MBBR处理制药废水的试验研究_于龙

第30卷第3期2007年3月环境科学与技术MBBR处理制药废水的试验研究于龙1，赵雅芝1，童健2，全燮1（1.大连理工大学环境与生命学院4；2.大连理工大学环境工程研究设计所，大连116024）摘要：采用二级移动床生物膜反应器（MBBR）处理呋喃铵盐制药废水。在填充比为40%，总水力停留时间为32h时,COD的去除率为88.6%，TN的去除率为25.7%，第二级反应器对NH3-N的去除率为56.2%。关键词：MBBR制药废水；生物膜；聚乙烯填料中图分类号：X787文献标识码：A文章编号：1003-6504(2007)03-0066-02制药废水由于具有COD浓度高，色度高，污染物种类多，成份复杂，毒性大等特点，被公认为是难处理的工业废水[1]。本研究所用的废水取自山东某制药厂，为该厂呋喃铵盐项目的生产废水；除具有一般制药废水的特点外，该废水中还含有有毒和抑制微生物生长的成分氯仿，此外该废水的氯离子含量也较高。该项目的废水处理工程计划采用厌氧反应器和好氧反应器串联的工艺[2]，本研究为好氧单元的小试试验，采用二级移动床生物膜反应器(MBBR)处理模拟厌氧反应器出水，初步考察MBBR对该废水的处理效果并摸索工艺条件。1试验装置材料与方法1.1试验流程及装置两个反应器的材质和规格完全相同，为有机玻璃制成，有效容积为1.9L。反应器底部设有微孔曝气头，与气泵相连；出水口一角设置竖直挡板，与周围反应器壁围成沉淀区。原水经调节池调节COD浓度和pH后，被蠕动泵打入反应器中，两反应器串联连接（按前后顺序编号为1#，2#），流程见图1。试验所用填料由添加亲水性配方的聚乙烯材料制成，空心圆柱形，内部有三块翼板，外表面有鳍状突起，具体参数见表1。表1填料的技术指标1.2废水水质采用稀释原水的方法模拟厌氧反应器出水，作为MBBR反应器的进水。原水及MBBR进水水质见表2。表2废水及MBBR进水的水质分析测定结果1.3分析方法COD，NH3-N，SS，VSS：采用标准方法测定[3]；TN：岛津TOC-VCPH总有机碳分析仪附带TNM-1总氮测定仪；溶解氧：JPSJ-605型溶解氧仪；温度和pH：SartoriusPB-20(PB-S)型pH计。2结果与讨论2.1COD的去除向两个反应器中分别投加填充比为40%左右的填料，采用排泥法挂膜，接种污泥取自大连春柳河污水处理厂，浓度约为5g/L。连续进自配模拟生活废水5~6d后，填料内表面出现浅褐色微生物，16d后填料内表面长满0.5~1mm厚的生物膜。此时开始向反应器中泵入稀释废水进行驯化，起始COD浓度为600mg/L，单级HRT=35h，逐步提高进水COD浓度，至950mg/L左右结束驯化，开始正式试验。在正式试验阶段，反应器中溶解氧保持在2~5mg/L，温度14~18℃，投加KH2PO4保持营养物质比例。逐步缩短水力停留时间，考察在不同工艺条件下COD的去除情况（见图2）。由于受到废水中生物抑制性物质的影响，反应器的容积负荷和COD去除率相对于在相近条件下MBBR处理生活污水的容积负荷和去除率[2]要低。作者简介：于龙（1979-），男，硕士研究生，研究方向为制药废水的生物处理，（电话）0411-81986121（电子信箱）souron@126.com。规格（mm）空隙率（%）密度（g/cm3）内比表面积（m2/m3）总比表面积（m2/m3）高10内径10厚度0.7840.96~0.996141100指标原水MBBR进水pH4.9~5.46.9~8.5COD(mg/L)11324~12067937.4~1053.1TN(mg/L)592~71574.1~81.8NH3-N(mg/L)359.5~362.326.2~33.9Cl-(mg/L)8862.5~8931.7793.1~822.966··DOI:10.19672/j.cnki.1003-6504.2007.03.025另外，在进水COD浓度相同的条件下，当单级HRT=16h（总HRT=32h）时，二级MBBR对COD的去除效果（去除率89%）要好于单级MBBR在HRT=35h时的去除效果（去除率71%），这是主要是因为生物量前者要多于后者。如果单级MBBR要达到相同的生物量则必须增加填充比，而填充比的增加会导致反应器中混合状态变差，影响去除效果。这是串联二级反应器相对于单级反应器的优势之一。2.2TN和NH3-N的去除当单级HRT=16h（总HRT=32h）时二级MBBR对TN和NH3-N的处理情况见表3。1#反应器TN去除率稍大于2#反应器，这是由于1#反应器中生物膜的厚度比2#反应器大，使得溶解氧不易渗透到生物膜内部，从而较易产生适宜反硝化细菌生存的兼氧环境[4-5]。试验中还发现，1#反应器NH3-N的出水浓度大于其进水浓度，约增加了40