从图2可以看出，挂膜初期AC表面的生物量很少，但对COD的去除率却很高，可达到80%以上。这是由于此时温度在16.8～22.1℃，多数有机物在水中的溶解度会随着温度的降低而减小，因此在低温条件下更容易被AC吸附，即低温下AC对有机物的吸附能力较强，此时BAC对COD的去除主要依赖于AC的吸附作用。随着炭粒上附着的生物膜量的不断增加，AC表面的吸附作用迅速减小，由于挂膜期间水温较低，微生物的活性不高，新陈代谢慢，生物降解作用增强的速率缓慢，到挂膜的第15天，BAC对COD的去除率降至最低，只有55%。
挂膜中期，随着水温的不断上升，炭粒上的微生物数量不断增加，对有机物的生物降解作用不断增强，对COD的去除率维持在60%～68%。挂膜后期，随着炭粒表面生物膜的成熟，BAC对COD的去除率可保持在70.9%左右，出水COD稳定在25.6～50mg·L-1。
2.1.2氨氮
AC在挂膜期间对氨氮的去除效果如图3所示。
由于氨氮的去除主要依赖于微生物的生物降解作用，所以BAC在挂膜初期对于氨氮的去除率不足10%。随着AC表面微生物量的不断增加，微生物的活性不断增强，硝化细菌的硝化能力逐渐增强，对氨氮的去除率逐渐升高；到挂膜的第15天，氨氮的去除率可达到77%，之后去除率迅速降低，再缓慢升高，这是因为此时对BAC进行了反冲洗。在挂膜过程中，由于成熟生物膜的脱落，需要定期对碳层进行反冲洗，氨氮的去除率会阶段性的受到影响，但始终保持在60%以上，整个挂膜过程中对氨氮的平均去除率为59.4%，出水氨氮的质量浓度平均在0.80mg·L-1以下。
挂膜16 d时，对AC层进行了反冲洗；挂膜30 d时，BAC对COD和NH4+-N的去除率均达到了60%。并且通过对后期的监测，发现去除率稳定并呈不断上升的趋势；生物镜检可以观察到轮虫(a)、钟虫(b)、累枝虫(c)等原生动物（如图4所示）及菌胶团微生物，认为BAC挂膜成功。
2.2稳定运行期间污染物的去除
在反应器稳定运行的5个多月期间，对反应器的进出水水质进行了监测。结果显示，温度在16.8～29.2℃、DO的质量浓度在5 mg·L-1、水力负荷在0.33m3·m-2·h-1、HRT为1.1 h时，BAC对COD、色度、NH4+-N和SS均有较好的去除效果。
2.2.1 COD
BAC稳定运行期对COD的去除情况如图5所示。进水COD平均为109 mg·L-1，出水平均为35.6mg·L-1，COD的去除率维持在60%～74%，结合BAC对其他各种污染物去除率的波动曲线，确定反冲洗周期为5～7 d。
2.2.2色度
BAC稳定运行期对色度的去除情况如图6所示。
BAC对色度的去除主要有3种途径：(1)AC为非极性吸附剂，根据极性相同物质相互亲和的原理，AC能选择性的从水中吸附弱极性和非极性物质，对水体中的染料等有色物质有较好的吸附性；(2)AC上的微生物吸附、氧化分解废水中可生物降解的染料；(3)BAC反应器内的轮虫、纤毛虫等原生动物可以吞食有色细菌和微小的污泥质点，从而降低了出水色度[4]。反应器稳定运行期间，进、出水色度平均分别为40倍和12倍，具有较好的去除效果。
2.2.3氨氮
BAC对氨氮的去除主要通过硝化细菌的硝化作用来实现。在反应器稳定运行阶段，进水pH在8.1左右，水温在15～22℃，DO的质量浓度为5mg·L-1，为硝化细菌提供了足够的碱度和DO。稳定运行期对氨氮的去除情况如图7所示。
由图7可以看到，运行中出现了出水氨氮含量比进水高的现象。其原因可能有3个方面：(1)进水中的磷含量不够，影响了微生物通过同化作用去除氨氮的途径；(2)印染废水中含氮有机物较多，反应时间不够，有机氮的氨化速率大于氨氮的硝化速率；(3)AC上成熟的生物膜部分脱落后，在死亡微生物分解过程中产生了氨氮。
为了解决这个问题，此时可适当的提高进水中磷的含量，提高HRT，并进行反冲洗。在反应器稳定运行阶段，进出水NH4+-N的质量浓度平均分别为1.58、0.49 mg·L-1，BAC对NH4+-N的去除率保持在68%以上。2.2.4 SS
BAC对SS的去除主要通过AC层的截留作用来完成。在稳定运行期间SS的去除情况如图8所示。
SS的质量浓度进出水平均分别为61、10 mg·L-1，BAC对SS的去除率保持在74%以上，截留的SS可通过反冲洗有效的去除。
2.3反冲洗
反冲洗是BAC工艺运行的重要环节。AC强大的吸附能力，一方面，BAC对污染物有很好的截留作用，碳层上截留的污染物会不断增多；另一方面，吸附于AC表面的微生物不断生长繁殖，随着其含量的增加，碳表面生物膜的厚度也相应增加。随SS和生物膜的不断增加，不仅增加了进水阻力，还导致出水水质变差，因此需要定期对BAC炭床进行反冲洗，以恢复BAC工艺良好的处理能力。试验根据反应器的运行情况，确定采用气洗-气水联合-水洗的反冲洗方式，实现了炭粒间的相互摩擦和气、水对碳层的良好冲刷[5]。具体操作参数如表3所示，周期5～7个，碳床膨胀率为8%～13%。
2.4出水再利用
染整生产工艺为烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光、染色、印花和后整理。其中，除织物烧毛工段不需要用水，其他工段均需要用水并伴有废水的产生。各工段织物加工的要求不同，对回用水的水质要求也有一定的差异。BAC出水与染整工艺用水相应标准对照见表4[6]。
由表4可以看到，BAC出水达到了HJ471－2009中回用水用于漂洗等工艺的水质要求，可回用于退浆、煮练、漂白及丝光等前道工序，但不宜用于这些工段的最后一道漂洗工序。由于出水色度较高，因此该回用水不能用于染色工艺。回用水用于工艺用水时，可以直接使用，也可以掺一定比例的新鲜水使用。同时，BAC出水主要水质指标均低于CJ 25.1－89中相应规定，可用于厂区冲洗地面、冲厕、冲洗车辆、绿化及建筑施工等。
3·结论
当水温在15～22℃、DO的质量浓度为5mg·L-1、水力负荷为0.33 m3·m-2·h-1、HRT为1.1 h的条件下，成功挂膜需30 d。
挂膜期间，当进水COD和NH4+-N的质量浓度平均分别为107、1.80 mg·L-1时，出水平均分别为31、0.74 mg·L-1。稳定运行期间，出水COD、色度和NH4+-N、SS的质量浓度平均依次为36.0 mg·L-1、12倍、0.49 mg·L-1和10 mg·L-1。主要出水指标低于CJ25.1－89中相应规定，可用于厂内绿化及城市扫除；并达到了HJ 471－2009中对回用水水质要求，可回用于退浆、煮练、漂白及丝光等前道工序。
BAC对污染物的去除通过AC和微生物共同作用实现。BAC对印染废水的深度处理效果良好，工艺操作简单、管理方便，在废水的深度处理中具有很好的发展前景。
相关信息 
推荐企业 推荐企业
推荐企业
您所在的位置：
