摘要：采用HABR－CASS组合工艺进行棉机织物印染废水处理的中试研究。结果表明，在HABR厌氧池、CASS反应池的水力停留时间分别为24、12 h的条件下，系统对CODCr、BOD5、氨氮、SS的总去除率分别为90．4％、95．5％、87．0％、87．5％，各污染物出水平均质量浓度分别为67．5、13．8、6．9、38．0 mg／L，出水色度为33.0倍，总去除率为95.0%，均低于DB 44／26—2001《广东省水污染排放限值》第Ⅱ时段一级排放标准限值。
关键词：组合工艺；填料复合式厌氧折流板反应器（HABR）；循环活性污泥系统（CASS）；棉机织物印染废水
棉机织物印染加工包含退浆和丝光工序，其印染废水具有水量大、有机污染物浓度高、色度深、碱度大、水质变化大等特点，属于难处理的工业废水。处理方法一般采用物化法和生化法组合工艺［1－3］，废水处理后基本能达标排放。物化工序中的吸附法需要使吸附剂再生，混凝法需要投加混凝剂，气浮法需要投加气浮剂和耗费大量的电能，从而导致棉机织物印染废水的处理成本较高。为了降低其处理成本，本文通过对厌氧工序进行强化，来探索HABR－CASS组合生物工艺处理棉机织物印染废水的可行性。
1·材料与方法
1．1试验水质
试验用水取自佛山市某印染厂水处理站调节池综合排放废水，废水水质见表1，其主要成分为棉印染加工过程中产生的大量染料、表面活性剂、荧光增白剂、元明粉、烧碱等多种印染助剂。
1．2试验装置
试验装置如图1所示，由高位水箱、填料复合ABR厌氧池（HABR）、缓冲槽、CASS反应池、曝气机、出水槽等部分组成。HABR厌氧池与CASS反应池均为有机玻璃制作，HABR厌氧池尺寸为：800 mm×200 mm×380 mm，有效容积为42．0 L，内置软性纤维填料，填充率为50％；CASS反应池尺寸为：400 mm×200 mm×380 mm，有效容积为21．0 L，由生物选择区、缺氧区、主反应区组成，三部分容积比为1∶5∶15，曝气机曝气。CASS反应池以6 h为一运行周期，其中曝气4 h，沉淀1h，排水1 h，用时间控制器对CASS反应池的曝气、沉淀、排水进行控制。进水时开始污泥回流，静置沉淀时污泥回流停止，排水比为30％。废水进水流量约2．3 L／h，进入HABR厌氧池前根据水质状况适当调节pH值，然后从高位水箱通过流量计进入HABR厌氧池。CASS反应池主反应区的污泥通过污泥回流泵回流到生物选择区，与废水混合。本装置利用水位差原理使上清液排入出水槽。
1．3分析方法
CODCr测定：重铬酸钾氧化法；BOD5测定：标准稀释法；SS测定：烘干称重法；pH值测定：pHS－3C精密pH计；色度：稀释倍数法；NH3－N：纳氏试剂光度法。
2·结果与讨论
2．1反应器的启动与驯化
在HABR厌氧池、CASS反应池中分别投加了占池容20％左右的接种污泥，该污泥为某印染厂水处理站的厌氧与好氧污泥，污泥驯化初期采取间歇进水、闷曝的方式，然后以小流量连续进水，以镜检结果和CODCr去除率达80％以上作为增加进水量的依据，逐步提升流量到设计负荷。低负荷启动是HABR厌氧池快速启动的关键，启动时控制CODCr容积负荷低于1 kg／（m3·d），增长幅度以每次增加20％～30％为宜，过大容易造成挥发酸积累。HABR厌氧池的负荷是否适中可以通过出水pH值来间接反映，合适的pH值为7．0～7．4，pH值小于6．9时，说明有机负荷过大，可以在减小有机负荷的同时向水中投加石灰和纯碱的方法来加以调节。pH值大于7．4，说明有机负荷偏小［4］。随着培养时间的增加，观测到CASS池污泥中有大量活跃的原生动物（如钟虫）和少量的后生动物（如轮虫），表明活性污泥培养基本成功。经过3个月的调试，HABR厌氧池、CASS反应池的水力停留时间分别控制在24、12 h，pH值控制在6～9之间，连续稳定运行。
2．2对有机物的去除
系统稳定运行2个月对有机物的去除情况见图2~图4。由图2可知，在反应器CODCr容积负荷为1．4 kg／（m3·d），进水CODCr波动较大的情况下，HABR厌氧池对CODCr的去除效果良好，平均去除率为48．8％，与文献［5］中的ABR反应器相比，HABR厌氧池对CODCr的去除率提高4．3％。这是因为由ABR反应器增设填料构成的HABR厌氧池能利用填料加速污泥与气泡分离，提高沉淀区域的泥水分离效率，降低污泥流失，从而能截留更多的生物量，增加反应器的有效泥量，提高了反应器的容积负荷和处理效果。由图3、图4可知，HABR厌氧池对BOD5的平均去除率仅为25．3％，但经过HABR厌氧池处理后，废水的m（BOD5）／m（CODCr）均值由进水的0．30提高到出水的0．44，大大提高了废水的可生化性，为后续的CASS反应池的进一步处理创造了有利的条件。
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