1、預(yù)處理后烯草酮生產(chǎn)廢水的生物降解試驗(yàn)研究SBR.L2：（序批式活性污泥法）山7可是一種以間歇曝氣方式處理廢水的生物處理 技術(shù)，與傳統(tǒng)的活性污謳處理方法相比,該法的操作方式用時(shí)間分割代替了空間分割. 非穩(wěn)定生化反應(yīng)代替了穩(wěn)志生化反應(yīng)，置理想沉淀代替了傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀.運(yùn)行上 的有序和間歇操作是它的主要特征，該技術(shù)的核心是SBR的反應(yīng)池，該池集均化、 初沉、生物降解、二沉等功能于一池，沒(méi)有活性污泥回流，$RR在沉淀出水時(shí)整個(gè)水 體幾乎處在完全靜止的狀態(tài),不會(huì)有短流現(xiàn)象的出現(xiàn)，同時(shí)，在沉淀階段SBR反應(yīng) 池全部容積都用于固液分離，比較細(xì)小的活性污泥顆粒在這種幾乎完全靜止的狀態(tài)下 都可以得到很有效的沉淀

2、，所以，SBR的出水質(zhì)量其它的生物處理方法要更好眸L經(jīng)過(guò)臭氧氧化預(yù)處理后的烯草酮生產(chǎn)廢水,出水COD遠(yuǎn)未達(dá)到現(xiàn)行的琮合污 水排放標(biāo)準(zhǔn),因此利用生化處理系統(tǒng)進(jìn)步處理可以實(shí)現(xiàn)廢水的達(dá)標(biāo)排放.通過(guò)向 SBR反應(yīng)器中投加經(jīng)馴化后的活性污泥,進(jìn)行一段時(shí)間的調(diào)試，運(yùn)行穩(wěn)定后，研究廢 水經(jīng)生化系統(tǒng)處理后的有機(jī)物去除情況，再研究進(jìn)水pH值的大小，水力停留時(shí)間的 變化和璘投加量的多少對(duì)SBR反應(yīng)系統(tǒng)處理廢水效果的影響.以及在優(yōu)化工藝下 COD的去除規(guī)律.為建立烯草酶廢水的聯(lián)合處理技術(shù)提供最有力的理論基礎(chǔ)和勢(shì)臉. 最終實(shí)現(xiàn)臭氧氧化SBR法聯(lián)合降解烯草帽生產(chǎn)廢水工藝的工程化應(yīng)用.1試驗(yàn)部分1.1試驗(yàn)材料與儀器試驗(yàn)所

3、用重珞酸鉀、硫酸亞鐵餒、碘化鉀、硫代硫酸部I、硫酸.翻輒電鈉、氯化 錢、磷酸二氫鉀等藥劑均為分析純，廠家為國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司.試驗(yàn)用到的儀器有752紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)上海棱光技術(shù)有限公司人 DELTA320型pH計(jì)（上海醫(yī)用激光儀器廠）、PL303型電子天平（上海梅物勒-托利多 儀器行限公司）、ECLIPSEE2Q0型顯微鏡（中國(guó)尼康映像儀器銷售有限公司）等0 L2試酚裝置與方法試騎裝置主要由配水箱、反應(yīng)器、曝氣系統(tǒng)和PLC自控系統(tǒng)組成.其中配水箱和 反應(yīng)器均采用有機(jī)玻璃加工而成，反應(yīng)器為圓柱形，直徑30 cm,高度40 cm,有效 容積均為25 L；配水箱也為圓柱形，直徑30 cm,高

4、度50 cm.有效容積30 L采用 黏砂塊作為微孔曝氣器，并通過(guò)轉(zhuǎn)子流量計(jì)調(diào)節(jié)曝氣量.考慮到單因子變量下的試驗(yàn) 同時(shí)進(jìn)行,本試驗(yàn)裝置共加工6套.愛(ài)水電磁網(wǎng)3 .排空或排泥.出水電磁網(wǎng)4.氣體流量計(jì)圖4“ SBR試騙裝直Fig.4-1 Experimental set-up of SBR試驗(yàn)裝置中反應(yīng)器包括1#反應(yīng)器和2#反應(yīng)器，其中I#反應(yīng)器用于空白對(duì)照組， 2#反應(yīng)器則為試驗(yàn)組。狀驗(yàn)采用間歇式反應(yīng)，每個(gè)反應(yīng)周期為24h,包括進(jìn)水0.5h, 反應(yīng)22h,沉淀lh,出水0.5 h四個(gè)階段。試驗(yàn)過(guò)程中將配水倒入配水箱，通過(guò)PLC 控制進(jìn)水、出水以及球氣機(jī)的運(yùn)行來(lái)進(jìn)行各個(gè)周期的更迭。當(dāng)試驗(yàn)過(guò)程中需要

5、排泥時(shí), 則人工開(kāi)啟排泥閥門進(jìn)行排泥。13分析方法pH值采用pH計(jì)測(cè)定，COD采用重鋁酸鉀法測(cè)定，DO采用溶解氧自動(dòng)測(cè)定儀測(cè) 定，POj采用鋁睇抗分光光度法測(cè)定，NHJN采用納氏試劑光度法測(cè)定6】。W|C0D 在50400mg/L范圍內(nèi)時(shí)，重珞酸鉀濃度采用0.25 moVL。試驗(yàn)廢水經(jīng)預(yù)處理后的烯草酮生產(chǎn)廢水為試驗(yàn)廢水的基本用水來(lái)源，再向其中添加適當(dāng)?shù)?供微生物生長(zhǎng)所需的微最元素及磷源（烯草用廢水富氮缺磷），就得到了本章的試驗(yàn) 用水。經(jīng)測(cè)定，其水質(zhì)情況如表4/所示。配好的試驗(yàn)廢水調(diào)用pH為7.0后待用表4d試驗(yàn)水樣水質(zhì)Table 4-1 Characteristics of wastewate

6、r in theexperiment組分CODNH4+-NTP濃度（m如）538038.56.3活性污泥馴化試驗(yàn)用污泥采自某農(nóng)藥廠污水站好氧活性污泥池，該農(nóng)藥廠生產(chǎn)烯草酮產(chǎn)品.將污泥按照廢水量的20%向SBR反應(yīng)器中投加混合污泥，開(kāi)啟曝氣機(jī)進(jìn)行污泥 馴化試驗(yàn).定期檢測(cè)水中CODg N、P、pH以及微生物生長(zhǎng)情況，根據(jù)測(cè)得結(jié)果進(jìn) 行P的補(bǔ)加，pH的調(diào)節(jié)，以及換水，換水率在15%30%之間。待污泥生長(zhǎng)良好、 出水水質(zhì)優(yōu)良的情況下，換水率保持恒定值30%,直至出水水質(zhì)達(dá)到預(yù)期日的時(shí)，污 泥馴化完成。2試驗(yàn)結(jié)果與討論生化系統(tǒng)的建立-將供試廢水加入反應(yīng)器中，再將馴化好的活性污泥按污泥：廢水=1： 5 （

7、體積比） 投加到反應(yīng)器中，開(kāi)啟曝氣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。每隔一個(gè)周期取一次出水水樣，測(cè)定出水的 CODcr、N、P、pH以及觀察污泥中的微生物狀況。根據(jù)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行N、P、pH的調(diào) 節(jié)。同時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，根據(jù)系統(tǒng)中COD的去除情況進(jìn)行定期的換水，換水率在 15%30%之間,圖4-2反映的是SBR生化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行前期對(duì)廢水COD的去除情況。運(yùn)行周期圖4-2 SBR生化系統(tǒng)對(duì)廢水中COD的去除效果Fig.4-2 Removal efficiency of COD in water by the treatment of SBR biochemical system由圖中可以看出，在前2個(gè)周期，廢水的CO

8、D基本上沒(méi)有變化，這是因?yàn)閯偨臃N 的污泥在新的廢水中生長(zhǎng)需要一個(gè)適應(yīng)過(guò)程；2個(gè)周期過(guò)后，廢水的COD開(kāi)始下降， 第3 10周期廢水的COD開(kāi)始被大量降解，濃度明顯降低，COD的去除率基本上呈.線 性增長(zhǎng)，因?yàn)檫@階段污泥中的菌落開(kāi)始進(jìn)入大量:繁殖期，利用降解水中的有機(jī)物獲得 能量進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖，從而去除廢水的COD：第11周期時(shí)，廢水COD的去除率幾乎達(dá)到 60%,這時(shí)水中COD降解速度開(kāi)始下降，到了第14、15周期，出水COD濃度平均為2087 mg/L,去除率達(dá)到61.2%,生化系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定期。水力停留時(shí)間對(duì)生化系統(tǒng)COD去除的影響在進(jìn)水COD濃度為5380 mg/L、進(jìn)水pH為7、磷源充足等

9、條件下，本實(shí)驗(yàn)考慮 改變水力停留時(shí)間確定處理過(guò)程的最佳容積負(fù)荷。木試驗(yàn)過(guò)程設(shè)定水力停留時(shí)間3 d、 3.5 d、4d、4.5 d、5d、5.5 d、6 d為變化參數(shù)，通過(guò)測(cè)定出水COD來(lái)確定最佳水力 停留時(shí)間。結(jié)果如圖43所示：5MoMX5M03 *SX4M0 *34400 ,4c4CX -sex600 -“8 5 290 S3 2X4.：運(yùn)行時(shí)間(d)(SEQOUWU圖4.3不同水力停留時(shí)間對(duì)廢水中COD的去除效果Fig.4-3 Removal efficiency of COD in water in different hydraulic retention time水力停留時(shí)間(HRT

10、)是污水處理工程設(shè)計(jì)的主要參數(shù)之一，直接決定了設(shè)計(jì)容積 負(fù)荷，是工程投資費(fèi)用的重要影響因素。本試驗(yàn)根據(jù)我國(guó)目前出水排放標(biāo)準(zhǔn)要求，以 期獲得最合理的水力停留時(shí)間。從圖中可知，在HRT小于5d的時(shí)候，隨著水力停留 時(shí)間的增加，出水COD也隨之明顯降低，說(shuō)明HRT對(duì)COD去除效果有著顯著的影 響；當(dāng)HRT=5、5.5、6 d的時(shí)候，平均出水COD濃度分別為451、440、438(mg/L), 幾乎不再變化。當(dāng)HRT=5d時(shí)，6天后出水COD濃度基本穩(wěn)定在450 mg/L左右，可 以達(dá)到污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ3082-1999)的排放要求，根據(jù)工程實(shí)際應(yīng) 用考慮，宜選擇5d作為最佳水力停留時(shí)

11、間.磷投加量對(duì)處理效果的影響在進(jìn)水COD濃度為5380 mg/L,進(jìn)水pH為7, HRT=5 d的條件下，本試驗(yàn)投加 的CODcr： P比例分別為300： 1, 500： 1, 800： 1, 1000： 1,通過(guò)觀察出水COD 濃度來(lái)確定最佳磷投加量。結(jié)果如圖49所示：(SE)QOUW 三圖44磅投加量對(duì)處理效果的影響Fig. 4-4 Effect of phosphorus addition根據(jù)圖中所示，當(dāng)磷投加比例為CODB： P=300/500/800： 1時(shí)，出水COD濃度變 化不大，穩(wěn)定在440 mg/L左右，對(duì)處理效果沒(méi)有影響：當(dāng)COD) P=1000：1時(shí)，整體 處理效果有所下

12、降，出水COD濃度大概在770 mg/Lo由此可見(jiàn)，當(dāng)磷投加量按照COD： P=80O： 1比例即可滿足處理效果。烯草酮廢水的特點(diǎn)之一是缺乏磷營(yíng)養(yǎng)元素，為了進(jìn) 一步減少運(yùn)行過(guò)程中藥劑費(fèi)用，本試驗(yàn)摸索最為經(jīng)濟(jì)的磷投加盤(pán)是COD”： P=800： 1.進(jìn)水pH對(duì)生化系統(tǒng)COD去除的影響在進(jìn)水COD濃度為5380 mg/L, HRT=5d,磷投加量CODg P=800： 1的條件下, 將進(jìn)水pH值分別調(diào)為5.5、6.0. 6.5、7.0、7.5后加入反應(yīng)器中，再將馴化好的活性污泥按污泥：廢水=1： 5 （體積比）分別投加到上述反應(yīng)器中，同時(shí)開(kāi)啟曝氣機(jī)進(jìn)行 試驗(yàn)。待各系統(tǒng)運(yùn)行15個(gè)周期后取各自出水水樣

13、，測(cè)定出水的COD濃度。結(jié)果如圖 4-5所示：9392Q0E) aouws-出水COD-B-COD去除率()榭畿4M00J1 0 9 8 7 69 9 8 8 8 80 H1!1h 855.566.577.5進(jìn)水初始pH圖85不同進(jìn)水pH對(duì)廢水中COD的去除效果Fig.4-5 Removal efficiency of COD in water in different pH of influent從圖中可以看出，在pH為6.5的時(shí)候COD的去除率最高，能達(dá)到92%以上，此 時(shí)出水COD濃度大約為390 mg/L,當(dāng)進(jìn)水pH偏離6.5這個(gè)點(diǎn)，COD的去除率都會(huì) 有或多或少的下降，所以選擇最適進(jìn)

14、水pH為6.5。按照以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，一般情況下 微生物降解有機(jī)物的最適pH在7左右，而臭氧氧化預(yù)處理后的烯草酮廢水生物降解 的最適pH在6.5左右，分析原因可能是在臭氧氧化預(yù)處理后的廢水中含有乙酸鈉， 在生物降解的過(guò)程中會(huì)使反應(yīng)器中的pH上升.2.5預(yù)處理后的廢水在優(yōu)化條件下連續(xù)處理效果在進(jìn)水COD濃度為5380 mg/L, pH為6.5, HRT=5d,磷投加量COD,： P=800： 1 優(yōu)化后的條件下，將經(jīng)預(yù)處理后的廢水加入反應(yīng)器中，再將SBR生化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后 排出的活性污泥按污泥：廢水=1： 5 （體積比）投加到上述反應(yīng)器中，開(kāi)啟曝氣機(jī)進(jìn) 行試驗(yàn)。系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行30d,每天測(cè)出水COD

15、及觀察微生物、活性污泥生長(zhǎng)狀況。結(jié) 果如圖所示：cl/gEoOJW 三540052005000 -I480046004400 r4200400038003600340032003000280026002400720020001800 -1600 -140012001000 -800 -600 -400200 0運(yùn)行時(shí)間（d）Fig.4.6The pretreated wastewater continuous treatment effect under the optimized conditionsFig.4-7Mixed liquid is 40 times more microbial phase observation圖4-6預(yù)處理后的廢水在優(yōu)化條件下連續(xù)處理效果由圖4-6可知，在系統(tǒng)運(yùn)行6d以后，出水COD濃度下降幅度變緩，最終穩(wěn)定在360 mg/L左右，此時(shí)去除率達(dá)到93%以上。可以達(dá)到現(xiàn)行污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) (CJ3082-1999)排放要求。同時(shí)，在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，我們連續(xù)觀察了微生物生長(zhǎng)情況。運(yùn)行過(guò)程中前9 天出水較為渾濁，污泥沉淀效果不好，通過(guò)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)水中有大量的游離細(xì)菌；當(dāng)運(yùn)行 到15天左右時(shí)，出水慢慢變?yōu)槌吻?，出現(xiàn)大量的原生動(dòng)物，見(jiàn)圖47。這些試驗(yàn)結(jié)果為 以后工程調(diào)試、運(yùn)行提供了理論基礎(chǔ)及豐富的經(jīng)驗(yàn)。烯草酮廢水經(jīng)臭氧氧化預(yù)處理后，廢水中含有