在系统运行过程中,定期取组合工艺的进、出水以及厌氧段出水,测定其中的COD和色度,考察厌氧)好氧膜生物反应器在连续运行条件下对污染物的去除效果。
1.4分析方法
COD采用快速测定法测定,pH值采用PHB-1型便携式酸度计测定,DO采用Orion-model-810溶解氧仪测定,MLSS采用滤纸重量法测定。
色度采用HP8453-Vis紫外可见分光光度计测定:样品经离心机在4000r/min的转速下离心5min后,取上清液在591nm波长处测定吸光度。测定进水吸光度A0及出水吸光度A1后,由下式计算
脱色率:p=(A0-A1)/A0×100% (1)
2结果与讨论
2.1组合工艺的处理效果
在染料浓度为50mg/L时,组合工艺对COD和色度的去除率如图2所示。
由图2可见,厌氧)好氧膜生物反应器组合工艺对蒽醌活性染料废水的平均脱色率为48%,对COD的平均去除率为90%。系统的脱色率较低,这是由于带有乙烯砜基的活性染料KN-R具有稳定的稠环芳香烃结构,其分子结构中含有两个羰基(C=O)的共轭体系,且蒽醌类结构的染料对微生物的毒性要高于偶氮类染料的,因此对蒽醌染料的脱色主要是依靠填料及微生物的吸附作用来完成。
2.2染料浓度对系统脱色率的影响
进水染料浓度对厌氧)好氧膜生物反应器组合工艺处理效果的影响如图3所示。
从图3可以看出,系统对活性艳蓝KN-R的脱色率随进水染料浓度的增大而先升高后下降,当进水染料浓度为100mg/L时,脱色率最高(为62%)。在厌氧过程中,脱色率随进水染料浓度的升高而下降,这可能与染料浓度升高导致其生物毒性作用增大有关。试验中还发现,厌氧段对COD的去除率随染料浓度的升高而下降,这也是受染料毒性的影响;系统对COD的总去除率基本维持在90%左右。
2.3Mn对脱色效果的影响
添加微量元素Mn可以提高锰过氧化氢酶(MnP)的活性,从而提高微生物的脱色率,向进水中添加7.5mg/L的MnSO4作为增加进水中微量元素Mn的手段,考察了对脱色效果的影响,结果见图4。
由图4可以看出,向进水中投加7.5mg/L的MnSO4后,系统对蒽醌染料废水的平均脱色率从50%上升到70%;微量元素Mn的投加对厌氧段脱色率的影响较小而对好氧段脱色率的影响较大。此外试验中还发现,添加微量元素Mn对系统去除COD没有明显影响。
2.4膜出水流量的变化
图5给出了进水染料浓度为50mg/L时,膜出水流量随时间的变化。
由图5可以看出,在240h的测定时间内,膜出水流量没有显著降低,变化幅度<5%。这一方面是由于MBR的设计初始流量小于膜片的临界流量,使膜污染发展缓慢;另一方面是由于膜生物反应器的曝气强度较大,导致活性污泥絮体较小,曝气所产生的气泡的剪切作用对膜片表面的冲刷作用明显,细小的活性污泥絮体很难在膜表面沉积,不易形成凝胶层。
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