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环境科学与技术1998年第2期总第81期1998年5月A一O工艺中水解(酸化)系统的微生物生态及其在印柒废水处理中的作用郑永东佛山市纺织废水处理中心白端超佛山市环境工程装备公司摘要纺织印染废水水质变化大、色度高,采用A(/)工艺处理此类废水,各项污染物的去除率高,有较强的耐冲击负荷能力,处理效果稳定,并具有处理系统污泥的“零”排放及处理费用较低等特点。本文对A/O工艺中水解(酸化)系统的微生物生态及其在印染废水处理中的作用进行探讨。关键词水解酸化微生物印染废水1前言佛山市纺织废水处理中心东站是佛山市纺织废水集中处理基地之一,承担七家印染厂废水处理任务,污水来源于印染工序的退浆、煮炼、漂白、丝光、染色废水、污水中含靛兰、硫化、活性、纳夫妥、士林等多种染料及PVA、ABS、硫酸、烧碱、保险粉等二十多种助剂,成份复杂,碱度高,水质变化大,佛山纺织废水处理中心东站于一九九一年底建成水解(酸化)—接触氧化—氯氧化系统,日处理量5000吨/天,一九九二年七月进入正常运行,迄今正常运行五年。2水解(酸化)系统的作用研究2.1对水解酸化系统的不同高度水层的有机酸、COD。r和pH变化探讨2.1.1试验材料及方法:(l)试验装置:采用东站处理系统的酸化池。水解(酸化)池由六个单元组成,每单元结构均为上流式厌氧污泥床(USAB),有效容积为347m,,池中部挂有D3软填料2.5米高,池顶部设有脉冲进水器及池上部设有三相分离器。试验参数:HRT一10h,池内污水上升流速一1·OXlo一3ms/,脉冲器进水的脉冲周期一2次/分钟(2)污水来源:由七家印染厂的印染废水混合排入调节池,由于水质变化大,COcDr在250一800mg/L之间,污水pH值经调整为.90一.95之间才进入试验系统。(3)接种污泥:广州大坦沙生活污水处理厂的活性污泥,经驯化480天后(污泥浓度10gvssl/),污泥为黑色,大部分呈颗粒状,部分为絮凝体。(4)试验目的及采样方法试验目的,测定在厌氧系统中不同水层深度的TVA、COcDr和pH值从而了解废水中有机成分被微生物分解的速度,通过污水中的有机酸变化情况,进一步了解该系统的处理能力。采样方法:由距池底一米深度向上每隔一米采样一个,共采样七个,由东站的六组酸化池中,选取两组池采样(1#池及2#池)。样品处理:用2500转/分离心机分离5分钟,取清液,用标准分析方法,采样委托中科院广州能源所检测其c0cDr、TvA值。.21.2试验结果试验结果见表1。从表中数据可以看出,污水中的高分子物质在微生物作用下,随着水力停留时间的增加而不断被分解成短链脂肪酸乙酸类的物DOI:10.19672/j.cnki.1003-6504.1998.02.008A一O工艺中水解(酸化)系统的徽生物生态及其在印柒废水处理中的作用郑永东等质,显示出两组池体的TVA含量增加了1.80倍和2.0倍,而酸化后污水pH值下降了一个单位。表1111#池池000lll222333444555666CCC()cDrrr268.666285。777297.111308.666554.333334.333428.666(((mg/IJ)))))))))))))))))TTTVAAA28.277726.6CCC43.244429.933364。855575.377778.1555(((mg/IJ)))))))))))))))))PPPHHH9.4〔〔〔〔〔〔〔8.0333222#池池000lll222333444555666CCC()cDrrr27222281.222夕R只月月311999346。lll37333410.222(((mg/I)))))))))))))))))))))))))TTTVAAA//////9855516.633329.933349.888883.1444(((mg/I)))))))))))))))))PPPHHH9.0777}}}}}}}}}}}7。9333入的煤灰、沙泥及一定量的不能被细菌分解的物质,类似这些物质将会永远停留在水解池中。东站运转五、六年来只是于1996年8月才进行过一次排泥(含水率”%的污泥量约100吨)。注:采样点“0,’为池底,“6’’为池上部。2.2关于水解池污泥增殖问题本工艺流程中没有污泥处理系统,而好氧二沉池的污泥回流到水解池进行自身消化,重新水解为可溶性物质,作为好氧和厌氧微生物的营养物质,那么,按该工艺路线,污泥是否会增殖,即污泥平衡问题是人们所关注的。为此,我们测定水解池中的MLSS值来计算污泥量的变化情况。1992年初,对每组池分别投入20.2吨活性污泥,按其含水率计算干重为5吨左右,运转455天后分别测定MLSS值,计算污泥干重分别为5.64、5.3、5.13、5.64吨,运转到547天后测定各池污泥干重有所增加,增加量约为2一4%。由于厌氧池中装有纤维填料,填料上附着由厌氧菌组成的厌氧活性污泥,下层是厌氧污泥层,因此污泥的停留时间远远大于污水的水力停留时间,污泥有足够长的时间重新分解,变成溶解性COD随水进入后处理系统,有一部分变成气体逸出,所以厌氧细菌除对废水产生厌氧作用外,同时还对污泥产生厌氧消化作用,可以说该系统基本可以对污泥的产生及消化达到平衡,但是实际上出现的污泥增殖问题只能解释为污水中除了有机成分外,还有一定的无机成分:如污水中带3水解(酸化)系统的微生物生态学探讨天然的有机物质腐烂过程中,就存在微生物发酵过程,可分为酸性发酵与碱性发酵两个阶段,即产酸与甲烷化两过程。在实际污水处理中大部分的有机物质为高分子化合物,如煮练废液中的纤维素,果胶,木质素。浆料中的PVA及ABS表面活性剂及染料等,这些高分子物质采用好氧生化处理难于被降解,是造成可生化性差的原因。除采用化学方法外,对污水净化来说,借助专性微生物降解则是一种有效方法。采用A一O工艺,正是考虑把难降解的高分子物质,通过厌氧菌,把它分解成低分子可生化性强的物质,而为好氧菌作进一步分解创造有利条件。本工艺中的水解(酸化)系统中,加人某种含菌种多的发酵细菌,经驯化后,发酵细菌将成为降解污水中高分子有机物的主要细菌微生物。其代谢产物为有机酸,但这种酸不能很快传递给产氢乙酸菌,然后变成乙酸,因为这种传递必须在一个偏碱性环境中进行。有益的是我们采用池下部进水上部溢流的酸化结构,基本上能形成这种条件。是因为含碱度大的污水在这种低速流动状态下,介质部分中和的结果,从而使有机物降解为最终产物乙酸这个过程较为顺利完成。从上面试验数据观察进入酸化池污水中的高分子物质,随着水力停留时间的增加,而被发酵细菌不断降解,成为低分子的有机酸,其数值不断增加,COcDr值亦随着上升,pH值下降,至于COcDr增加的解释,原因可能有两个:一方面污水中的某些高分子物质不能被CODor检出,而被细菌降解后,才能被检出,另一方面,因好氧污泥回流入(下转第16页)环境科学与技术1998年第2期总第81期1998年5月100.0~~~.rrr产产~~~一’---一一产一,尸一-一一~--一一中一一////一`一“值值``.-CODCrrr在95~100`C下反应0.sh,氨基值和废水COcDr去除率分别达85.4肠和69.8%。因此,该法是对氨基丁酸工业废水进行预处理的经济实用、简单易行,有发展前景的处理技术。0s0ǎ岁à哥炎匆参考文献306090120时间(min)图2时间与去除率的关系用HZOZ/Tio:催化氧化法处理氨基丁酸工业废水,无二次污染,催化剂可重复使用,COcDr和氨基值去除率高。当HZOZ/COD。r=2.09/g,每L废水中加入29TIO:,徐鸽,刘天华等.江苏化工学院学报,1991,3(4):22许景文.净水技术,19、6,56(2):8头dlakD1.,Andren气W.,Environ.Sei,Teeh.,1991.25(4)冀小元,云桂春.污染防治技术,1996,9(l衣2):15国家环保局《水和废水监测分析方法》编委会编.水和废水监测分析方法.第三版.北京:中国科学出版社,1990.421一423StudyontreatmentofaminobutyrieaeidindustrialwastewaterbyHZOZ/TIO:eatalytieoxidationWeiFengyuDengChuanyunXuLingChemiealEngineeringFaeulty,HefeiUniversityofTeehnology,Hefei230022AbstraetTheAmino一butyrieaeidindustrialwastewaterweretheatedwithHZOZ/TIO:.TheresultsindieatedthattheremovaleffieieneiesofCOD。randaminovaluewere55.4%and69.5%:espeetively,whenHZo,/COD·rwasZ·o(g/g),reactiontimewas0.5hunder95~100℃,2.09TIOZwasaddedin1Lwastewater,andTIO:eanbeaetivatedunderhightemperatureandeanbereused.KeywordsAmino一butyrieaeidWastewatertreatmentTitaniumdioxide佗欢州副3,之门剖乙,之`沁心已`心洲二之`之,5二之尸号。J议代沁代沁八书乡,之八卜乡今已勺之嘴沁”沁门别乡,之代沁州岁乡,乙,乙,己佗之佗心嘴心代冰卜宝之八别乡今乙,之尸二色佗心兮。碑侧乡代(上接第23页)氧厌系统后,被分解成溶于水的有机酸,因而增加了污水中的COcDr值。从A一0系统处理污水的过程中,有机物被细菌分解成可生化物质,成为细菌的动力能源和细胞的组成,而老化的细菌重新被分解,成为自然界有机物质的循环,从而使污水在自然界中得到净化。4讨论(1)采用酸化一一好氧工艺处理印染废水的生产性尝试在东站取得了一定成效,从日常运转中观察还是比较理想的,但A一O工艺中,A级如何能够达到最大效能问题,关系设计参数的选用,如水力上升流速,HRT等参数。在本工艺中HRT~10h,TVA数值经16loh后仍未变成酸化阶段,看来要从处理的水质成分分析,才能较好地选用最佳的参数。(2)对于厌氧处理污水中的色度有着比较高的效能,但对于色度高的印染废水处理间题,还需要考虑在A级增大其色度的去除率以减少O级的负担,因而必须寻求一种高色度去除率的厌氧菌种。(3)由于印染废水成分复杂,水质变化大,本工艺仅限于对CODcr在1000mg/l以下的污水有较理想的效果。对于COcDr在1000mg1/以上的废水,采用本工艺处理方法从微生物生态学的角度控制酸化过程的各项工艺指标,达到最优化参数仍是一项十分艰巨的任务,有待进一步研究。