硫酸钾在投加量为1.0~2.0 mg/L时,COD去除率可以达到最大值57.8%左右;当投加量为1.0mg/L时,脱色率可以增大到85.9%,再继续加大投加量,其对脱色率的影响不大。一般情况下,铁的腐蚀速度与溶液中盐浓度的关系有一极值。由于铁在盐溶液中的腐蚀作用是会受到溶解氧的影响,而氧的溶解度又是随着盐浓度的增加而下降,所以,随着溶液中盐浓度的增加,开始时,盐浓度较低,溶液的导电性增加,腐蚀速度增大;当浓度增大到某一数值时,又由于氧的溶解度降低,而使腐蚀速度减小。所以硫酸钾的COD去除率和脱色率曲线上会出现一个最高点。
2.4 CASS反应器运行时活性污泥的性质
在CASS反应器正常运行期间,测得的SVI值如图5所示。由图5可知:运行期间,污泥的SVI值处于35~50 mL/g之间,这是因为铁炭出水经调节pH后,沉淀时间不足,导致将过多的无机颗粒带入CASS反应器中;采取增加沉淀时间、每天排泥等措施后,污泥的SVI值有所提高,基本保持在50~60 mL/g之间。沉降性能良好的活性污泥沉降时间短,便于调整运行时间,排出的污泥含水率较低,便于外运。
2.5 CASS反应器中铁离子对活性污泥的影响
印染废水经铁炭内电解处理后,利用废水中的余铁培养驯化CASS池中的活性污泥,将生物处理与物理化学处理结合起来,利用两者的协同作用,在原有生物处理基础上实现废水高效化处理。
考察铁离子含量对活性污泥SVI值和COD去除率的影响,由图6可以看出,随着废水中总铁离子浓度的增加,活性污泥的SVI值是逐渐降低的,这说明铁离子的增加改善了活性污泥的沉降性能。特别是铁离子在0~30 mg/L的浓度范围内,对污泥的沉降性能改善最为显著。铁离子对活性污泥沉降性能的改善主要体现在2个方面:首先是铁离子的絮凝作用,由铁屑失电子形成的铁离子使活性污泥絮体的大小和结构发生改变,从而使其更容易沉降;其次,铁是微生物代谢过程中必不可少的微量元素,是生物氧化酶系中细胞色素的重要组成部分,在生物氧化中通过Fe→Fe2+葑Fe3+氧化还原反应起着电子传递作用,铁离子的加入可使活性污泥的蛋白质、多糖和核酸等组分发生改变,从而使活性污泥本身的絮凝沉降性能得到改善。
从图6还可以看出,铁离子在0~30 mg/L的浓度范围内,COD去除率是逐渐升高的,继续增加铁离子浓度,COD去除率又逐渐降低。这说明铁离子在0~30 mg/L的浓度范围内,可以提高活性污泥对废水COD的去除效果,但如果浓度继续增加到50 mg/L时,反而会降低去除率,使污泥脱水困难并加速污泥的代谢速率。
2.6铁碳内电解-CASS工艺处理效果分析
对铁炭内电解出水及CASS出水进行水质指标(COD、BOD5、pH、色度)监测,并与处理前的水质指标进行比较,结果见表3。
由表3可以看出,模拟印染废水经铁炭内电解-CASS工艺处理后,其COD去除率可达88%~92%,BOD5去除率可达90%~94%,色度去除率可达92%~95%,说明铁炭内电解-CASS工艺处理模拟印染废水取得了良好的处理效果。铁炭内电解工艺可以显著的破坏染料结构,不仅对印染废水的COD、色度有一定的去除效果,还可以提高废水的可生化性,从而提高了废水的处理效果。CASS工艺独特的生物选择区可以有效地抑制污泥膨胀现象的发生,主反应区能够高效的去除废水中的COD和色度,且预处理段增加的铁离子含量还可以改善后续CASS工艺活性污泥的沉降性能,提高废水COD的处理效果
3·结论
(1)将铁炭内电解与CASS工艺相结合处理印染废水,其COD去除率可达88%~92%,BOD5去除率可达90%~94%,色度去除率可达92%~95%。
(2)铁炭内电解工艺不仅对废水COD有一定的去除效果,还可以提高废水的可生化性,从而提高了废水的处理程度。
(3)铁炭内电解预处理段增加的铁离子含量可以改善后续CASS工艺活性污泥的沉降性能,提高废水COD的处理效果。(4)铁炭内电解工艺作为预处理的方法以及CASS工艺技术路线对模拟印染废水的处理,工艺简单、流程短、运行费用低、效果好,特别适合于我国小批量生产规模的印染厂的污水处理。
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