内电解提高印染废水生物处理的

内电解提高印染废水生物处理的研究摘要：以SBR反应器作为生化处理装置，考察了用SBR法和内电解一SBR法处理含活性染料、直接染料及还原染料的印染废水的有机物降解效果。研究表明，铁碳内电解可提高废水的可生化性和改善活性污泥的沉降性能，使有机物的去除率比单独的SBR法提高约20％。关键字：印染废水废水处理内电解序批式活性污泥法近年来，纺织产品的日益丰富，印染废水中难生化降解的物质日益增多，导致单纯的生化工艺对印染废水的处理效果越来越差[1]。SBR工艺能灵活方便地实现缺氧、厌氧、好氧条件的组合，使得SBR在难降解有机物处理中得以广泛应用，但单靠SBR生化工艺处理高浓度难降解印染废水还不能达标排放。本研究以SBR法为主体处理方法分别对SBR法、内电解-SBR法处理印染废水的降解效果、两种生化进水的可生化性、反应器内活性污泥的性能等方面进行了比较研究。1实验方法1.1废水水质试验废水采用人工配制，包括活性染料（X-3B）红，X-GN橙）、直接染料(枣红GB、耐晒B2-RL)还原染料(RSN兰、FFB绿)以及多种附料、助剂和表面活性剂等，废水的可生化性不高，水质见表1。临表松1错肤配制的印染棒废水水质誓P富H霉值轮ρ苍（晌CO鹅D膊）炼/准（蕉mg·L种-1赌）器色沃度靠/堂倍征m(COD灯B芽)赠：里m(COD)菊8-9池100胞0摧左右趟35患0男左右1.2实验装置与方法试验装置采用SBR反应装置，有效容积24L，反应器底部设置微孔曝气器，用空压机供气，上部设置多个排水口，可根据需要排出不同量的经处理并澄清后的上清液，下部设置排泥口。进水、曝气、沉淀、排水、闲置等运行程序为自动控制。内电解装置为一塑料容器，内装一定比例的铁屑和焦炭，充填率为30％。通过试验确定，SBR反应器操作程序为进水0.5h，曝气5h，沉淀lh，排水0.5h，闲置lh，8h一个周期，曝气采用限制曝气方式，污泥负荷为05kg[COD]／(kg[MLSS]·d)左右。废水进入生化反应器时滴加稀盐酸调整pH值为7左右。内电解反应参数为铁炭质量比4：6，pH值为4，反应时间30min，预处理出水在进入生化反应器时，通过加药装置调pH为7左右，其它反应条件与SBR工艺相同。1.3试验分析方法①可生化性m(CODB)／m(COD)代替m(BOD5)／m(COD)[2]。本试验采用在500mL三角瓶中注入一定比例的废水和活性污泥约200mL，废水与活性污泥的体积比为3：2.5，曝气充氧24h后，将混合液过滤，测定滤液的COD值，计算COD的去除量△COD即为CODB；②总铁含量：EDTA滴定数法；③色度：稀释倍数法。2试验结果分别采用SBR法和内电解-SBR法对试验废水进行处理，结果如表2所示。从表2可知，内电解-SBR工艺处理印染废水在COD和色度去除率上都明显高于SBR法。COD总去除率在85%左右，色度去除率接近90%。为了明确了解铁炭内电解对SBR生化工艺的强化影响，试验中进行了两种工艺情况下SBR进水的可生化性试验和SBR反应器内污泥的性能研究。找表匠2秘亮杂两种工艺处理话废水的运行结前果属周片期租竖SB混R跌法处理废水的利运行结谷果找辟内电贞解锈-SB柏R六法处理废水的窑运行结尤果您逝进判水司评出于水因僚去除雀率妨兔进卷水档庸出崇水始能去除淡率匪晋ρ疑（靠CO绳D育）辣/休(裂mg·L挠-1增)钩色烫度复/售倍击ρ绘（若CO沾D希）亩/狠(恢mg·L深-1敌)府色陷度刺/具倍化COD/乞%劲色汗度评/椒%攀ρ果（则CO当D清）歇/因(剑mg·L骄-1好)用色肝度弄/掉倍域ρ口（沫CO附D份）加/吩(楚mg·L池-1示)灯色私度倾/顾倍刻COD/棒%非色纳度楼/野%隔1洋1080执356我410赞278顽62.0感21.9乌1120坚370兔163附46可85.4耽87.6移2盯1080锡356睁416腹286齐61.5爹19.4偶1120据370锡172意24洽84.6外91.0鹅3钻988伤352彩398弟274漠59.7裳22.1昏1120溉370挨158气40欠85.0驾89.2挠4牌988广352播393是282趟60.2误20.0球984尝362肾157疫42占84.0嘴88.3臣5斜988穗352伐370浸266芳62.6偏24.4蜂984蛋362估166腹44奖83.1宁87.9沾6岂1020宇360嗓414诸283遍59.4浮21.5歪984率362稀154啦34断84.3注90.5蕉7辫1020询360述389我277竞61.9烦23.1纺1089提366收147炊38桑86.5蜡89.6程8其1020孩360掀385垒275老62.3组23.6制1089恼366庙178看46烈82.8著87.43内电解对生化工艺的强化作用3.1对废水可生化性的影响为了正确反映废水在内电解前后可生化的变化，本试验采用单位污泥的COD等负荷条件下的m(CODB)／m(COD)比值作指标。按照前述的CODB测定方法，分别测得几组反应前后m(CODB)／m(COD)值。试验结果如表3所示。试验表明，废水经过内电解反应后，可生化性由原来的0.45～0.50提高到0.70～0.75。这是因为印染废水中的染料、大分子等物质经过内电解处理后，由于新生态物质Fe2+，H的氧化还原作用，一些不饱和键打开使发色基团破坏，硝基物转化成胺基物，大分子物质分解成小分子的中间体[3]，在发挥脱色作用的同时，使CODB值往往高于原水，改变了废水的可生化程度，为后续生化处理创造了有利条件。话表辛3摘饰贸内电解前后废刷水的可生化性继比较足组数痒原废水的可生冷化性才内电解处理后诞废水的可生化柳性逼ρ瞒（效CO晴D雷）串/拉（巨mg·L添-1戏）币ρ驳（株COD帐B忆）嘉/液（馒mg·L逐-1泥）汪m货（喝COD报B艘）顽:柴m洪（能CO兵D托）损ρ耕（歇CO怒D佛）瓜/忽（睁mg·L挡-1溪）宽ρ枪（哭COD处B烘）播/督（级mg·L讯-1戚）旁m弟（玻COD娱B炼）至:慧m读（调CO伴D警）扒1俘1040猪468集0.45悲996戚717唯0.72婆2临984狮472岁0.48芽909具682倍0.75表3共998阶469毛0.47爹918弦679吗0.74削4窄1008枯454珠0.45础945丝671配0.713.2对污泥性能的影响紧按污泥浓度与污托泥负荷的比较劣早摇SB叨R悦工艺和内电钓解月-SB抖R塑组合工艺各自鸽稳定运行一段乖时间后，在相临同的进水条件拢，即相似的容茧积负荷下，每似隔一定的时间墓测定它们的污您泥浓度，并诗仁算相应的污泥技负荷，结果见剑图剑1开、俩图障2耻。蛇纵由乏图哗1惠、色图列2泼可知，在相同雪的进水条件下扫，内电法解静-SB肿R篇工艺生化反应枝器内污泥浓度评超围过妖SB阁R割法的两倍，它笼承受的污泥负唤荷低瞒于虾SB领R眠法糠的搂1羽／着2能。污泥浓度的逆提高来源于铁恭絮体的生成及言由于污泥结构毯、压实性能的闯变化而引起的港单位体积内微睛生物数量的增返多。在内电解表预处理反应中摔，铁不断腐蚀舒形聋成联Fe举3+益，在生化反应偶器内由糠于竿p女H区值的升高和微间生物的吸附作邮用，促缝进曾了婆Pe(OH)种3置絮体的形成，虏同时，微生物匀絮体适和勿Fe(OH)材3放絮体协同吸附溪，形成了絮体撒粗大，结构紧姻密呈团粒状的汉生物铁污泥，樱镜检分析得出尊，生物铁富集纺了微生物及有卵机物，使较多配的微生物与较揪多的有机深物祖(非由于废水的可拼生化性提高，昌废水中的有机业物更容易被微涛生物利咽用禽)绍得到充分的接列触，具有较高捡的代谢活性，眨加速了微生物有对有机物的降金解作用，进而颈提高了处理效么率。其娇污泥沉降性能滴比较筛取等量的席两种方法的污悲泥，装毛入陡1000m老L展的量筒中，进腹行污泥沉淀试嫂验。开始时轻缓轻地搅拌悬浮津液，使混合均航匀，然后开始稼静沉。在整个掌试验期间连续布地观测讨固乐—腊液界面的位置双，连颗续动100mi三n船，试验结果见傅图快3铅。您迫从令图将3登可以看出投，演A敌点是曲确线嘉①拢即扫SB工R无工艺活性污泥畜沉降曲线的压女实点，发生在勺开始沉降后榴第傻22mi曾n肥，跟B柄点是曲秆线踢②临即内电欢解姐-SB见R左艺活性污泥耳沉降曲线的压佣实点，发生在场开始沉降后正第版17mi诸n民，要崇比罢SB毅R徒工艺压实点提椒前铲5mi荐n摊，也就是说，魔相同量的活性崭污泥，内电没解抹-SB随R将工艺要恼比焦SB鹅R奥工艺沉降得快镜，这一点有利什于提高对反应纪器的利用率。劫内电茶解污-SB骆R京法的沉降曲线俘始终咐在负SB执R银法曲线的下方纷，又说明．了稼内电期解送-SB南R眯法污泥的压实唐性能也优寿于摸SB俩R逝法，从而充使颗SB胁R燥反应器内的污练泥浓度大大提捉高。另外贴由贯30mi串n葱时的掀固舰—毁液面位置可分两别求得两种工丑艺的污泥沉降剥比伴S燥V耗，撑SB组R交法狸的桑S妨V池为四28.扎5吼％，内电引解监-SB悦R读法们的砖S狮V摊为猴2受3刊％，明显低妙于罢SB忌R厕法，进一步说繁明了内电余解篇-SB积R思工艺中活性污踢泥比重大，易票于沉降，有利铸于在反应器内狮保持浓度较高任和沉降性能较袜好的活性污泥旅，这对比重较组小的印染废水园污泥来说是很答有利的。授宿对氧的利用率恩比较瓜在微生物辆的代谢过程中勒，需要将污水旦中的一部分有掌机物氧化分解夜，并自身氧化溉一部分细胞物攀质，为其新细钢胞的合成以及仅维持其生命活盯动提供能源，叫这两部分氧化腰所需要的氧量停一般用下列公拴式表示怖[4]贺：俊苹吊O席2岛=且a饭’城Q(L臭a缴-L拜e陕)+灶b攻’撕VX亏v示非乡(1)虫式中攻：醉O歌2尊—叮曝气池混合液骑需氧量滴，祸mg[O译2盏]/d;阵租掉a基’帐—畅代谢每公干斤筋CO优D毕所需氧量；存污惜b料’绩—骆污泥自身氧化蔑需氧率，即每拒公斤污泥每天唤所需要的公斤候数兰，闸d评-1优;奔运范尿V边—弊曝气池容积阿，治m役3喇；蚁贞游X果V寸—沿单位曝气池容努积内的挥发性您悬浮固耍体增(MLVSS井)船量卵，途kg/m厚3裙;绸肤窗L们a纪—域进水有机物浓餐度饰，俘m相g兔／士L倚；脚锡尤决等宣L农e慢—雕出水有机物浓乒度伯，计m兄g就／煤L修。瞎公式可改斥写成帜：坦O瓶2瑞／稍[Q(L球a泉-L霜e捡)]=灵a磁’真+泻b护’匙X绞v产V逢／去[Q(L趣a怎-L带e屡)]=密a熊’译+修b赵’华／壶N誓’赏。吩式中呼：绘O鉴2互／被Q(L稍a坏-L英e签)晓—露—拍去除每公志斤身CO次D性所需氧量；废四送N议s他’钩—街污泥负荷率蜜，庆kg[BOD工5秧]暗／吐(kg[ML削SS]·d锋)蚁。篇从公式中冠可以看出，如丛果污泥对氧的倚摄取能力一定确即志a处’献、种b论’士一定时，当污狮泥负荷率低时安，去除每公暖斤伞CO碧D江的需氧量就多专，这是由于合片成后的污泥量岗自身氧化比较岸多，较多的污箭泥本身呼吸需颠要较多的氧量渔。为此，本试峡验进行了两种分工艺的活性污此泥对氧的利用殊率比较。姐以欠Q仇air郑／岭Q(L福a袭-L仆e士)证表示去除每毫浸克毁CO台D决所供的空气量散，式洒中掏Q犁air恩表示每批提供还的空气凡量盼(蓬L励／类批泛)某，宴Q格表示每批处理乐的废水摧量括(必L抄／化批含)船，探(扭L赏a出-L充e所)从表示每升水中佣去除盏的恨CO稍D射量盈(m窗g店／矩L听)智，以去除每毫临克担CO堪D四所供的空气量索为纵坐标，救以程SB护R爸反应器内的溶丧解氧浓度为横遭坐标，绘出如荒图浸4鞭所示的曲线。丹由丝图劳4猛可见铸，鲜SB洲R工法相关直线的筋截距高于内电厌解怀-SB帖R诉法，这表明，齐当保持反应器赚内相同的溶解虹氧时，去除每帐毫态克脖CO节D曾，组合工艺所夸需的供气量小陷于于SB独R乔法的供气量，征也就是就，由求于两种污泥的仆结构和性能不球同，而导留致双a序’衰，散b窑’赖值不同，组合质工艺中的生物善铁污泥对氧的榴摄取能力或利抬用率要优傍于露SB姐R浙法的污泥，尽碌管其中的污泥但浓度酸是复SB盏R勇的魂2放倍多摆，犁CO蛮D睛去除率要比单乎独让SB逢R强法高酬出御2筋0骄％多，但对供赛氧的需求并不芦比单架独册SB衫R反法多，这一点剩对好氧生物处导理来说是非常扬重要的锹。语4结论修寇叼①怒对比试验表明煮，内电棒解虏-SB革R聋工艺处理印染升废水效果优于赖单独俘的搂SB磁R述法监，粪CO胀D扫和色度去除率咳分别达宅到体8穗5感％谜和涛9畅0汁％左右，内电觉解明显强化伯了类SB置R孝生化工艺的效枪果。捐且惕畅蜓②绳废水经内电解豆处理后，提高朝了可生化性，妇而且内电解出罩水中的铁离子热在生化反应池惯内，由仪于骆p钟H之值的升高及曝偶气后生成泰的流Fe(OH)剪3故絮体与菌胶团沉有机结合后生谣成了比重较大贼、结构呈团粒拖状、沉降性能粒优良的生物铁亩絮体，使得反弓应器内能保持槽较高的污泥浓质度，由于生物离铁污泥吸附能万力强，它富集设了较多的微生疲物及有机物，请有利于各种难醋降解有机物的凭分解。共昏组清致③竿尽管组合工艺托中的污泥浓度泊是塘SB膝R察法亭的朝2创倍庄，绪CO参D赵去除率诵比市SB耍R鸣法高沿出馋2谢0凡％，但对氧气逢的需求并不比余单膜独争SB屯R患法多，这证明肃组合工艺中强云化的活性污泥暮对氧的利用率执优于单独百的聚SB吓R镇法舟。春饥参考文献柴：