内循环复合生物工艺处理含酚废水效能

19／4182—85长春工程学院学报(自然科学版)2010年第11卷第3期J．Changchunlnst．Tech．(Nat．Sci．Edi．)，2010，V01．1l，No．31箜堕!!!!：!!!!CN22—1323／N内循环复合生物工艺处理含酚废水效能张文华1，刘红波1，王轶群2(1．长春工程学院水利与环境工程学院，长春130012；2．吉林石化污水处理厂，吉林市132021)张文华，1983年毕业于西安建筑科技大学给水排水工程专业，获工学学士学位。现为长春工程学院水利与环境工程学院院长、教授、学科带头人，吉林省环保联合会常务理事，中华环保联合会环保技术标准研究专业委员会理事，吉林省环境科学学会理事，东北地区给水排水技术情报网副理事长。多年来致力于污水处理与资源化利用技术和高效复合生物反应器与污水处理设备开发方向的研究工作，先后主持国家自然科学基金、省部级等各类科研项目15项，获奖成果2项，其中“循环活性污泥生物膜工艺(CAS—BT)污水处理成套设备的研制”项目获得吉林省科技进步奖项三等奖。创新成果对进一步研究与开发高效、节能的生物反应器污水处理新工艺起到积极的推动作用，可为污水处理厂(站)工程建设与改造提供先进的技术支持，并具有重要的现实意义。公开发表学术论文20余篇。摘要：在常温条件下，以模拟苯酚污水为处理对象，采用试验的方法，研究内循环活性污泥生物膜法去除苯酚的效果、容积负荷以及生物活性，并分析了该工艺的处理效能优势。结果表明，在75d的运行过程中，污泥质量浓度保持在5000mg·L_1左右条件下，反应器苯酚的容积负荷达到1．8kg酚·m_3·d～，此时对应的COD容积负荷为4．7kgCOD·m-3·d～；并且在反应器的整个运行过程中苯酚去除率始终保持在97％以上；另外，根据TTC法检测活性污泥脱氢酶活性的结果得出污泥活性对反应器的处理效能有直接影响。关键词：内循环复合生物工艺；含酚污水；处理效能中图分类号：X52文献标志码：A文章编号：1009-8984(2010)03—0082-04苯酚是造纸、炼油、塑料、农药、医药合成等行业生产的原料或中间体，另外，石油化工厂、农药厂和电镀厂等均排出含苯酚废水。在酚类化合物中苯酚毒性较大，酚若进入人体会引起蛋白质变性和凝固。收稿日期：20lo—07—19基金项目：吉林省科教发展计划项目(20060406-1)水中含酚大于10mg·L～，鱼类就无法生存；若用含酚大于100mg·L-1的水来灌溉，则造成农作物减产，甚至大量枯死。为了经济有效地降解含酚废水，国内外学者对如何利用微生物消除废水中的酚及其衍生物已进行了大量的研究。处理含酚废水的主要方法有生化、萃取、氧化、电解、气提、吸附和焚烧等¨]。生物法处理苯酚废水具有能耗低、二次污染小、处理效果好等优点[z]。张伟等人研究了煤渣填料一生物膜反应器对苯酚的去除效果，该反应器酚的去除率可达90％[3]。王哲等人研究了SBR工艺生物强化处理苯胺的效能，研究表明SBR工艺对苯胺降解率为100％，COD的去除率为93％左右[41。本研究采用新的内循生物复合工艺，并研究其对含酚废水的处理效能。1材料与方法1．1试验装置反应器采用有机玻璃制成，按功能可分为反应区和沉淀区。反应区体积180L，左下方设有穿孔曝气管；反应区内含有一定量的活性污泥和球填料，填料(球内填海绵)总体积填充比为30％；反应区和沉淀区之间开有出水孔，混合液经出水孔进入沉淀万方数据张文华。等：内循环复合生物工艺处理含酚污水效能83区；反应区右上方为排气口；反应区右侧为沉淀区，污泥沉淀后经过回流泵与进水混合后再回到反应区，污泥回流量与进水量的比在1：1左右；沉淀区上部为出水口，出水经出水口排放；进水流量通过蠕动泵控制；整个反应器通过恒温水浴来控制温度在25±1℃；整个工艺过程连续自动运行。试验装置图如图1所示。图1试验装置图1原水箱；2计量泵；3反应区l4沉淀区}5出水；6鼓风机；7流量计；8DO仪；9回流泵；10水浴槽；11混合管1．2试验水质与分析方法试验采用模拟含苯酚的废水，模拟废水主要以苯酚、淀粉为有机成分，以碳酸氢钠调节碱度和pH值，以氯化铵、磷酸二氢钾调节进水中的氮和磷含量。模拟废水的主要水质指标：苯酚200～1200mg·L～。COD1200～3000mg·L‘。．NH≯一N20～50mg·L-。，TP10～20mg·L～。试验过程中，以自来水为稀释水进行原水的稀释调整。水质分析方法：苯酚采用4一氨基安替比林分光光度法¨叫3；COD采用重铬酸钾高压消解法：其它水质指标参考国家规定的标准水质检测方法[6]2结果与讨论2．1装置启动反应器的接种污泥取自长春市西郊污水厂二级处理沉淀池排泥。通过测定将反应池内污泥质量浓度接种控制在2000mg／L左右，进水中COD质量浓度6