摘要：采用HABR－CASS組合工藝進(jìn)行棉機(jī)織物印染廢水處理的中試研究。結(jié)果表明，在HABR厭氧池、CASS反應(yīng)池的水力停留時(shí)間分別為24、12 h的條件下，系統(tǒng)對(duì)CODCr、BOD5、氨氮、SS的總?cè)コ史謩e為90．4％、95．5％、87．0％、87．5％，各污染物出水平均質(zhì)量濃度分別為67．5、13．8、6．9、38．0 mg／L，出水色度為33.0倍，總?cè)コ蕿?5.0%，均低于DB 44／26—2001《廣東省水污染排放限值》第Ⅱ時(shí)段一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)限值。
關(guān)鍵詞：組合工藝；填料復(fù)合式厭氧折流板反應(yīng)器（HABR）；循環(huán)活性污泥系統(tǒng)（CASS）；棉機(jī)織物印染廢水
棉機(jī)織物印染加工包含退漿和絲光工序，其印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物濃度高、色度深、堿度大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn)，屬于難處理的工業(yè)廢水。處理方法一般采用物化法和生化法組合工藝［1－3］，廢水處理后基本能達(dá)標(biāo)排放。物化工序中的吸附法需要使吸附劑再生，混凝法需要投加混凝劑，氣浮法需要投加氣浮劑和耗費(fèi)大量的電能，從而導(dǎo)致棉機(jī)織物印染廢水的處理成本較高。為了降低其處理成本，本文通過對(duì)厭氧工序進(jìn)行強(qiáng)化，來探索HABR－CASS組合生物工藝處理棉機(jī)織物印染廢水的可行性。
1·材料與方法
1．1試驗(yàn)水質(zhì)
試驗(yàn)用水取自佛山市某印染廠水處理站調(diào)節(jié)池綜合排放廢水，廢水水質(zhì)見表1，其主要成分為棉印染加工過程中產(chǎn)生的大量染料、表面活性劑、熒光增白劑、元明粉、燒堿等多種印染助劑。
1．2試驗(yàn)裝置
試驗(yàn)裝置如圖1所示，由高位水箱、填料復(fù)合ABR厭氧池（HABR）、緩沖槽、CASS反應(yīng)池、曝氣機(jī)、出水槽等部分組成。HABR厭氧池與CASS反應(yīng)池均為有機(jī)玻璃制作，HABR厭氧池尺寸為：800 mm×200 mm×380 mm，有效容積為42．0 L，內(nèi)置軟性纖維填料，填充率為50％；CASS反應(yīng)池尺寸為：400 mm×200 mm×380 mm，有效容積為21．0 L，由生物選擇區(qū)、缺氧區(qū)、主反應(yīng)區(qū)組成，三部分容積比為1∶5∶15，曝氣機(jī)曝氣。CASS反應(yīng)池以6 h為一運(yùn)行周期，其中曝氣4 h，沉淀1h，排水1 h，用時(shí)間控制器對(duì)CASS反應(yīng)池的曝氣、沉淀、排水進(jìn)行控制。進(jìn)水時(shí)開始污泥回流，靜置沉淀時(shí)污泥回流停止，排水比為30％。廢水進(jìn)水流量約2．3 L／h，進(jìn)入HABR厭氧池前根據(jù)水質(zhì)狀況適當(dāng)調(diào)節(jié)pH值，然后從高位水箱通過流量計(jì)進(jìn)入HABR厭氧池。CASS反應(yīng)池主反應(yīng)區(qū)的污泥通過污泥回流泵回流到生物選擇區(qū)，與廢水混合。本裝置利用水位差原理使上清液排入出水槽。
1．3分析方法
CODCr測定：重鉻酸鉀氧化法；BOD5測定：標(biāo)準(zhǔn)稀釋法；SS測定：烘干稱重法；pH值測定：pHS－3C精密pH計(jì)；色度：稀釋倍數(shù)法；NH3－N：納氏試劑光度法。
2·結(jié)果與討論
2．1反應(yīng)器的啟動(dòng)與馴化
在HABR厭氧池、CASS反應(yīng)池中分別投加了占池容20％左右的接種污泥，該污泥為某印染廠水處理站的厭氧與好氧污泥，污泥馴化初期采取間歇進(jìn)水、悶曝的方式，然后以小流量連續(xù)進(jìn)水，以鏡檢結(jié)果和CODCr去除率達(dá)80％以上作為增加進(jìn)水量的依據(jù)，逐步提升流量到設(shè)計(jì)負(fù)荷。低負(fù)荷啟動(dòng)是HABR厭氧池快速啟動(dòng)的關(guān)鍵，啟動(dòng)時(shí)控制CODCr容積負(fù)荷低于1 kg／（m3·d），增長幅度以每次增加20％～30％為宜，過大容易造成揮發(fā)酸積累。HABR厭氧池的負(fù)荷是否適中可以通過出水pH值來間接反映，合適的pH值為7．0～7．4，pH值小于6．9時(shí)，說明有機(jī)負(fù)荷過大，可以在減小有機(jī)負(fù)荷的同時(shí)向水中投加石灰和純堿的方法來加以調(diào)節(jié)。pH值大于7．4，說明有機(jī)負(fù)荷偏小［4］。隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加，觀測到CASS池污泥中有大量活躍的原生動(dòng)物（如鐘蟲）和少量的后生動(dòng)物（如輪蟲），表明活性污泥培養(yǎng)基本成功。經(jīng)過3個(gè)月的調(diào)試，HABR厭氧池、CASS反應(yīng)池的水力停留時(shí)間分別控制在24、12 h，pH值控制在6～9之間，連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
2．2對(duì)有機(jī)物的去除
系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行2個(gè)月對(duì)有機(jī)物的去除情況見圖2~圖4。由圖2可知，在反應(yīng)器CODCr容積負(fù)荷為1．4 kg／（m3·d），進(jìn)水CODCr波動(dòng)較大的情況下，HABR厭氧池對(duì)CODCr的去除效果良好，平均去除率為48．8％，與文獻(xiàn)［5］中的ABR反應(yīng)器相比，HABR厭氧池對(duì)CODCr的去除率提高4．3％。這是因?yàn)橛葾BR反應(yīng)器增設(shè)填料構(gòu)成的HABR厭氧池能利用填料加速污泥與氣泡分離，提高沉淀區(qū)域的泥水分離效率，降低污泥流失，從而能截留更多的生物量，增加反應(yīng)器的有效泥量，提高了反應(yīng)器的容積負(fù)荷和處理效果。由圖3、圖4可知，HABR厭氧池對(duì)BOD5的平均去除率僅為25．3％，但經(jīng)過HABR厭氧池處理后，廢水的m（BOD5）／m（CODCr）均值由進(jìn)水的0．30提高到出水的0．44，大大提高了廢水的可生化性，為后續(xù)的CASS反應(yīng)池的進(jìn)一步處理創(chuàng)造了有利的條件。
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