%时提高进水COD进入下一周期，每次进水COD递增500mg/L。每个周期约8d，每个周期末COD去除率接近90%。每个周期从第1天开始COD去除率逐渐增大，说明微生物逐渐适应了大蒜废水环境，污泥降解能力不断提高。经过5个周期的驯化后，进水COD约3000mg/L，去除率稳定项目COD/（mg·L-1）TN/（mg·L-1）TP/（mg·L-1）pH数值5000~700070~956.2~12.5 5.92~6.88在87%左右，出水无蒜味，CABR成功启动。可见采用低负荷启动，启动过程中逐渐提高COD的方式，CABR启动迅速，污泥培养时间较短。
SBR启动阶段COD及MLSS的变化取污水处理厂好氧段污泥接种于SBR中并连续曝气，先用营养液培养5d（培养液由硫酸铵、磷酸二氢钾、葡萄糖等配制而成）以恢复污泥活性，然后加入CABR出水，每天加水后曝气7h，静置1h，排除上清液,控制SBR进水体积，使SBR混合液中的COD从150mg/L提高到350mg/L，每次增加100mg/L，经过3个驯化周期（每个周期为5d）SBR启动阶段的COD去除率、MLSS变化。经过15d的驯化培养，SBR中MLSS逐渐升高，从3000mg/L逐渐升高到6000mg/L，且MLSS增加速度随进水COD的增大而增大。每个驯化周期内COD去除率逐渐升高，说明污泥逐渐适应了进水水质，污泥降解能力提高。同时污泥由棕黑色逐渐变为黄褐色，污泥性状稳定，沉降性能较好，COD去除率稳定在85%以上，SBR启动成功。同样，采用低负荷启动方式，启动过程中逐渐提高COD，SBR启动迅速，污泥培养时间较短。
5、组合工艺对废水中COD的去除效果
CABR中的污泥可被填料截留，反应器容积负荷提高，CABR处理后废水中的有机物经水解酸化后可生化性提高，有利于提高SBR的好氧处理效果。采用CABR+SBR组合工艺处理模拟大蒜废水，考察该工艺对有机物的去除效果及运行稳定性。其中CABR的HRT为24h，SBR进水搅拌1h，曝气7h，静置1h后排放上清液。试验装置连续运行30d，其对COD的处理效果。CABR进水COD约为6000mg/L，出水COD约为720mg/L，CABR阶段的COD平均去除率为87。98%，SBR出水COD约为84mg/L，SBR阶段的COD平均去除率为88.21%，CABR+SBR组合工艺的出水COD平均为83.12mg/L，平均总去除率为98.58%，符合城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918—2002）的二级排放标准要求。
6、结论
采用CABR+SBR组合工艺处理模拟大蒜废水，研究了组合工艺的启动过程及对COD、TN、TP的去除效果。
（1）若采用低负荷启动方式，启动过程中根据出水水质逐渐提高进水COD，CABR+SBR组合工艺启动迅速，污泥培养时间较短，启动更方便。
（2）CABR经5个周期（40d）培养后，当进水COD保持在3000mg/L时，出水COD去除率稳定在87%以上；SBR经3个周期（15d）培养后，当进水COD为350mg/L时，出水COD去除率稳定在85%以上。
（3）系统运行稳定后，当进水COD在6000mg/L左右时，CABR+SBR组合工艺最终出水COD、TN、TP质量浓度分别为83.12、11.30、1.28mg/L，总去除率分别为98.58%、84.68%、82.48%，出水符合城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918—2002）二级排放标准要求。