活性污泥混凝法处理高含盐染料废水的实验研究

活性污泥/混凝法处理高含盐染料废水的实验研究高含盐染料废水由于含盐量高，用单一方法不宜使废水达到国家有关排放标准，而采用电解方法虽然省时省力、去除效果好，但因耗电量巨大，处理中产生大量氯气等有害气体，所以不宜应用于大型工程中[1]。活性污泥法处理污水是一种好氧生物处理方法。由于这种方法具有高净化能力，因而得到广泛应用[1]。混凝是用来去除水中无机或有机胶体悬浮物的一种方法。可除去固体悬浮物、胶体、可滤性重金属盐、有机物、油类及颜色等。为了达到一个经济又实用的最佳结合点，本实验首先用活性污泥驯化法处理一段时间后，再用混凝法处理，能有效降低废水的COD值和色度，而且有效节约开支，省时省力。1实验部分1.1模拟含盐染料废水配制采用酸性红B染料和氯化钠配制。废水中酸性红B浓度为200mg/L，含盐浓度为4.0×104mg/L。1.2活性污泥制备取污水处理厂的原活性污泥。约按原活性污泥：水=1：5的比例制备。取400mL活性污泥于1000mL大烧杯中，不停曝气，待用。1.3活性污泥的驯化[2]1.3.1驯化步骤向上述连续曝气24小时的1000mL大烧杯中加入10mL高含盐染料废水。5小时后，再向其中加入20mL废水。（第一天共加入30mL废水）经过18小时后，加入20mL废水。继续过5小时后，再加入20mL废水。（第二天共加入40mL废水）第三天加入30mL废水。至此共加入废水100mL。用滴管取少量水样进行镜检。从第四天开始，每天分上、下午各加入25mL废水，至累计加入200mL、300mL、400mL时，各镜检水样一次。至第九天，共加入高含盐染料废水400mL为止。1.3.2测定驯化过程中的CODCr值测定新配制的高含盐染料废水原液的CODCr值，活性污泥曝气24小时后的CODCr值。以及每累计向活性污泥中加入100mL、200mL、300mL、400mL高含盐染料废水时，水样CODCr值。由于此水样氯离子含量极高，影响CODCr的测定，本实验将废水（含处理前、后）稀释100倍后再进行测试。CODCr测定步骤见参考文献[3]。1.3.3水样色度的测定采用稀释倍数法[3]测定新配制的高含盐染料废水的色度，并测定每累计向活性污泥中加入100mL、200mL、300mL、400mL废水时的水样色度。1.4混凝法继续对水样进行处理取100mL生化后水样，用石灰乳（在研钵中用生石灰加少量水调成浆状）调节污水的pH值为8，用移液管加入0.5mL聚合氯化铝，快速搅拌1分钟，然后再加入0.1％的聚丙烯酰铵1滴，慢速搅拌1分钟，静置20分钟，然后用吸管吸取上清液，测定其CODCr值和色度。以此方法，分别测出加入1mL、3mL聚合氯化铝时水样的CODCr值和色度。2结果与讨论3.1活性污泥处理高含盐染料废水中的微生物区系[4]通过镜检，活性污泥处理高含盐染料废水主要的微生物种群是细菌与原生动物，原生动物以纤毛虫居多，如钟虫，游泳型纤毛虫，固着型纤毛虫，藻类以蓝藻和硅藻居多。3.2活性污泥-混凝法处理高含盐染料废水的能力3.2.1活性污泥降解能力以水样的CODCr值、色度、Cl-指标作为判定标准。表1原水样和曝气24h后污泥CODCr处理前原废水CODCr/(mg/L)曝气24h后污泥CODCr/(mg/L)591.5101表2驯化过程中溶液的CODCr和Cl-浓度加入水样/mL0100200300400CODCr/(mg/L)594.5495.5363.6242.4191Cl-/(mg/L)4.0x1043.0x1031.3x1040.5x1040.02x104由上表可知，CODCr和Cl-浓度值均有明显下降，这也说明了在驯化过程中确实有摄盐的微生物产生。通过图1可清晰的看到，活性污泥对高含盐染料废水的降解中，水样色度显著下降。图1驯化过程中水样色度的变化3.2.2混凝法继续处理水样的最终结果水样的混凝处理中，有三个过程：①细小颗粒聚集作用使颗粒变大；②絮状颗粒对水溶性物质的吸附作用；③絮状颗粒对水中悬浮粒子的粘着作用。水样经过混凝处理，其CODcr值，色度都有明显下降，但随着混凝剂(聚合氯化铝)用量的变化，CODcr值和色度也都有着不同的变化。表3混凝剂的加入量聚合氯化铝的用量/mL0.523CODCr/(mg/L)161.690.9131.3色度/倍1503560由此可知，混凝剂投加量必须适当。量不足，达不到应用的混凝效果；量过大，则会造成胶体复稳。3.2.3混凝法处理中pH值对混凝效果的影响由于所使用的混凝剂为聚合氯化铝，该混凝剂在微碱性条件下效果较好，而实验的染料废水为酸性红B，所以在进行混凝之前，应用石灰乳调节其pH为偏碱性（大约在8左右），因为聚合氯化铝适宜在偏碱性条件下反应。4结论1．活性污泥处理高含盐染料废水，主要的微生物类群是细菌与原生生物。在细菌类群中，杆菌占绝大多数，并以具有芽孢、荚膜的革兰氏阳性杆菌为优势，其中有大量的摄盐微生物产生。2．应用活性污泥—混凝法处理高含盐染料废水，在合适的条件下，效果较显著，达到了国家有关排放标准。