摘 要:采用聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)-移动床生物膜反应器(MBBR)组合工艺处理印染废水,考察了填料填充比例、水力停留时间(HRT)、PDMDAAC投加量、进水COD和NH3-N浓度对反应器处理效果的影响。结果表明,在填料填充比例为60% (体积比),单级反应器水力停留时间为24 h, PDMDAAC投加量为0. 8 g/L的条件下,组合工艺对色度、COD和NH3-N的去除率分别达到97%、92%和90%。出水CODCr和NH3-N平均浓度分别低于50mg/L和15mg/L,达到了GB 4287—1992《纺织染整工业水污染物排放标准》的一级排放标准。
关键词:染整;废水处理;絮凝剂;生物膜反应器
0 前言印染废水具有颜色深, COD值高,组成复杂,分布面广等特点。目前,常用的处理方法有化学沉淀法、生物法和吸附法等。
移动床生物膜反应器[1](MBBR)是近年来颇受重视的一种新型高效生物膜废水处理装置。在反应器中投加比表面积大、密度略小于1的悬浮填料,微生物附着生长在填料表面形成生物膜,曝气后处于流化状态,从而实现对污染物的高效去除。另外,聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)在水处理方面有絮凝剂用量少、脱色效果显著等优点,在水处理领域应用广泛。因此,本试验尝试在MBBR中投加一定量的PDMDAAC,以期提高其对印染废水的吸附性能,取得较好效果。
1 试验
1.1 试验装置及流程
试验装置流程如图1所示。MBBR反应器采用有机玻璃加工而成,有效尺寸为30 cm×30 cm×40 cm有效容积为36 L。采用微孔曝气和连续进水方式。
1.2 填料
填料[2]为空心圆柱体,是MBBR的核心,也是生物膜的支撑和载体。MBBR所用填料为聚丙烯塑料,形似小圆柱体。圆柱体中心有十字支撑,外侧沿不同径向伸展许多尾翅。载体密度略低于水(0. 92 ~0.97 g/cm3),填料比表面积大,大多为200~500 m2/m3。填料表面易于生物膜的附着生长,巧妙的结构设计使其在使用时不结团、不堵塞,始终具有理想的孔隙率,并具有良好的通气、过水性能。
1.3 测定项目与方法
测定项目包括pH值、CODCr和氨氮等,均采用国家标准方法[3],色度用稀释倍数法(GB/T 11903—1989)。
试验废水取自本地某印染厂,水质情况见表1。
1.4 挂膜与启动
挂膜用的接种污泥取自辽宁省抚顺市三宝屯污水处理厂,污泥浓度为5 021 mg/L。试验发现,MBBR中的填料虽承受了一定的水流剪切力,但不会影响生物膜的附着生长。生物膜先在填料内表面生长,经过两周驯化后外表面开始有较明显的生物膜。处理效果稳定时,填料的内、外表面都会长满生物,镜检可观察到大量菌胶团和变形虫,再培养7 d,镜检有钟虫出现。生物膜呈深褐色,膜厚1~2 cm,标志着生物膜已挂膜成熟。当反应器出水的CODCr,NH3-N和色度去除率均趋于稳定时,可认为启动完成。
2·结果与讨论
待处理印染废水色度为237倍, CODCr浓度为462mg/L,考察影响废水CODCr和色度去除效果的因素。
2. 1 MBBR填料填充比例的影响
水力停留时间(HRT)取24 h,测定填料填充比例对色度和CODCr去除效果的影响[4],结果如图2所示。
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