EGSB反应器在微氧条件下去除焦化废水中挥发酚_张琦

含酚废水主要来自焦化厂、石油化工厂、绝缘材料厂、煤气厂等工业部门以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、合成染料、有机农药生产过程。它与氰化物、硫氰化物及氨氮等构成了焦化废水的主要污染物。酚类化合物是一种有机毒性物质，对一切生物体有毒杀的作用。它能使蛋白质凝固，所以有强烈的杀菌作用，其水溶液可以通过皮肤使人中毒；其蒸气可以由呼吸道进入人体，对神经系统有伤害。酚为GB8978－1996污水综合排放标准中规定的第二类污染物质，一、二级排放浓度都为0.5mg·L-1[1]。我国生活饮用水水质标准中规定挥发酚类不超过0.002mg·L-1。含酚焦化废水的处理目前主要采用生物法。EGSB反应器作为新型高效厌氧反应器的代表，要比其它生物处理法有很多的优势。反应器内有很高的污泥浓度，而且反应器中高的回流比和高的液体上升流速为污染物质的稀释和传质提供保证[2-3]。近年来，有很多学者发现微生物在厌氧和好氧同时存在的情况下要比单纯在厌氧环境下处理污染物的效果好。所以产生了微氧产甲烷技术，该技术就是给厌氧反应器中供微量的氧，使其处于微氧状态，为许多在纯厌氧条件下不能完全降解的毒性或难降解物质的彻底降解提供可能性[4-9]。本文研究EGSB反应器对焦化废水的处理。对废水处理过程进行了为期147d的监测。通过对进出水中挥发酚及COD测定，分析EGSB反应器对于焦化废水中酚类物质的去除效果及其对运行过程的影响。为EGSB反应器大规模的应用于处理含难降解物质的工业废水的高效处理提供理论依据。1试验部分1.1试验装置试验所用EGSB反应器总体积为18L，反应区体积为12L，内径为100mm，反应器的高径比为17：1，沉淀区体积为6L，内径为140mm。反应器顶部为三相分离器，在反应过程中对气固液三相进行分离，气体从三相分离器顶端排除，气体排出后，液体中的沉淀性能好的颗粒污泥会在重力作用下落在反应器顶端的斜面上，最后落入反应区。反应出水进入回流柱。反应器采用保温棉与地热辐射膜包裹，并用水浴锅对进水进行加热，以维持反应器的温度在EGSB反应器在微氧条件下去除焦化废水中挥发酚张琦1，董春娟2，王增长1，李文英1，安飞3（1.太原理工大学环境科学与工程学院，山西太原030024；2.太原大学环境工程系，山西太原030009；3.中北大学化学与环境学院，山西太原030051）摘要：以厌氧和间歇微氧条件为参照，分析EGSB反应器在连续微氧条件下对焦化废水中挥发酚的去除，在反应器运行过程中，进水挥发酚质量浓度在10.09～201.34mg·L-1之间，微氧反应器有很好的抗冲击负荷能力，挥发酚的去除率保持在98%左右，温度降低后，使微氧反应器挥发酚的去除率由99%降到27%；微量的氧有利于EGSB反应器的稳定运行，反应器能够降解一些在纯厌氧情况下不能去除的难降解物质和有毒物质；颗粒污泥内部的产甲烷菌对于微量氧的加入并不敏感；微氧反应器中颗粒污泥的微生物种群丰富，从外到内微生物分层生长，依次为好氧菌、兼性菌、厌氧菌。关键词：EGSB反应器；微氧；焦化废水；挥发酚；颗粒污泥中图分类号：X784文献标识码：A文章编号：1000-3770(2011)11-0107-004收稿日期：2011-03-08基金项目：太原市科技发展计划（07021003）作者简介：张琦（1986－），男，硕士研究生，研究方向为水污染控制；联系电话：18706769436；E-mail：zq342810776@126.com第37卷第11期2011年11月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.37No.11Nov.,2011107DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2011.11.02730～33℃。试验装置如图1所示。EGSB反应器的微氧状态是通过在回流柱中曝气实现的，这样既能使进水中氧气分布均匀，也能防止气体对反应器内的污泥颗粒的破坏[5]。对反应器及出水的溶解氧（DO），以及进出水和反应器的氧化还原电位进行监测来调节曝气量。1.2接种污泥反应器中所用的颗粒污泥是在啤酒自配水中已经培养成颗粒污泥，然后再用焦化废水驯化后的颗粒污泥。在本试验之前经过150多天对颗粒污泥的驯化，颗粒污泥已经对焦化废水适应。整个反应器运行良好。1.3试验用水试验所用的焦化废水取自太原市煤气化集团第一焦化厂和第二焦化厂的调节池，其COD为630～2300mg·L-1，pH在7.3～9.1之间。1.4分析方法挥发酚：4-氨基安替比林直接光度法[10]；COD：重铬酸钾法[10]；VFA和碳酸氢盐碱度：滴定法[11]；通过扫描电镜观察颗粒污泥表面和剖面形态（日本JEOL公司的JSM-5610V）。1.5试验方法保持反应器温度为30～33℃，维持连续反应器回流柱中的曝气量在15000mL