不同接种源培养的好氧颗粒污泥处理汽车涂装废水的研究

书第29卷第1期洛阳理工学院学报(自然科学版)Vol.29No.12019年3月JournalofLuoyangInstituteofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)Mar.2019不同接种源培养的好氧颗粒污泥处理汽车涂装废水的研究徐敏峰，黄中悬(安徽建筑大学环境与能源工程学院，安徽合肥230601)摘要:使用好氧颗粒污泥技术处理汽车涂装废水，Ｒ1、Ｒ2分别达到了88%、90%的平均COD去除率，70%、67%的TN去除率。好氧颗粒SEM图展示了颗粒表面主要由杆菌、球菌、胞外聚合物(EPS)以及孔洞组成，三维荧光光谱图说明了汽车涂装废水主要存在2个荧光成分类蛋白、类腐殖酸，好氧颗粒处理后，类蛋白明显降解，类腐殖酸基本未变。关键词:好氧颗粒;汽车涂装废水;SEM;三维荧光DOI:10．3969/j．issn．1674－5043．2019．01．001中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1674－5043(2019)01－0001－05收稿日期:2019－01－20作者简介:徐敏峰(1994－)，男，安徽无为人，在读硕士研究生，主要从事水处理方面的研究．基金项目:国家自然科学基金项目(51578003)．汽车生产废水成分复杂，水质水量变化大，可生化性差，国内多采用物化加生化的处理工艺，但处理效果一般［1］。相对于絮体污泥，好氧颗粒在泥水分离、剩余污泥及生物氮和磷的去除上优势明显，它被认为是一种很有前途的废水处理技术［2］。好氧颗粒污泥有特殊的结构，使得在处理有毒的废水中保持很强的抵抗力与稳定性［3］。Hamza等人在处理高浓度有机废水时发现，25∶30的COD/N比率好氧颗粒处理废水时COD去除效率为98.4%±1.1%［4］。Yu等人用颗粒处理工业废水，用好氧颗粒作为吸附剂处理高NH4+废水也取得了很好的效果［5］。三维荧光光谱分析技术不仅具有运行快捷、敏感度高、环境友好等优点，而且可以对水环境中广泛存在的溶解性有机物(DOM)快速地定性分析。近年来，广泛地应用于食品、石油、河湖等领域。在处理汽车涂装废水方向的荧光光谱及其DOM的主要成分的研究很少。本文研究了汽车涂装废水的DOM主要成分及Ｒ1、Ｒ2对废水的处理出水的对比，运用三维荧光光谱进行表征，研究好氧颗粒在吸附与降解汽车涂装废水中的有机物的三维荧光光谱特性。1材料和方法1.1好氧颗粒与进水水质实验采用两种不用接种源的颗粒污泥是实验室培养50d的成熟颗粒污泥，一种是合肥某汽车涂装废水处理厂曝气池取出的絮体污泥培养的，另一种是从经开区某生活污水厂氧化沟回流污泥取出培养的。污泥浓度均为4000mg/L，经过逐步增加汽车涂装废水驯化，一个月后全部为汽车涂装废水，汽车涂装废水参数如表1所示。1.2实验装置与运行SBＲ反应器示意图如图1所示。实验中，Ｒ1、Ｒ2是两个相同的圆柱形SBＲ反应器，且有效容积3L(底部半径3.5cm、高80cm)，该反应在室温下进行。进水口采用蠕动泵，曝气采用的电磁空气泵吹空气，并且用粘砂块微孔曝气头曝气，LZB－6型玻璃转子流量计调节曝气量，出水采用电磁阀排水，时控开关控制整个反应的进行，进水4min、曝气231min、沉淀3min、排水2min。该实验分为两个阶段，第一阶段(驯化阶段)和第二阶段(全汽车涂装废水阶段)，第一阶段第1d加入10%汽车涂装废水和90%合成废水，每隔3d多加入10%汽车涂装废水，直到28d为全涂装废水。洛阳理工学院学报(自然科学版)第29卷表1汽车涂装废水水质项目范围COD/(mg·L－1)635～897TN/(mg·L－1)26．66～38．84TP/(mg·L－1)5．16～26．83图1SBＲ反应器示意图1.3实验仪器与方法水样三维荧光光谱图采用日立F－7000三维荧光光谱仪;颗粒污泥扫描电镜图采用GeminiSEM500场发射扫描电子显微镜COD采用快速密闭分光光度法;总氮采用碱性过硫酸钾紫外分光光度法;总磷采用钼酸铵分光光度法;混合液悬浮固体(MLSS)采用重量法。2结果与讨论2.1汽车涂装废水常规指标去除效果分析在Ｒ1和Ｒ2反应器中通过好氧颗粒处理COD、总氮、总磷如图2所示，Ｒ1和Ｒ2的进水平均COD为765mg/L、790mg/L，出水平均为103mg/L、109mg/L。汽车涂装废水的逐步加入到第29d，Ｒ1和Ｒ2反应器仍然保持着很高的去除效率，平均为88%和90%;至全部加入涂装废水后，出水COD后出现小幅上升，很快又保持稳定，对于Ｒ1和Ｒ2反应器，COD去除率保持稳定出现在32d和35d。COD去除率稳定在90%和85%。好氧颗粒的结构在处理有毒工业废水有着很强的抗性，更有利于吸附与降解有机物。Ｒ1反应器随着实际废水比例的提高，TN的去除率呈下降趋