摘要：采用HABR－CASS組合工藝進行棉機織物印染廢水處理的中試研究。結果表明，在HABR厭氧池、CASS反應池的水力停留時間分別為24、12 h的條件下，系統對CODCr、BOD5、氨氮、SS的總去除率分別為90．4％、95．5％、87．0％、87．5％，各污染物出水平均質量濃度分別為67．5、13．8、6．9、38．0 mg／L，出水色度為33.0倍，總去除率為95.0%，均低于DB 44／26—2001《廣東省水污染排放限值》第Ⅱ時段一級排放標準限值。
關鍵詞：組合工藝；填料復合式厭氧折流板反應器（HABR）；循環活性污泥系統（CASS）；棉機織物印染廢水
棉機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、有機污染物濃度高、色度深、堿度大、水質變化大等特點，屬于難處理的工業廢水。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標排放。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大量的電能，從而導致棉機織物印染廢水的處理成本較高。為了降低其處理成本，本文通過對厭氧工序進行強化，來探索HABR－CASS組合生物工藝處理棉機織物印染廢水的可行性。
1·材料與方法
1．1試驗水質
試驗用水取自佛山市某印染廠水處理站調節池綜合排放廢水，廢水水質見表1，其主要成分為棉印染加工過程中產生的大量染料、表面活性劑、熒光增白劑、元明粉、燒堿等多種印染助劑。
1．2試驗裝置
試驗裝置如圖1所示，由高位水箱、填料復合ABR厭氧池（HABR）、緩沖槽、CASS反應池、曝氣機、出水槽等部分組成。HABR厭氧池與CASS反應池均為有機玻璃制作，HABR厭氧池尺寸為：800 mm×200 mm×380 mm，有效容積為42．0 L，內置軟性纖維填料，填充率為50％；CASS反應池尺寸為：400 mm×200 mm×380 mm，有效容積為21．0 L，由生物選擇區、缺氧區、主反應區組成，三部分容積比為1∶5∶15，曝氣機曝氣。CASS反應池以6 h為一運行周期，其中曝氣4 h，沉淀1h，排水1 h，用時間控制器對CASS反應池的曝氣、沉淀、排水進行控制。進水時開始污泥回流，靜置沉淀時污泥回流停止，排水比為30％。廢水進水流量約2．3 L／h，進入HABR厭氧池前根據水質狀況適當調節pH值，然后從高位水箱通過流量計進入HABR厭氧池。CASS反應池主反應區的污泥通過污泥回流泵回流到生物選擇區，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：標準稀釋法；SS測定：烘干稱重法；pH值測定：pHS－3C精密pH計；色度：稀釋倍數法；NH3－N：納氏試劑光度法。
2·結果與討論
2．1反應器的啟動與馴化
在HABR厭氧池、CASS反應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水、悶曝的方式，然后以小流量連續進水，以鏡檢結果和CODCr去除率達80％以上作為增加進水量的依據，逐步提升流量到設計負荷。低負荷啟動是HABR厭氧池快速啟動的關鍵，啟動時控制CODCr容積負荷低于1 kg／（m3·d），增長幅度以每次增加20％～30％為宜，過大容易造成揮發酸積累。HABR厭氧池的負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，說明有機負荷過大，可以在減小有機負荷的同時向水中投加石灰和純堿的方法來加以調節。pH值大于7．4，說明有機負荷偏小［4］。隨著培養時間的增加，觀測到CASS池污泥中有大量活躍的原生動物（如鐘蟲）和少量的后生動物（如輪蟲），表明活性污泥培養基本成功。經過3個月的調試，HABR厭氧池、CASS反應池的水力停留時間分別控制在24、12 h，pH值控制在6～9之間，連續穩定運行。
2．2對有機物的去除
系統穩定運行2個月對有機物的去除情況見圖2~圖4。由圖2可知，在反應器CODCr容積負荷為1．4 kg／（m3·d），進水CODCr波動較大的情況下，HABR厭氧池對CODCr的去除效果良好，平均去除率為48．8％，與文獻［5］中的ABR反應器相比，HABR厭氧池對CODCr的去除率提高4．3％。這是因為由ABR反應器增設填料構成的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，增加反應器的有效泥量，提高了反應器的容積負荷和處理效果。由圖3、圖4可知，HABR厭氧池對BOD5的平均去除率僅為25．3％，但經過HABR厭氧池處理后，廢水的m（BOD5）／m（CODCr）均值由進水的0．30提高到出水的0．44，大大提高了廢水的可生化性，為后續的CASS反應池的進一步處理創造了有利的條件。
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