_微电解-生化组合工艺处理氯丁橡胶生产废水

微电解-生化组合工艺处理氯丁橡胶生产废水＊张胜1,2徐立荣2竺建荣2刘鸿亮2张月香1(1.山西省大同市环保局,山西大同037006;2.北京师范大学环境学院,北京100875)摘要采用微电解-水解-厌氧-好氧生化新工艺对氯丁橡胶有机废水进行中试,结果表明,在中试稳定运行时,废水COD总去除率可达97.6%,出水COD平均浓度在300mgL以下。关键词微电解生化工艺氯丁橡胶废水中试处理＊大同市科技攻关项目资助。0引言氯丁橡胶是由氯丁二烯聚合制成的合成橡胶,强度高、耐磨性好、抗氧化、耐油且抗老化,获得广泛的应用。但在生产过程中产生大量有机废水,污染物浓度高,废水中主要含乙炔、乙醛、二乙烯基乙炔、氯丁二烯、二甲苯等,属于难降解有机废水。目前对于其它橡胶废水的处理研究较多[1-8],但对于氯丁橡胶废水的处理研究报道较少[9]。本试验采用微电解、生化、混凝等多单元组合工艺处理氯丁橡胶废水,规模为3m3d,通过3个月的试验,处理效果基本达到了设计要求,出水满足行业排放标准。1材料与试验1.1废水来源根据生产废水的实际情况,中试试验的混合废水是由生产废水按一定的比例混合而成,其水质见表1。表1中试混合废水水质gL(pH除外)CODBOD5SSLASpH13.0～15.04.0～6.03.5～7.510～156.8～7.21.2试验工艺流程图1中试工艺流程示意图1.3菌种驯化及培养接种污泥取自大同市西郊污水处理厂,添加培养基,逐步加入废水,7d为1周期重复培养,提高菌液浓度作为水解(酸化)单元用。1.4试验方法(1)操作条件的确定。本试验首先在实验室试验的基础上对各单元反应器的操作运行条件进行确定,包括微电解预处理及各单元的进水COD浓度、生化温度、水力停留时间、pH值试验条件(见表2)。(2)长期稳定运行。各单元按表2进行了长期的运行试验,运行过程中每隔一定时间取样,测定进水,反应器清液和系统出水的COD浓度变化及其它指标。表2试验运行条件试验项目进水COD(g·L-1)生化温度℃停留时间hpH值水解池12.0～13.035248.0厌氧罐7.0～8.038248.0氧化池2.0～2.520～25128.02试验结果与分析2.1微电解预处理结果利用铁屑进行微电解预处理。利用铁的还原作用、微电解作用、混凝吸附作用使得废水中的COD降低20%左右。2.2水解(酸化)反应结果2.2.1水解(酸化)反应的启动调试经过前处理后的废水,过滤铁屑进入水解池进行启动调试,向池中投加浓度为500gL已培养好的优势菌液300kg,之后废水以2.0gL浓度进行生化反应,1周后连续进水,间断地调整进水浓度,投配负荷以流量为120Lh进水,水解(酸化)反应的启动运行结果见图2。从图2可以看出,在水解(酸化)反应池中COD18环境工程2008年6月第26卷第3期DOI:10.13205/j.hjgc.2008.03.029图2水解池中进出水COD浓度变化去除率为40%左右,显示出COD去除率不高,其主要原因是废水中有机物转化成各种有机酸等小分子物质,但废水的可生化性大幅度提高,在此期间出水COD浓度维持在7.0gL左右,挥发酸(VFA,以醋酸计)在2.0gL左右。2.2.2负荷调试运行结果在提高负荷运行中,控制进水COD浓度2.0～13.3gL,进水COD负荷约12.4kg(m3·d),COD容积负荷均4.75kg(m3·d),高时可达6.13kg(m3·d),系统指标达到一个较好的水平,如图3所示。图3水解(酸化)容积负荷及硫酸盐随时间变化2.3厌氧反应结果2.3.1厌氧反应调试阶段厌氧段采用UASB工艺,活性污泥呈颗粒状,沉降性能良好。启动调试时,向反应器中投加300kg接种污泥及稀释后浓度为2.0gL的废水,间歇培养7d,以120Lh的流量连续进水,COD的容积负荷由0.25kg(m3·d)增高至2.0kg(m3·d),逐步将进水COD浓度提高到7.0gL以上。图4厌氧调试运行COD浓度随时间变化从图4可知,运行出水COD浓度维持在3.5gL以下,pH值为7.0,COD去除率可达47.3%,经絮凝可使厌氧出水COD降至3.0gL以下。2.3.2厌氧反应负荷调试厌氧反应进水COD负荷为4.0kg(m3·d),容积负荷为3.1kg(m3·d),整个厌氧反应的调试运行阶段,由于厌氧污泥对废水逐步适应,微生物生长迅速,反应器底部形成颗粒污泥,其SVI值为20.2mLg。通过在清水中沉降试验表明,颗粒污泥沉降速度约为20mh,说明污泥沉降性能好,通过显微镜观察,污泥中产的甲烷细菌主要是甲烷杆菌,具有较高的稳定性和较强的机械性。图5厌氧容积负荷随时间的变化2.4好氧反应结果在厌氧反应器启动期间,好氧反应池同时进行内循环挂膜和驯化接种污泥,在反应池中投加300kg浓缩污泥,然