厌氧UASB—好氧工艺处理染料废水的研究

一l5卷4期环境科学吲．厌氧UASB一好氧工艺处理染料废水的研究竺建荣杨艳茹安虎仁钱易(清华大学环境工程系，北京100084)X／／／·，^，摘要报道厌氧一好氧工艺处理染料废水的试验结果厌氧段采用UASB反应器，好氧段采用普通活性污泥法。试验结果表明．进水COD115O一】300mg／L、色度500倍的染料废水，在厌氯段停留6一lOh．可获得60以上的COD去辣率．色度降到50100倍。后续曝气Bb，总COD去院率可选85～90，色度降至20倍左右。进出水的光谱分析揭示，染料废水的脱色主要发生在厌氧段，并且通过生物降解作用来实现从这些结果得出．UASB-好氧工艺是处理染料废水的一种弪挤有效的方法‘关键词塑堕，i选，塑堡望塑·．蝣；／染料废水的处理是迄今尚未很好解决的一个难题，在我国尤其如此口一。由于染料废水含有相当数量的难降解有机物，采用普通活性污泥法处理不仅COD击除率低，脱色效果也不理想。采用混凝沉淀或臭氧氧化等理化方法处理，虽能较好地解决脱色问题，但对溶解性COD去除较弱及运行费用很高最近，有研究报道某些难降解化合物(如芳香族化合物)在厌氧处理条件下可得到有效的分解]。但对染料废水的处理研究尚未见报道。近来，随着新型高效厌氧反应器的开发，厌氧处理装置效能已有很大提高]，因此，采用厌氧一好氧工艺处理染料废水已是一个值得重视的研究方向本文报道了应用UASB一活性污泥法工艺处理染料废水的试验结果，并对该工艺的可行性及运行控制进行了分析讨论1材料和方法试验采用的厌氧一好氧处理工艺流程如图1所示。厌氧段为UASB反应器，有效体积4．5L装置放于保温箱内中韫35℃运行。好氧段采用活性污泥曝气池并与沉淀池台二为一。曝气池体积3．o__4．5L，根据厌氧段出水量多少可以调节。沉淀池体积2．0L。这二者于常温下运行，温度20℃左右。UASB和曝气池分别采用北京北小河生活污水处理厂消化池污泥和曝气池污泥接种。消化池污泥呈细小的悬浮液，沉降性较差，活性较低(最大比COD去除率0．269gCOD／(gVSS·d))，接种量．5gSS／L，VSS／SS值0．＆8曝气池污泥星细粒状，投加前先行沉淀，接种量4．0~SS／L，VSS／SS值0．51，SVI34。对复杂或难降解废水而言，颗粒污泥培养是一关键，并且囡水图1试验工艺汽程1．贮水器2．计量幕3．UASB4．曝气管5．曝气池6．沉淀池7出水计量槽8．气体疵量计质而异，因此UASB反应器先甫人工葡萄糖配水启动，然后逐步换用含有实际染料废水的进料驯化井最终进行处理。人工配水和染料废水的水质见表1。染料废水取自天津染化二厂生产车间，主要含碱性品绿、酸性胡蓝A和酸性媒介灰染料等试验分析项目包括COD、BODs、pH、ss、VSS等，均采用标准方法测定；色度采用稀释倍数法测定真色来表示。生物相采用光学显微镜直接观察2试验结果2．1启动期整个试验根据不同的运行特性一共分为31993年1O月，3D日收剽譬改蔫维普资讯http://www.cqvip.com·32-环境科学15卷4期阶段启动期主要用人工葡萄糖配水培养UASB历时约1个月。具体运行特性见表2。经过1个的颗粒污泥薅是厌每段成动孽行自帙键后县的运行反应器容积负荷提高6·s7kgCOD／表1试验用水术质(m。·d)，HRT8h，COD去除率维持在70以上，在本试验末期稳定在8O左右。厌氧污泥从悬浮状态转化为细小颗粒状，直径约1．0ram，SVII8，污泥活性提高到’0．43gCdD／(gvSs·d)。。。表2UASB启动期的运符特性{-2．2驯化期。从27d开始，采用染料废水与人工配水按比例混合后作为进料，对培养的颗粒污泥进行驯化。同时启动好氧曝气池，对好氧荇泥边培养边驯化，并且测定整个系统对染料废水的处理效果。试验中染料废水占混合废水的体积比定义为“染料负荷”。当染料废水与1人工配水混合后，由于水质不同会发生沉淀反应，使混合废水色度和COD有所降低。溅定时均以混合后进出水的实际COD和色度来表示。该阶段的运行特性见表3和图2。^从表3可以看出，随着染料负荷的增加从0．1提高到0．6(v／v)，UASB仍表现出很高的色度去除效果。进水色度500倍的混合染料废水．厌氧段停留7．5h后色度只有20倍从图2可以看出，厌氧段COD去除率为7O。每次染料负荷提升时，COD去除率均有所下降，然后又逐渐恢复到较高的COD击除率。由此说明UASB对染料废水有较强的适应能力后续好氧曝气6—6．5h，总COD去除辜均在00蟠左右，表3驯化期工艺远行特性图2驯化期工l艺运行特性1．进球2．厌氧出水3．曝气池出水d．厌氧COD去除率5．总西D击除幸好氧段去除率在55一65艺闻。奉阶段颗粒污泥持续增长；活性提高到0．75gCOD／(gvss-d)(vs~／ss约0．5)。好氧活