厭氧酸化一投炭曝氣法處理化工廢水
1試驗部分
1.1試驗水質
該開發區的混合廢水主要由有機化工、染料、醫藥中間體及其他精細化工產品生產過程中排放的工業廢水組成,水量為4000m3/d。試驗用水為混合廢水經厭氧酸化處理的出水,其COD為500~600mg/L,BOD5為200~300mg/L,色度為1000~2000倍。
1.2試驗方法
第一部分為間歇燒杯試驗,采用厭氧酸化出水直接投加粉末活性炭(PAC),測試PAC的吸附性能;
第二部分用間歇燒杯試驗確定適當的PAC投加時間,分析PAC在曝氣池中的作用機理;
第三部分是連續性試驗,考察不同PAC投量對曝氣池處理效果的影響,確定其最佳投量。
分析方法:COD的測定采用重鉻酸鉀法;BOD的測定采用標準稀釋培養法;色度的測定采
用稀釋倍數法。
2結果與分析
2.1單純吸附
①吸附平衡時間
試驗用水COD為517mg/L,色度為1600倍,取該水樣1680mL注入2L燒杯中,用磁力攪拌器攪拌并投入備用的PAC,然后按不同時間取樣,過濾后測其COD、色度。結果見圖1、2。
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從圖1、2可以看出,PAC對COD的吸附平衡時間為3h,之后COD去除率及出水COD濃度趨于平緩;PAC對色度的吸附平衡時間為1h,之后的色度去除率及出水色度變化趨于平緩,當達3h時
②PAC投量
試驗用水樣的COD為517mg]L,色度為1600倍,取7個1L燒杯,分別投人100、200、300、400、500、600、700nagPAC,各加入上述水樣500mL,用磁力攪拌器攪拌3h,過濾各燒杯中水樣,并測定CODD、色度。試驗結果見圖3、4。
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由圖3、4可見,隨PAC投量增大,出水COD、色度均降低,表明PAC對該種廢水具有一定的吸附能力,且PAC投量>1000mg/L后,再繼續增大投量,COD、色度的去除率可進一步提高。
2.2間歇試驗
①PAC投加時間對處理效果的影響
用6個800mL的燒杯進行試驗,燒杯中裝有100mL濃度為27792mg/L的活性污泥,加入300mL水樣后連續曝氣22h,之后沉淀2h,用針筒取上清液,過濾測定COD;6個燒杯中均投加180mg的PAC(濃度為600mg/L),投加時間分別為曝氣開始以后的5min及2、6、8、12和16h。結果見圖5。
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圖5表明,合理選擇PAC的投加時間,能夠進一步提高COD去除率,PAC吸附有機物的選擇性不大,若反應一開始就投加PAC,則易降解有機物會占據部分PAC的吸附位,從而減少了PAC對難降解物質的吸附。在廢水中易降解有機物基本上被微生物代謝以后(如8h)投加PAC,則可以充分利用PAC對難降解有機物的吸附作用。從圖5還可看出,在反應后8h和12h投加PAC的效果幾乎沒有差別,這說明易降解有機物在8h內已基本被去除,在此后將PAC投加時間推遲已不再影響有機物的去除效果,故PAC可以選在曝氣反應8h后投加。
②PAC作用機理
在5個2L燒杯中分裝300mL馴化好的濃縮活性污泥,其污泥濃度為7541rng/L,然后向每個燒杯中加人1000mL水樣(COD為468mg/L);第一個燒杯不加PAC,向另外3個燒杯中分別加人200、400、600nag的PAC,4個燒杯同時曝氣,每隔一定時間取樣測定COD、色度,結果見圖6。
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從圖6可以看出,PAC投量越大,反應初期下降速度越快,這時PAC的吸附起了主要作用,而且隨PAC投量的增大,到達COD濃度基本不變的平衡時間越短,說明加入PAC可縮短反應時間。
2.3連續試驗
①投量對曝氣池處理效果的影響
采用連續運行方式,按PAC投量為150、450、600、750rag/L(按進水流量計)四個工況進行試驗,每個工況歷時半個月,開始設想將PAC混在水中滴加,但在實際操作中發現易造成乳膠管夾子處堵塞,后改成直接在曝氣池中投加(3次/d)。試驗流量為13.
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從表1可以看出,當PAC投量為150mg/L時曝氣池處理效率提高不大,提高PAC投量至450mg/L,曝氣池處理效果則明顯提高。當PAC投量為600mg/L時,對COD、BOD、色度去除率都很高,分別達到80.8%、98.7%、97.5%,出水達到國家《污水綜合排放標準》(GB8976--1996)的一級標準。
3結論
①單獨投加PAC的吸附試驗表明,其吸附平衡時間為3h,且隨PAC投量的增大,出水COD、色度降低。
②間歇試驗表明,當曝氣6~8h后再投加PAC,對COD去除效果最好。
③在曝氣池中投加PAC可有效提高COD、色度去除率,當PAC投量為600me/L(按進水流量計)時,出水COD可降至100mg/L左右,色度降至40倍。
④單獨投加PAC600mg/L,對COD去除率只有34.4%,而單純活性污泥法(曝氣池HRT:27h)對COD去除率為57.8%,而將PAC投入曝氣池與活性污泥形成PAC污泥后,其COD去除率提高到80.8%。
⑤投加PAC后形成的PAC污泥負荷降低,處理效果顯著提高。
⑥PAC污泥的SV/值(42~69ⅡlL/g)低于活性污泥的SV/值(80~110n1L/g),且沉淀性能較優。

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