摘要：采用折流式厭氧反應(yīng)器（ABR）處理難降解印染廢水，對(duì)其啟動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了試驗(yàn)研究。接種污泥由某工業(yè)園區(qū)污水處理廠(chǎng)厭氧水解池內(nèi)的厭氧絮狀污泥和某造紙廢水處理內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的厭氧顆粒污泥按質(zhì)量比4:5混合接種，采用實(shí)際印染廢水與葡萄糖按一定比例混合配水作為啟動(dòng)進(jìn)水，控制COD的平均容積負(fù)荷為0.97kg·m-·3d-1，逐步減少葡萄糖并直至完全不加。反應(yīng)器經(jīng)過(guò)約60d的連續(xù)運(yùn)行，穩(wěn)定運(yùn)行期COD平均去除率39.5%，色度平均去除率63.4%，印染廢水BOD5/COD由0.20提高到0.39，可生化性明顯改善。
關(guān)鍵詞：折流式厭氧反應(yīng)器；印染廢水；水解酸化
印染廢水含有剩余染料、助劑及纖維上被去除的各種天然的、人工合成的有機(jī)污染物，水質(zhì)、水量變化大，有機(jī)物含量高，且大多為芳烴和雜環(huán)化合物，生化性差。如果大量未經(jīng)處理或處理不達(dá)標(biāo)的廢水排放到地表水體，將會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。
厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）是1982年由斯坦福大學(xué)PLMcCarty教授等共同研究開(kāi)發(fā)的一種新型厭氧反應(yīng)器。ABR使用一系列垂直安裝的折流板，將反應(yīng)器分割成串聯(lián)的幾個(gè)反應(yīng)室，使廢水沿著折流板作上下折流前進(jìn)，逐個(gè)通過(guò)反應(yīng)室內(nèi)的污泥床層，借助于處理過(guò)程中的產(chǎn)氣，使微生物在各個(gè)格室內(nèi)做上下膨脹和沉淀運(yùn)動(dòng)，使進(jìn)水中的底物與微生物充分接觸而得以降解去除。整個(gè)反應(yīng)器內(nèi)的水流則以較緩慢的速度進(jìn)行水平流動(dòng)。自ABR反應(yīng)器問(wèn)世以來(lái)，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征而備受人們關(guān)注。ABR反應(yīng)器對(duì)處理中、高含量有機(jī)廢水有其獨(dú)特的作用，且其耐沖擊負(fù)荷能力比較強(qiáng)[1]。
ABR能否穩(wěn)定啟動(dòng)關(guān)系到整個(gè)運(yùn)行過(guò)程的成敗。本研究在試驗(yàn)基礎(chǔ)上，探討低負(fù)荷啟動(dòng)ABR過(guò)程中印染廢水的處理效果，以及不同格室的變化規(guī)律，以期為ABR處理印染廢水的研究與應(yīng)用提供依據(jù)。
1·材料與方法
1.1試驗(yàn)裝置
試驗(yàn)裝置采用多格室ABR，由厚5mm的有機(jī)玻璃制成，長(zhǎng)、寬、高分別為600、250、400mm，有效高度300mm，有效容積為45L。反應(yīng)器被豎直折流板分為5個(gè)格室，每格室由1個(gè)升流區(qū)和1個(gè)降流區(qū)組成，2者的寬度比為4:1。通往上流室的折板下端有45°倒角的導(dǎo)流板，便于將水送至上流室的中心，使泥水充分混合。每個(gè)格室頂部設(shè)有取樣口，底部設(shè)有排泥口。整個(gè)反應(yīng)器外設(shè)水浴保溫層，可以由加熱棒保溫。印染廢水通過(guò)計(jì)量泵輸入ABR，依次經(jīng)過(guò)5個(gè)格室后，出水由第5格室排出。
1.2試驗(yàn)水質(zhì)
試驗(yàn)用水取自江蘇省常熟市某印染企業(yè)排出的綜合廢水，水質(zhì)情況見(jiàn)表1。
由表1可知，原水水質(zhì)波動(dòng)較大，pH偏堿性，色度變化大，廢水可生化性差。
1.3測(cè)試項(xiàng)目與方法
采用常規(guī)水質(zhì)分析方法[2]：COD，重鉻酸鉀法；BOD5，稀釋接種法；NH3-N，納氏試劑比色法；色度，稀釋倍數(shù)法；MLSS、MLVSS含量，稱(chēng)量法；pH、氧化還原電位（ORP），PHS-3C型精密pH計(jì)。
1.4接種污泥接種污泥為混合厭氧污泥，分別取自江蘇省常熟市某工業(yè)園區(qū)污水處理廠(chǎng)厭氧水解池內(nèi)的厭氧污泥，和江蘇省無(wú)錫市某紙業(yè)廢水處理工程的內(nèi)循環(huán)厭氧（IC）反應(yīng)器，2種污泥按4:5的比例混合后作為接種污泥，其質(zhì)量濃度約為36.5g·L-1，m(VSS)/m(SS)=0.51。將污泥分別投入ABR5個(gè)格室的升流區(qū)，其中第1格室投放的相對(duì)多一些，其余污泥均勻投入其它4個(gè)格室。1.5啟動(dòng)過(guò)程
ABR的啟動(dòng)方式有高負(fù)荷和低負(fù)荷2種，影響反應(yīng)器啟動(dòng)的因素包括廢水的組成、含量，接種污泥的數(shù)量、活性、環(huán)境條件（如pH、溫度）、微量元素的組成、操作條件（如HRT、有機(jī)負(fù)荷），反應(yīng)器的尺寸、結(jié)構(gòu)等[3]。
試驗(yàn)采用低負(fù)荷啟動(dòng)方式，進(jìn)水采用印染廢水與葡萄糖按一定比例混合配水，COD控制在1000mg·L-1左右，逐漸加大印染廢水的比例。HRT從32h過(guò)渡到24h，COD平均啟動(dòng)負(fù)荷為0.97kg·m-·3d-1。反應(yīng)器運(yùn)行前3d，未取水監(jiān)測(cè)，通過(guò)觀(guān)察可以發(fā)現(xiàn)，各格室水面漂浮有褐色絮狀污泥。
隨著ABR反應(yīng)器的運(yùn)行，微生物逐漸適應(yīng)新環(huán)境，水力沖刷作用將一些活性差的微生物排出反應(yīng)器。進(jìn)水中加入了葡萄糖，比較容易被微生物降解，通過(guò)觀(guān)察各個(gè)格室的液面，有大量細(xì)小氣泡出現(xiàn)。通過(guò)反應(yīng)器后，廢水色度從暗紅色逐漸變成粉紅色，直至微紅。當(dāng)出水中漂浮和懸浮的污泥微粒顯著減少，出水污染物含量逐漸降低，直至穩(wěn)定時(shí)，反應(yīng)器啟動(dòng)完成。
2·結(jié)果與討論
2.1COD去除
廢水經(jīng)過(guò)布水器均勻布水進(jìn)入ABR，使泥水充分混合，控制較長(zhǎng)的HRT，有機(jī)物與污泥接觸時(shí)間長(zhǎng)，有利于厭氧菌和兼性菌對(duì)有機(jī)物的降解。
如圖1所示，在反應(yīng)器啟動(dòng)初期，HRT為32h，進(jìn)水COD控制在1000mg·L-1，廢水提供的COD占20%。在剛啟動(dòng)的5d內(nèi)COD去除率較高，達(dá)60%以上，原因是葡萄糖較容易被降解。隨著進(jìn)水中印染廢水的比例越來(lái)越高，HRT控制在24h，出水COD有所上升直至穩(wěn)定，COD去除率逐漸下降至40%，運(yùn)行到第27天時(shí)，突然增加葡萄糖，將COD逐漸提高至1200、1500mg·L-1，出水依然穩(wěn)定，反應(yīng)器運(yùn)行正常，這表明系統(tǒng)具備了一定的抗沖擊能力。之后逐漸再次減少葡萄糖，只進(jìn)印染廢水，COD去除率近40%，反應(yīng)器進(jìn)入污泥穩(wěn)定階段，水解酸化過(guò)程改變了污染物的分子結(jié)構(gòu)，即將難降解的環(huán)狀和長(zhǎng)鏈大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化成短鏈小分子物質(zhì)，提高了廢水的可生化性，為后續(xù)好氧處理創(chuàng)造了良好條件。
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