国标-》厌氧—好氧—吸附处理偶氮梁料废水的试验研究

99水处理技术研讨会论文集厌氧一好氧一吸附处理偶氮染料废水的试验研究山东省蓬莱市环境保护局山东蓬莱265600闰庆松WTC一9944摘要本文研究了偶氯染料废水的可生化性以及厌氧UASB、生物接触氧化、炉渣吸附处理该类废水的效果，确定了以厌氧和好氧生化处理为主，以吸附为辅的赴理工艺，可以实现达标捧放文中给出了有关的工艺参数关键词偶氯染料废水厌氧UASB生物接触氧化吸附染料工业废水一般采用厌氧、好氧、生物活性炭的方法处理【1。由于染料工业废水成分复杂、难降解的物质多、可生化性差、对微生物有抑制作用，一直是国内外污水处理的难题之一。因此，废水的处理过程复杂，成本高，处理效果也不稳定。本文针对偶氮染料生产废水进行研究，开发一套处理效果好经济上能够承受的处理方法，并获得有关的设计参数。1试验废水的水质特征本研究废水取自某染料生产厂，该厂主要以苯胺类原料生产偶氮类分散染料，废水主要来源于重氮化工艺和偶合工艺冲洗水、压滤工艺的母液和水洗液。其中母液日排约200MS，PH2000倍；水洗液日排约900M3，随着漂洗时间的延长，PH由2至7，COD由数干降至200MG1以下冲洗水约占废水总量的1，水质变化类似于水洗液。综合废水水量1500M3D，CODLSOOMGL，PH为3，色度500倍。主要含有未完全反应的苯胺类原料、中间体、成品染料及H2S04、HCI、H。PO。、HAC等污染物。2试验装置设备砭分析方法2，I研究的主要工艺及流程偶氮染料的微生物脱色及其降解代谢，首先要求在厌氧条件下完成偶氮染料的脱色口”，在此过程中需要微生物氧化其它有机物产生还原性的NADH或NAPI作为辅酶，通过偶氮还原酶的还原作用而使偶氮双键打开口】，形成苯胺类或萘胺类产物，然后才能进行脱色产物的开环等微生物降解代谢作用，直至达到完全的矿化作用，形成二氧化碳和氨等无机物。酵母菌对偶氮染料有还原作用C6。藻类对偶氮染料有一定的降解作用【7】。在含偶氮染料的工业废水生物处理的过程中，最好不含有S02一或N0。等能为微生物提供无氧呼吸的物质存在。因此本研究将厌氧和好氧生物处理作为研究重点，对该厂废水采用石灰乳中和以除去部分S仉”。本研究主要工艺有厌氧UASB、接触氧化、混凝、吸附。主要工艺流程CA0IF2中和T废水二高位槽UASB反应器综台A卜沉淀池一R吸附池出水混凝池沉淀池出水3废水处理22主要设备高位槽1200500RAMH0UASB反应器1300150MMHD，玻璃钢制作，内袈高度30CM的组合填料综合池960600220MMLXBH，PVC制作，包括缺氧滟、沉淀池、接触氧化池三部分吸附池12001500HD，玻璃钢制作混凝池、沉淀池均用2000RAL烧杯代替23仪器小型空压机一台、生物显微镜一台、溶解氧测试仪一台、COO测试仪一台、电磁恒温搅拌器一台、六联搅拌机一台、小型充氧泵台、1301测试仪一台24分析方法按水和废水监测分析方法第三版，中国环境科学出版社3可生化性试验该厂综合废水BOODCOD80，产气明显，气体有臭味，证明有S产生。32可生化性试验321采用未驯化污泥，SV12，PH7，水温27，COD640MGL，在500ML三角烧瓶中试验，每30秒测一次DO。将数据整理作活性污泥的内源呼吸线与废水的累积好氧曲线见图L。由图1可以看出，未经驯化的污泥在加入不同量的废水时的累积耗氧曲线均在内源呼吸线之F，说明来驯化污泥对废水生化性差，废水为暂时不可生化或不可化废水。而蔗糖溶液的累积耗氧曲线在内源呼吸上之上，说明可生化性较好。322采用驯化10天的污泥，PH丁5，等；040C011600MGI，永温26，每编1分钟测1次D0，将数据整理佧累积耗氧曲线和相对好氧速率曲线如图2、图3由图2可以看出，驯化10天的污泥对加入20RAL、40M、60M1、80ML、LOOL、120ML废水时的累积耗氧曲线均在内源呼吸线之上，说明皆可适应；在加入140ML废水时的累积耗氧曲线在内源评吸绒之下，说明废水加大浓度时，对生物生长繁殖具有抑制作用。323采用驯化20天的污泥。PH75，。掣；O40COD1600MGL水温26“C，每99术处理技术研讨会论文集隔1分钟测1次D0将数据整理作累积耗氧曲线和相对好氧速率曲线如图4、图5235废水处理由图4可毗看出，驯化20天的污泥加160ML废水时生化性仍很好，比驯化10天的污泥对污水负荷承受能力大大增加，说明延长驯化时间可以提高处理负荷当加入180RAL废水时，其曲线在内源呼吸线之下，说明其对该废水的承受能力是有限的。由图3、图5可以看出，随着废水加入量的增加，相对耗氧速率增加，达到一定浓度后开始下降，说明废水对生物有抑制作用，但可被微生物利用。4分立间歇式运转试验4I厌氧处理试验厌氧采用UASBR艺，用驯化好的厌氧污泥接种启动，采取批式进水进水COD1963MG1连续取样，历时83天，监测数据平均值见表L。表1厌氧处理监测结果表99水处理技术研讨会论史集由表1数据可以看出，住前24小时COD去除率即达到471，在中间24小时COD2除率提高了71个百分点，后24小时仅提高37个自分点，内此厌氧处理停留州间控制在48小时内。42好氧处理试验好氧处理采用生物接触氧化法，将驯化好的好氧污泥，投入综合池进行试验。进水COD890MGL，溶解氧控制在【520MGL，处理效果见袭2。表2好氧处理试验监测结果表停留时间H2出水CODM6871653162396123607060I_6去除率56L421832282J52993L2318324由表2可以看出，好氧处理COD去除率在12小时前增加幅度较大，在12小时后增加不很明显，因此好氧处理叫间应在12U,L左右，由于试验时的污泥驯化时闯短，试验环境气温较低，COD去除率较低。由前面可生化性试验可知，随着驯化时间的增长COD负荷可增加，说明驯化时间直接影响COD去除效果。在实际运行中经民时问驯化可达到理想的处理效果。又在水温2627。C，其他条件不变的情况下进彳R试验发现，经过8小时COL从1025MG1，降到4264MGL，COD去除率达584，表明温度对COD去除的影响较大。43混凝处理试验好氧处理后的出水COD4897MG1分别用硫酸锚、聚铝、硫酸亚铁、三氯化铁、聚铁进行试验，结果见表3表3混凝处理监测结果表试验表明，好氧H水用常规的絮凝斋9处理，无明显效聚，说明所余COD为较小分子可溶性有机物造成。44吸附处理试验单用生化法处理，达不剑排放标准，而常规絮赫刑亦不能有效去除COD，通过不同吸附237废水处理荆对比试验，选用炉渣、砂、活性炭三种吸附剂，经反复试验T三种吸附剂单独使用COD去除率约为40。若三种方法串联使月J可使COD有效去除，色度基本除尽。由于炉渣廉价易得失效后可制砖等，故选用炉渣作为主要吸附材料，然后用砂滤，必要时HJ活性炭作最后处理。好氧出水分别用炉渣和河沙，采用序批和连续两种方式处理，结果见表4。表4不同吸附剂序批和连续处理监测结果表试验表明，炉渣和砂子对生化出水的COD具有良好的去除效果，且序批处理效果优于连续处理经炉渣处理再经砂滤出水COD在150MGL以下无色透明。炉渣及砂子连续使用7天，吸附效果未见明显变化，河砂经反冲洗后吸附能力可以恢复。5工艺流程确定及投资分析通过以上试验，确定整个处理工艺流程为综合废水一调节池一中和池一一沉池一一级炉渣吸附池一UASB反应器一兼氧池一检测接触氧化池一二沉池一二级炉渣吸附池一砂滤池T一达标排放F不达标L一活性炭池一达标排放按日处理1500M。废水设计，总投资345万元。电费025元吨废水，药剂费0908元吨废水，合计消耗性成本1158元吨废水。6结论I偶氮染料废水可生化性差，但污泥经过驯化可大大提高对废水的降解能力，可用生化法进行处理。2该废水对生物影响明显，COD浓度负荷不宜太大，故厌氧工艺采用UASB法进行处理，利用其厌氧污泥浓度高，抗冲击负荷，污泥停留时间长等优点提高处理负荷，停留时间48H，COD去除率可达55。3好氧工艺采_J接触氧化法，停留时间12小时，D0控制在24MG1。好氧出水絮凝效果不好，不宜采用，而吸附效果明显，采用廉价易得的炉渣吸附后，用砂子过滤。5由R该厂废水以生物处理为主体，对微生物的生长、发育。繁殖规律要摸清，必须选择培养驯化专属的细菌及时添加营养，才能保证系统正常运转。由于温度对生化处理影响明显，因此，在冬季应采取保温措施或启动活性炭吸附J艺处理，确保达标排放。99水处理技术研讨会论文集6通过上述T艺处理后的废水，COD低丁150MGL无色透明达到排放标准。参考文献I刘志培等反硝化菌的偶氪染料脱色研究环境科学，199819224262ZIMMERMANNTETA1PROPERTIESOFPURLFIED0TANGEI】AZOLEDUCTASETHEENZUMEINITIATINGAZCDYESDEGRADATIONBYPSEUDOMONASKF46EURJBIOCHELLL，1982，1291972033MEYERULEISINGERTETALEDMICROBIAIDEGRADATIONOFXENOBIOTICSANDRECALCITRANLCOOPOUNDSLODONHCADEMIEPRESSINE，19833713864帕HRMANNKETA1INVESTIGATIONONRATEDETERMI