生物處理法

　　20世紀(jì)70年代，國(guó)內(nèi)對(duì)印染廢水以生物處理為主占80%以上，尤以好氧處理法占絕大多數(shù)。從現(xiàn)有情況來(lái)看，我國(guó)印染廢水生物處理法中以表面加速曝氣和接觸氧化法占多數(shù)。此外，鼓風(fēng)曝氣活性污泥法、射流曝氣活性污泥法、生物轉(zhuǎn)盤等也有應(yīng)用，生物流化床尚處于試驗(yàn)性應(yīng)用階段。但由于生物對(duì)色度去除率不高，一般在50%左右，所以當(dāng)出水色度要求較高時(shí)，需輔以物理或化學(xué)處理。好氧生物處理對(duì)BOD去除效果明顯，一般可達(dá)80%左右，但色度和COD去除率不高，尤其PVA等化學(xué)漿料、表面活性劑、溶劑及坯布?jí)A減量技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不但使印染廢水的COD達(dá)到2000至3000mg/L，而且BOD/COD也有原來(lái)的0.4至0.5下降到0.2以下，單純的好氧生物處理難度越來(lái)越大，出水難以達(dá)標(biāo)。此外，好氧法的高運(yùn)行費(fèi)用及剩余污泥處理或處置問(wèn)題歷來(lái)是廢水處理領(lǐng)域沒(méi)有解決好的一個(gè)難題。據(jù)資料報(bào)道，國(guó)外一般污泥處理或處置費(fèi)用占整個(gè)污水廠處理費(fèi)用的50%-70%，在國(guó)內(nèi)也占40%左右。由于上述原因，印染廢水的厭氧生物處理技術(shù)開(kāi)始受到人們的重視，探求高效、低耗、投資省的印染廢水處理新技術(shù)已日顯重要。厭氧的主要處理構(gòu)筑物是厭氧罐，F(xiàn)ukunaga N.等人對(duì)傳統(tǒng)消化罐做了改造，在罐內(nèi)裝填固定微生物，主要是專性產(chǎn)堿菌屬。染料中的偶氮基團(tuán)、三苯甲烷基團(tuán)以及單氮基團(tuán)聚合物都能通過(guò)厭氧分解，通常在中溫(37℃)條件下進(jìn)行，水力停留時(shí)間(HRT)為6h，主要含甲基紅染料的污水顏色能完全去除。有研究表明厭氧處理絲綢印染廢水，在HRT為110-111d，COD去除率74%至82%，脫色率分別為:黑色51%、紫紅色94%、玫瑰紅96%、茄紫30%、大紅55%。用升流式厭氧污泥法(UASB)和管道厭氧消化器直接處理高濃度染料廢水的中長(zhǎng)期運(yùn)行結(jié)果表明，廢水中的色度和COD去除率分別穩(wěn)定在80%和90%以上。為了探求高效、低耗、投資省的印染廢水處理新技術(shù)，近年來(lái)在厭氧法與好氧法的結(jié)合方面進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，獲得了很大的成功。此時(shí)與好氧法結(jié)合的厭氧處理已不是傳統(tǒng)的厭氧消化，它的HRT一般為3至5h，只發(fā)生水解和酸化作用。這一工藝流程的提出主要是針對(duì)印染廢水中可生化性很差的一些高分子物質(zhì)，期望它們?cè)趨捬醵伟l(fā)生水解、酸化，變成較小的分子，從而改善廢水的可生化性，為好氧處理創(chuàng)造條件。采用這一流程，較好地解決了PVA、染料的處理問(wèn)題。這一流程的另一大特點(diǎn)是好氧段所產(chǎn)生的剩余污泥全部回流到厭氧段，厭氧段有較長(zhǎng)時(shí)間的固體停留時(shí)間(SRT)，有利于污泥厭氧消化，從而顯著降低了整個(gè)系統(tǒng)的剩余活性污泥量。因此，厭氧-好氧系統(tǒng)中的厭氧段起到了雙重作用：一是對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理，改善其可生化性，吸附、降解一部分有機(jī)物;二是對(duì)系統(tǒng)的剩余污泥進(jìn)行消化。采用這一流程，目前主要開(kāi)發(fā)了如下兩種工藝：

　　(1) 厭氧-好氧-生物炭接觸氧化工藝

　　主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下。調(diào)節(jié)池：HRT為8-10h;厭氧池：HRT為3-5h;好氧池：HRT為6-8h;生物炭池：HRT為1-2h。試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用表明，厭氧-好氧-生物炭流程在上述運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)下，對(duì)于CODcr為800-1000mg/L的印染廢水，處理效果完全可以達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，再進(jìn)一步處理還可以回用，系統(tǒng)的污泥趨于自身平衡。目前已有多家生產(chǎn)廠采用該流程，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間最長(zhǎng)的達(dá)5年以上，處理效果穩(wěn)定，而且從未外排污泥，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)厭氧池內(nèi)污泥過(guò)度增長(zhǎng)。

　　(2) 厭氧-好氧生物轉(zhuǎn)盤

　　將厭氧生物轉(zhuǎn)盤與好氧生物轉(zhuǎn)盤串聯(lián)起來(lái)用于印染廢水處理，也取得了較好的效果。該工藝中厭氧、好氧各有污泥分離與回流裝置，整個(gè)系統(tǒng)的剩余污泥全部回流到厭氧生物轉(zhuǎn)盤：一是為了提高生物量，因而也縮短總的HRT;二是為了將多余的活性污泥消化在系統(tǒng)內(nèi)部。該工藝流程也是兼?zhèn)涔讨L(zhǎng)和懸浮生長(zhǎng)的特點(diǎn)。該流程對(duì)COD、色度等的去除率均達(dá)到70%以上。還可以通過(guò)向生物轉(zhuǎn)盤投加絮凝劑進(jìn)一步提高COD的去除率和脫色率。適當(dāng)投加微量絮凝劑，測(cè)得CODcr、色度的去除率可提高15%-20%。進(jìn)一步提高厭氧池中的懸浮污泥濃度也可以提高脫色率和COD去除率。但該工藝中轉(zhuǎn)盤的金屬構(gòu)件有腐蝕現(xiàn)象，需進(jìn)一步研究解決。

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