ABRMBR处理纺织废水杨颖波

第16卷第4期污染防治技术2)(X3年12月ABR一MBR处理纺织废水杨颖波,王连俊(沈京交通大学土木建筑工程学院,北京l《以”4摘要:采用ABR一MBR工艺对纺织印染废水进行试验研究,在废水c0D为476一980m岁L、Bo几为113、392m扩L、色度为14D一200倍、浊度为45一107NTL!时,相应的出水指标分别为:22.7m岁L、5.3m以L、20.2倍、089NTU,其水质达到建设部颁布的《生活杂用水水质标准》(C25J.1一89)。关健词:厌氧折流板反应器;膜生物反应器;纺织废水中图分类号:X703.;1x791文献标识码:A文章编号:1以片一695x(2加3)以一0156一03ExPedmen七dStudyonTreatmentofDyingWastewaterfromaSiPnnery初htAaneorbieBamedReaetor一MembarneBioraeetorYANGYing一bo,WANGUan一junschoolofivcilE咭ineeirngandA诚itectur,eBiijgnJiaotognnU沁sriyt,eBiijgnl《XK拼4,以ianA肠tract:hTisPaperdeseirbedabeneh一,ealeexepirmenaltsrudyondyingwastewateretratmentwihtABR一MBR.hTeersdstshowedthatwhenCoD,BODS,eolorandtubridityinhteinfluentwas476一980m岁L,113一392m梦L,14D一29()dUuitonumes(DT)。nd45-107NLTJ,thevalueofeorres即ndingindexinieffuentwasres砰tively22.7m岁L,5.3m『L,20DTadn089NUT.E田uentqualityeameuptohtemsseellanoeusdomesti。awterqualitysatnda司(C2J5、l一89).eKyow川s:ABR芬MBR;dyignwa忱rwater台omasPinnery概述纺织印染废水因含染料较多,生化性能较差,处理难度较大。作者对采用厌氧折流板反应器-膜生物反应器(Anaembi。BamedResetor一MenbraneriBoeracor,ABR一MB)R工艺处理纺织废水的技术可行性及运行参数进行了研究。1工艺流程及试验装t采用ABR一MBR工艺的处理流程及试验装置如图l所示。温度控制器1111一一一一{{{}}}fffr,,,lll目...LLLeslll””11111111111成,反应器的有效容积为28L,主要起水解酸化作用,是一个整体为推流、各隔室为全混的反应器仁’〕,在高负荷条件下可获得稳定的处理效果。设置了上下折流板在水流方向形成依次串联的隔室,从而使其中的微生物种群沿水流方向的不同隔室实现产酸和产甲烷相的分离,在单个反应器中达到两相或多相运行。MBR也采用有机玻璃制作,有效容积为25L,膜为聚偏氟乙烯纤维超滤膜,膜孔径0.1拜m,截割分子量为400X[),膜的总面积0.6mZ;膜组件下设置穿孔管曝气,一方面提供微生物分解有机物所需的氧气,另一方面可在膜面造成一定的紊动,减缓污泥在膜表面的沉积。圈1ABR一AMR试验装里其中ABR采用有机玻璃制作,由5个隔室组2试验的废水性质试验废水取自天津一纺织厂经格栅筛滤后的混合印染废水,废水水质见表1。收稿日期:2003一07一28;修订日期:2X()3一08一07作者简介:杨颖波(1974一一),女,黑龙江省呼兰县人,在读硕士研究生,主攻环境工程废水处理等。第场卷第4期杨颖波等.ABR一MBR处理纺织废水2加3年12月表1试验废水水质C()D/(mg·L’)BODS/575~8.15476一980(mg·r一’)113一392色度/倍浊度/NTU温度/℃l叨一2(9〕45~10715一35结果与讨论ABR一MBR处理效果与出水水质对纺织印染废水的处理效果列于表2。表ZABR一MBR的处理效果映了ABR良好的水解酸化作用。水解酸化时间是影响最终产物的关键,其产物的不同决定了MBR的生物降解效率。水解酸化时间对COD去除率、废水可生化性的影响见图3。由图可以看出,水解酸化时间超过10.sh后,COD去除率增加不多,此时已进人酸性衰退阶段,部分可溶性有机酸已分解成碳酸盐或Co:,BO几/coD的比值也略有下降,因此,将ABR的水解酸化时间控制在10.sh为宜。项目COD/(阴g·L一’)BODS/(。嗯·l!)色度/倍浊度/NTU6940.89987O.O.ǎUO亡曰一h进水出水去除率/%::.:20725.397.4206202902生活杂用水城市绿化5)t标准(口万.1一甜硒水、扫除50030100305厂担氛{0`3暴~OCD去除率/%1.02ABR一MBR对COD的去除率平均达96.2%,其中ABR的平均去除率为47.4%,出水COD平均值为22.7mg/L,明显优于建设部颁布的生活杂用水水质标准。纺织印染废水的生物可降解性较差,染料等有机组份一般在好氧条件下很难被破坏,色度难以去除,但有些染料分子可以在厌氧条件下水解酸化,分解为较易被好氧微生物分解的小分子物质,采用ABR有效地提高了脱色效果,ABR的平均去除率为45.6%。MBR的高效截留作用,也大大提高了染料的去除效率,该系统总的色度平均去除率为90.2%,出水的色度一般可保持在20倍,见图2。一BODS/CoD6912水解酸化时间/h谬0ǔU0nU4O勺八q`省立%\哥渔邢00切图3水解酸化时间与COD去除率、BODS/COD的关系3.3MBR污泥浓度和负荷对有机污染物降解的影响在系统运行初期,M此S仅为0.81g/L,系统的coD污泥负荷为4.12kg/(kg·d),出水COD为25.7mg/;L系统运行20d后,M玲S升到1.80岁L,污泥负荷降到1.51kg(/kg·d),而出水CoD则为ZI.smg/L;40d后,系统进人运行的稳定期,M璐S为2.20一490岁L、污泥负荷0.70-l.60kg/(kg·d),出水的CoD介于19.5一24.8m群L之间。只要DOlm群L,系统对冲击负荷的适应性强,出水COD值均较低且稳定。对MBR池上清液COD的监测结果表明:M岱S与上清液COD存在明显的负相关关系,说明膜的高效截留作用弥补了M比S升高造成的生物反应器处理性能的不稳定。3.4MBR的间歇操作模式及运行条件的优化抽吸泵的间歇操作可通过定期的停止膜过滤,使混合液流向膜面的流速为零,而由于曝气产生的剪切作用,使膜面沉积的污物脱落,膜过滤性能得到恢复。同时,在停抽过程中由浓差极化引起的膜面有机物积累也会由于扩散作用返回混合液主体。抽吸泵的抽吸时间与抽停时间将影响膜的污染,进而影响到膜产水量的大小和膜运行的稳定性〔’}。根据不同抽吸时间与抽停时间下膜抽吸压力的变化,可以了解膜污染的程度,以确定最佳运行参数。膜抽吸时间、抽停时间对膜抽吸压力平均上升速率39岁\辞遴来钧96928800劝00的q一n乙q乙1.几华\侧如,进水,~出水,~去除率}_.弓b4000二d,.盛0言一该i4060时间/d漏80图2色度的去除效果3.2ABR的水解酸化作用在厌氧状态,微生物的脱氢酶和水解酶等酶系统的作用下,侧链、发色基团断裂,芳基环开裂,形成脂肪酸和其他代谢产物后)2飞,可被后续的好氧微生物进一步降解。温度对水解酸化处理效果并没有明显的影响,在常温(13一巧℃)下均可保持良好的处理效果。经ABR水解酸化后,BODS/COD的比值由0.巧一0.35提高到0.40一0.55,这一提高反第16卷第4期杨颖波等.ABR一MBR处理纺织废水2田3年12月的影响见图4、5,由图可知,当抽吸时间为9而n、抽停时间4imn时,膜污染最小,这将减少反冲洗水量,利于膜的长期稳定运行。2.or68101214抽吸时间/耐n圈4抽吸时间对膜抽吸压力平均上升速率的影响4结论(l)以ABR一MBR处理纺织印染废水,出水COD30mg/L、BODS10nlg/L、色度30倍、浊度INUT,符合建设部颁布的《生括杂用水水质标准》(e2J5.一59)。(2)ABR的水解酸化时间影响废水的可生化性及MBR的生物降解效率,最佳水解酸化时间为10.sh。(3)膜的高效截留作用弥补了M玲S变化造成的好氧生物反应器处理性能的不稳定和MBR的耐冲击负荷。(4)抽吸泵的抽吸时间与抽停时间将影响膜的污染程度,当抽吸时间为9而n、抽停时间4而n时,膜污染最小,将减少反冲洗用水量,利于膜的长期稳定运行。〔参考文献l川沈耀良,王宝贞而杨锉大;等;厌氧折流板反应器处理垃玻渗一一一滤混合废水〔J].中国给水排水,1999,15(5):10一12.〔2」许玉东,陈维辉,江智清.混凝沉淀一厌氧折流板反应池一两极好氧生化工艺处理毛毯废水【J].环境污染治理技术与设n匕八`Rà4LL.0.0ǎ1冲`立à\哥侧嗽月刃卜集田婆0六OC`8八`,几、且0个P.目d巴\铃瑕叫嗽软斧田深埃0246抽停时间/imn圈5抽停时间对膜抽吸压力平均上升速率的影响备,2X()2,3(5):28一30.〔到桂萍,黄霞,陈颖,等.膜一生物反应器运行条件对膜过滤性能的影响〔J〕.环境科学,1999,20(3):38一41.(上接第142页)由图5可以看出,同样的试验条件下,初始浓度低的反应液对邻抓苯酚降解率更高,即残余率更低。在邻氛苯酚初始浓度为5岁L时,反应Zh,邻氯苯酚的降解率为83%;当邻氯苯酚的初始浓度提高2倍,即10岁L时,邻氯苯酚的降解率为61%,降解率下降1.36倍。可见,在一定范围内加大溶液初始浓度,邻抓苯酚去除总量提高。4结论(l)溶液初始pH值对超声波一光催化氧化邻氯苯酚的初始降解速率有较大影响。近中性时,邻氯苯酚的初始降解速率最大,酸性次之,碱性稍差。(2)超声波和紫外光有明显的协同效应,超声波可以大大提高初始光降解反应速率及相同反应时间内的降解百分率。紫外光和残仇体系降解初始浓度为5酬L的邻氯苯酚,降解率只有43.69%;在相同条件下,超声波与紫外光和HZ仇体系协同作用,降解率可达82.82%。(3)在超声波一光催化氧化体系降解邻氯苯酚40的试验中,添加27m口L的玩仇,可明显地提高其降解率。(4)溶液初始浓度降低,邻氯苯酚的降解率提高;在一定范围内加大溶液初始浓度,邻氯苯酚降解总量提高。〔参考文献]仁lj郝红伟,王海,陈以方,等.高频超声辐照降解水中4一氯氛的研究〔J」.环境污染治理技术与设备,2003,3(5):加一22,37.仁2〕王晓宁,卞华松,张国莹.超声与紫外光协同氧化法处理染料废水的工艺研究〔J」.上海环境科学,2002,21(6):334.仁33vl丫r0ExoR哪ins,E比NAeS一11,e以uDIA址tizi。Bianchi,e*己阮no一p卜otocatalytieDegradationofZ一ehlorophenolinWater:Ki-netioaodEnergeticeom钾nsonwi:horher乳ehniqueslJ〕.ultoson-ies,)川抓竺hemistyr,Zoox(s):251一255.【4]席北斗,刘纯新,孔欣,等.负载型催化剂光催化氧化五氯苯酚钠的效果仁J〕.环境科学,2001,21(l):引一44.〔5了崔玉民,范少华.光催化氧化降解水中污染物研究进展汇J〕.环境保护,2叨2,6(4):2乃.〔6〕陈伟,范瑾除.超声降解水体中有机污染物技术综述tJ].上海环境科学,1998,28(20):457一取刃.〔7〕郝红伟,王海.陈以方,等.高频超声波降解4一抓氛的反应机理及实验研究【J]北工环保,2X()2,22(5):257-2印.