摘要:采用厭氧序批式反應(yīng)器(ASBR)-分置式膜生物反應(yīng)器(RMBR)-反滲透(RO)-濃水氧化(Oxidation)工藝組合處理印染廢水,既可以實(shí)現(xiàn)處理出水回用,又滿足了RO濃水達(dá)標(biāo)排放要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該工藝組合RO出水的各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)平均值為CODMn=0·82mg/L、色度<5度、總硬度=3·75mg/L、總鐵=0mg/L,各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到回用要求。Fenton氧化RO濃水的適宜條件為: (質(zhì)量比)CODcr/H2O2=1：1·5、CODcr/Fe2+=1：1·5、反應(yīng)時(shí)間=5h、初始pH=5。氧化后CODcr和色度去除率分別為53·6%和49·3%,處理出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求?？梢?jiàn),ASBR-RMBR-RO-Oxidation工藝組合處理回用印染廢水是可行的。
關(guān)鍵詞:印染廢水;回用;Fenton法;氧化
紡織印染行業(yè)是用水量大的輕工行業(yè),印染廢水排放量大且難降解有機(jī)物含量高、色度大,常規(guī)的處理方法處理效果不穩(wěn)定、處理效率有限。隨著我國(guó)環(huán)保法規(guī)對(duì)排污企業(yè)的要求日趨嚴(yán)格,加上水價(jià)等生產(chǎn)原材料價(jià)格上漲,紡織印染企業(yè)節(jié)能減排是大勢(shì)所趨。筆者采用ASBR-RMBR-RO-Oxidation工藝組合處理印染廢水,分析其對(duì)COD、色度、總硬度、鐵的去除效果以及工藝的可行性。
1 試驗(yàn)裝置與方法
1·1 原水水質(zhì)
實(shí)驗(yàn)原水取自廣東省江門市某印染企業(yè)污水處理站的二級(jí)生化處理出水,取水點(diǎn)后尚第三級(jí)處理。實(shí)驗(yàn)水樣的水質(zhì)狀況見(jiàn)表1。
1·2 測(cè)定項(xiàng)目及方法
實(shí)驗(yàn)主要測(cè)定項(xiàng)目為CODcr、CODMn、色度、總硬度、總鐵,均采用《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》(第四版)中的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行檢測(cè)。
1·3 實(shí)驗(yàn)裝置
ASBR-RMBR-RO-濃水氧化工藝組合的實(shí)驗(yàn)裝置見(jiàn)圖1所示
ASBR反應(yīng)器采用DN400UPVC管制作,共兩套,總有效容積240 L,利用進(jìn)水泵進(jìn)行內(nèi)循環(huán),使進(jìn)水基質(zhì)和反應(yīng)器內(nèi)污泥進(jìn)行充分混合。RMBR生化池的材質(zhì)為PVC板,有效容積200L,其底部均勻布置曝氣砂頭進(jìn)行連續(xù)曝氣,在池壁外部裝有天津膜天公司生產(chǎn)的MOF-503型外壓式PVDF膜組件,采用自動(dòng)空氣順沖和水力反洗以減緩膜的污染速度。反滲透膜采用ULP1812-50型VONTRON家用膜件,系統(tǒng)的啟閉由液位計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。ASBR、RMBR自控裝置為新綠環(huán)保實(shí)業(yè)發(fā)展總公司自行研制生產(chǎn)的PLC控制器。
1·4 實(shí)驗(yàn)方法
1·4·1 污泥接種和反應(yīng)器啟動(dòng)
接種的好氧、厭氧污泥與實(shí)驗(yàn)原水均取同一家企業(yè)污水站,以實(shí)驗(yàn)原水進(jìn)行污泥培養(yǎng)馴化。
1·4·2 ASBR-RMBR-RO回用印染廢水實(shí)驗(yàn)
固定ASBR和RO的運(yùn)行參數(shù)不變,RMBR在不同的水力停留時(shí)間(HRT)下進(jìn)行ASBR-RMBR-RO處理回用印染廢水實(shí)驗(yàn),并分析工藝組合對(duì)污染物的處理效果。
1·4·3 Fenton試劑氧化RO濃水實(shí)驗(yàn)
采用燒杯實(shí)驗(yàn)進(jìn)行Fenton氧化RO濃水實(shí)驗(yàn)。以CODcr和色度去除率為指標(biāo),采用H2O2投加量、Fe2+投加量、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)初始pH四個(gè)因素進(jìn)行四因素三水平的正交實(shí)驗(yàn),并補(bǔ)充單因素實(shí)驗(yàn)確定因素的影響大小和氧化的適宜條件。
2 結(jié)果與討論
2·1 污泥馴化和反應(yīng)器啟動(dòng)效果分析
ASBR反應(yīng)器啟動(dòng)的第1~25天內(nèi),其CODcr去除效率波動(dòng)較大,平均去除率為11·9%。第26~45天, CODcr平均去除率上升為15·1%且去除效果較穩(wěn)定。啟動(dòng)期間ASBR水解酸化效果明顯,其出水揮發(fā)性有機(jī)酸(VFA)濃度比進(jìn)水上升15~30mg/L,經(jīng)過(guò)45天后的培養(yǎng)馴化后,厭氧微生物已成熟。
RMBR生化污泥馴化期間, CODcr的去除效果隨著運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)逐漸地提高,第1~16天CODcr去除率平均為48·0%,馴化第17~45天生化CODcr的去除率逐漸平穩(wěn),平均為61·9%。經(jīng)過(guò)45天的培養(yǎng)馴化后,好氧微生物已完全成熟。
2·2 工藝組合COD的去除效果分析
廢水回用實(shí)驗(yàn)過(guò)程中ASBR和RMBR的CODcr變化情況見(jiàn)圖2所示,圖3為反滲透膜產(chǎn)水率為17%時(shí)RO處理單元的COD去除效果變化情況圖。各處理單元COD的平均值為:原水CODcr=339·96mg/L,ASBR上清液CODcr=295·05mg/L, RMBR生化上清液CODcr= 108·70mg/L, RMBR膜出水CODcr=88·62mg/L,RO濃水CODcr= 103·78mg/L,RO出水CODMn=0·81mg/L。各處理單元的CODcr平均去除率:ASBR為13·3%,RMBR生化上清液為63·2%,RMBR膜出水為18·5%。可見(jiàn),ASBR和RMBR串聯(lián)使用對(duì)有機(jī)物有較好的處理效果, RO則能較徹底地去除RMBR出水中殘留的有機(jī)物。
ASBR對(duì)有機(jī)物的去除效率并不高,其主要作用是通過(guò)厭氧和兼性厭氧菌的水解酸化作用提高廢水的可生化行,使廢水中的有機(jī)物更易于被好氧微生物降解。
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