曝气生物膜法深度去除染料废水色度应用研究

第32卷第6期2012年12月膜科学与技术MEMBRANESCIENCEANDTECHN()I．0GYV01．32No．6Dec．2012曝气生物膜法深度去除染料废水色度应用研究邹海明，于群英，王艳，李飞跃(安徽科技学院资环系，凤阳233100)摘要：采用曝气生物膜法深度处理已有工艺中曝气池排出的染料废水(COD300mg／I。，色度280)．重点考察了气水比、水力负荷和滤床高度对色度去除率的影响．结果表明：曝气生物膜法深度处理染料废水是可行的，在气水比为1．5：1、水力负荷为1．0m3／(m2·h)条件下，经过BAF反应器深度处理后出水色度为41．2．去除率为85．3％，达到(：纺织染整X-业水污染物排放标准》GB4287—92一级排放标准；此外滤床高度对色度的去除也有着重要影响，色度的去除主要发生在O～o．8ITI高度范围内，去除率达到84．8％．和其它技术相比，采用曝气生物膜法处理染料废水具有成本低、运行管理方便和占地面积小等特点，可为同类废水处理提供参考．关键词：染料废水；生物膜；深度处理；曝气生物滤池；色度中图分类号：X703．1文献标识码：A文章编号：1007—8924(2012)06—0105—04染料废水属于难降解的有机废水之一，是我国重点监控、重点支持的领域之一(国科发火[2008]172号)．染料化工生产酸性、中性和毛绒染料以及染料中问体等产品．在生产过程中产生的染料废水具有C()D高、色度大、含盐量高、BOD5／COD低特性，若不经处理直接排放到水体中．对水环境质量危害甚大．目前染料化工废水处理方法主要有：(1)絮凝沉淀法：染料废水多为水溶性，絮凝沉淀效果欠佳；(2)吸附法：高效吸附剂(如活性炭)吸附效果好，但成本高，常规吸附剂(如黏土、矿石、炉渣和煤渣等)吸附容量小，且容易造成二次污染；(3)物理化学方法(如电化学、高级氧化和膜分离法)：处理效果好、无二次污染、占地面积小，但能耗高、易结垢、成本高；(4)生物处理法：成本低，但针对含盐量高和难降解的染料废水来说，微生物驯化培养困难，难以达到较好的玄除效果一H0j．从处理效果和性价比来看，上述各类单一处理方法处理染料废水均难以达到满意的效果，则多种方法的联合已成为研究热点．曝气生物滤池(BiologicalAeratedFilter)简称BAF，自20世纪80年代在欧洲建成第一座BAF污水处理厂后，BAF已在欧美和日本等发达国家广为流行，目前世界上已有数百座大大／J,／l,的污水处理厂采用了这种技术一H“．上个世纪90年代初我国就开始对BAF工艺进行试验研究和开发，目前已将BAF成功地应用于多个工程中，随着实际工程的运行，BAF的优点愈发受到我国水处理界的关注I=1{：，BAF系统中发生的宏观和微观过程主要有：有机物降解、污水和溶解氧的传质以及生物膜的生长与脱落等，这些过程的演变决定了BAF的运行效果，影响这些过程的主要因素n卜2u有水力负荷、气水比(用来控制溶解氧含量)和滤床高度．某企业目前拥有的染料废水处理工艺见图1，但是出水色度和COD仍偏高。本实验在前期工作的基础P22'23]，采用BAF工艺对曝气池出水进行深度处理，并考察水力负荷、气水比和滤床高度对色收稿日期：2012—0112；修改稿收到日期：20120710基金项目：安徽省教育厅自然科学研究项目(KJ201113055、KJ20128060)作者简介：邹海明(1977一)，男．安徽巢湖人，讲师，在读博士生。杭州之江水处理设备厂技术顾问，从事水处理方面教学和研究．(hmzou@126．com)万方数据膜科学与技术第32卷度(染料废水的色度和COD有着高度的正相关性，色度降低，COD也随之降低，因此本实验只进行色度的测定)去除率的影响，以探讨曝气生物膜法深度处理染料废水的最佳的工况参数，为同类废水处理和曝气生物膜反应器推广应用提供参考．1材料与方法1．1染料废水某企业目前染料废水处理工艺流程为图1(兼染氧池主要起水解酸化、提高废水可生化性作用)，该公司以生产高档酸性、中性和媒介染料以及染料中间体等产品为主，其主要产品有：妃迪中性黄MD一2G等11种．试验染料废水取自曝气池出水，COD300mg／L，色度280，该染料废水的色度完全是由COD所引起，因此去除了色度也就降低了COD，故本文只考察色度的去除．1．2BAF工艺图2为BAF工艺流程图．图1现有的染料废水处理工艺Fig．1Dyeingwastewatertreatmentprocess曝气生物膜反应器图2BAF工艺Fig．2Biologicalaeratedfilterprocess经过二沉池的染料废水通过流量计控制进人BAF反应器．BAF反应器的主要工艺参数是：总高度1．4m，填料层高度1．0m，内径0．1m；主体为有机玻璃，填料为沸石(