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曝气生物滤池处理高含盐乙烯废碱液的试验研究_张柯

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文档简介:

50★石油化工安全环保技术★PETROCHEMICALSAFETYANDENVIRONMENTALPROTECTIONTECHNOLOGY2009年第25卷第1期清洁生产与综合治理收稿日期:2008-11-19。作者简介:张柯,男,2006年毕业于苏州大学环境工程专业现在苏州大学分析化学专业读研究生。曝气生物滤池处理高含盐乙烯废碱液的试验研究张柯1,陶冠红1,陈建军1,张钧正2(1.苏州大学材料与化学化工学部,江苏苏州215123;2.中国石油化工股份有限公司茂名分公司安全环保部,广东茂名525011)摘要:高浓度盐分会对微生物产生抑制,传统生物难以处理高含盐有机废水。尝试利用曝气生物滤池对经过湿式氧化处理后的乙烯废碱液进行处理,通过驯化污泥,对系统的耐盐性能进行试验。试验结果表明:在试验温度20~25℃,水力停留时间9h的条件下,当废碱液含盐量低于6%时,COD去除率稳定在85%左右;当含盐量达到8%时,微生物活性受到影响,但仍可获得较高的处理效率,COD去除率保持在75%以上。关键词:高含盐有机废水;曝气生物滤池;乙烯废碱液;污泥驯化高含盐有机废水是工业废水处理的难点之一。若采用传统的生物法直接处理,废水中过高的盐含量会对微生物产生不利的影响[1~2]:高含盐量所产生的高渗透压会使微生物细胞因脱水而失活;盐析作用使脱氢酶活性降低;高含盐量使废水与微生物的比重差减小,降低菌胶团絮体沉降性能,造成生物体的流失。有研究表明[3~5]:只要经过适当驯化,普通活性污泥中的微生物能够逐步适应高盐环境,因此利用生化法处理高盐分废水是可能的。在本试验中,对污水厂二沉池回流污泥进行了微生物耐盐驯化,并以经湿式氧化处理的乙烯废碱液为处理对象,采用曝气生物滤池工艺,对其处理高含盐有机废水的可行性作了初步研究,以期为该工艺的实际应用提供一定的参考依据。1试验1.1试验用水试验用废碱液来自南方某石化企业乙烯裂解车间废碱液湿式氧化装置,废液呈淡黄色,有刺激性气味,COD为2520mg/L,含盐量8%,pH值9.0。1.2试验装置试验装置如图1所示,曝气生物滤池是由有机玻璃制成的柱子,内径140mm,反应器底部设有承托层,承托高度为10mm,填料选用陶粒,粒径15~20mm,填装高度为600mm。采用上流方式进水,气水同向,空气自滤池底部进入与进水充分混合,气水比为10∶1。图1试验装置示意1-原水泵;2-液体流量计;3-阀门;4-气体流量计;5-空气泵1.3分析项目与测试方法试验中的分析项目有COD、温度、pH及生物相等,均采用文献[6]的方法进行测定。1.4污泥驯化与挂膜本试验采用接种法进行挂膜。取苏州市城东★张柯等.曝气生物滤池处理高含盐乙烯废碱液的试验研究★2009年第25卷第1期51污水厂的二沉池回流污泥1L,加入到反应柱中,同时加入氯化铵、磷酸二氢钾等营养物质,用稀释5倍的经湿式氧化处理的乙烯废碱液加满反应柱,闷曝24h后,开始小流量通入经稀释过的乙烯净化车间废水,并逐渐减少稀释倍数,增大进水流量,使微生物具有良好的耐盐性能,同时监测废水COD去除率,从填料中取出生物膜,进行微生物镜检,以了解挂膜情况。经过20天的驯化后,肉眼可以看见柱内填料上出现一层黄褐色的生物膜,此时通入含盐量为2%的废水,系统COD去除率达到80%以上,则认为挂膜成功,系统进入稳定运行状态。1.5曝气生物滤池系统的耐盐性能试验确定温度和最佳水力停留时间,在此条件下对系统进行耐盐性能的试验研究。试验时间为33天,在此期间,逐步增加废水中的盐含量,每次变化后系统运行4~7天,每天采样二次,计算废水COD的去除率。2结果与讨论2.1活性污泥驯化前后的对比通过镜检发现,活性污泥中微生物的种类和各种微生物之间的相对数量在驯化前后都发生了重大变化。在未驯化之前,活性污泥中的生物种类比较丰富,菌胶团中附着有少量丝状菌,且钟虫、轮虫等原生动物数量众多。经过驯化以后,活性污泥则以菌胶团为主,丝状菌消失,原生动物数量和种类大幅减少。产生这种变化是由于低等生物环境适应能力强,高等生物对于环境变化较为敏感[7]。2.2试验操作条件的确定2.2.1温度温度是影响生化处理效果的重要参数。温度过高或过低都不利于微生物的生长繁殖,温度过低会降低微生物的活性,温度过高甚至会导致微生物的死亡。为了维持较高的污泥活性,本实验将温度控制在20~25℃。2.2.2水力停留时间依次将水力停留时间设定为3h、5h、7h、9h和11h,考察系统在不同停留时间下去除废水中有机物的能力,结果如图2所示。从图中可以看出,废水COD去除率随着水力图2COD去除率与水力停留时间的关系曲线停留时间的增长而增加。当停留时间为3h时,COD去除率仅为61.4%;当停留时间延长为11h时,COD去除率达到83.9%。从图中还可以看出

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