混凝-生物强化联合处理环氧树脂高盐废水

混凝混凝-生物强化联合处理环氧树脂高盐废水生物强化联合处理环氧树脂高盐废水摘要：摘要：环氧树脂高盐废水是目前较难处理的工业废水之一。采用混凝联合生物强化工艺：通过混凝过程进行预处理后，投加嗜盐菌进行生物强化考察盐度变化对系统降解有机物的影响以及污泥性状的变化情况。结果表明，当废水中氯离子浓度达到驯化目标10g/L时，系统对COD的去除率仍稳定在85%左右；以没有投加嗜盐菌的反应器为对照组，在进水COD平均浓度为550mg/L左右，氯离子浓度由12g/L增至21g/L时，对照组COD平均去除率由82%降至60%以下，而投加了嗜盐菌的反应器（投加组）则仍保持在85%以上；此外，盐度的变化同时影响污泥的活性及其沉降性能，随着盐度增大，两组中的污泥活性均有所降低，但投加组的污泥活性相对较高，其污泥的沉降时间和污泥体积指数（sludgevolumeindex，SVI）值也较低。采用本工艺处理环氧树脂高盐废水，使得生物处理过程能够长期稳定运行，且能够保持较高的耐盐度和COD去除率。关键词：关键词：生物强化环氧树脂高盐废水污泥性能环氧树脂由于具有良好的力学性能和粘接性能而成为一种重要的复合材料基体，应用极其广泛［1］。但其生产过程中产生的大量高盐度、高有机物含量的废水污染问题，属于较难处理的工业废水之一。近年来，国内环氧树脂企业数量规模迅速扩大，但针对其废水处理的方法却不完善，因此急需开发出技术先进、经济实用的环氧树脂废水处理技术［1］。国外对于环氧树脂废水处理一般应用以下几种技术：化工原料废水混合处理排放技术，喷雾干燥处理技术［2］，多级蒸馏处理技术［3］等。然而，以上处理技术工程投资大、运行费用高，不适用于我国国情。国内环氧树脂企业多采用废水稀释后进入常规污水处理厂处理的方法，由于其具有大分子油状有机物和碱、盐类物质，增大了处理难度，也增加了企业运行成本，严重阻碍环氧树脂生产行业的发展。综合国内外研究和工程实例［4-8］，利用生物处理工艺处理高盐废水成本较低，主要依靠能够稳定生存在活性污泥中的嗜盐菌属进行有机质的降解，而污泥的生物活性（即嗜盐菌属的活性）是生物处理工艺过程中最重要的运行指标，但嗜盐菌作为高盐废水生物处理的主要微生物培养条件苛刻，国内应用也很少，因此该法可作为一个重要研究方向。在自然界高盐环境如盐湖、盐碱地、海水、晒盐池中，广泛生存着耐极高盐度的嗜盐菌和耐盐菌。其存在为高盐废水的生物处理提供了保证。因而运用生物强化技术加入生物处理工艺进行处理能有效提高高盐废水的处理效果。生物强化技术（bioaugmentation）是指为提高系统去除污染物的能力，向废水处理系统或者污染地投加特定功能微生物的一种工艺［9］。到20世纪90年代国外已有较多的文献报道，而国内的研究起步较晚，直到90年代后期才有相关文献对国外的研究进行总结［10］。近年来，该技术在环境治理及废水生物处理系统中以较为明显和迅速稳定的处理效果受到越来越多的关注。其在废水处理系统中起到高效去除目标污染物，加速系统启动和提高系统抗有机负荷的能力，增强系统菌群结构和功能的稳定性等作用［11-17］。但是目前为止，通过投加嗜盐菌对环氧树脂高盐废水进行强化处理的报道非常有限。因此，本研究利用从黄山某环氧树脂厂取回的污泥中分离筛选出的2株中度嗜盐菌［18］，通过物化（混凝）-生物强化联合处理，研究投加嗜盐菌后有机物的去除率、耐盐性及污泥活性的变化情况等，以期为环氧树脂废水等高盐有机废水处理提供一种具有高效稳定处理效果的途径。1材料与方法材料与方法1.1实验材料实验材料实验废水取自黄山市某化工有限公司的环氧树脂有机废水，有机废水的主要水质指标：COD为4145mg/L，Cl－为35g/L，NH+4-N为1.41mg/L，TP（totalphosphorus）为0.17mg/L，pH为12.21。反应器接种污泥取自某化工有限公司的二沉池污泥，投加的嗜盐菌株为分离筛选的嗜盐菌株J1和J2［18］。1.2实验设计与反应器运行实验设计与反应器运行实际的环氧树脂废水中含有较多的悬浮物，在进行生化处理前需进行混凝处理，以削减COD负荷，降低有毒物质对微生物的抑制作用，减轻生化池的运行负担。因此，本文提出采用混凝-生物强化联合处理环氧树脂高盐废水。1.2.1混凝实验混凝实验混凝实验以去除悬浮颗粒物为目标，分别以聚合氯化铝（polyaluminiumchloride，PAC）和聚丙烯酰胺作为混凝剂和助凝剂，考察了pH，混凝剂投加量，助凝剂投加量以及水力条件（振荡强度）4个因素，在单因素实验基础上，开展如表1所示L16（44）的正交实验，以获得优化的混凝处理工艺条件。1.2.2活性污泥系统的耐盐驯化活性污泥系统的耐盐驯化系统采用间歇式进水，每天运行2个周期，每个周期12h，其中曝气时间8h，控制溶