Fe3＋存在下pH值冲击对好氧活性污泥处理制浆中段废水的影响

研究论文一步影响系统的运行效果J。Siirticti等人研究了pH值对活性污泥可滤性及可压缩性的影响，结果表明在其所研究的pH值5．7～9．0的范围内，随pH值的升高，污泥的可滤性降低，可压缩性升高，即沉降性能提高。活性污泥系统经历非正常pH值突然变化(本文称冲击)时，其正常运行会被扰乱，导致处理效果变差，污泥被洗脱出反应器。但通过在反应器中加入铁离子等物质，可以促进微生物生长和增强酶的活性l¨]，从而强化污泥的抗冲击能力。本课题组在Fe¨存在下，采用制浆中段废水完成了对好氧活性污泥的驯化。本研究在此基础上考察在pH值浓度超出正常范围的冲击下，对好氧活性污泥处理制浆中段废水的影响，以期为实际应用提供参数。1材料与方法1．1实验用水取自某纸浆造纸企业的制浆中段废水。COD约为1300mg／L，pH值为7．0左右，经絮凝预处理后CODc约为800—900mg／L。以絮凝后的出水进行生化实验。1．2分析方法溶解氧浓度和pH值分别采用美国HACH公司Sension6溶解氧仪和Sension6pH值计测定。COD采用便携式水质分析仪(DR2700，美国HACH公司)测定。测定废水在pH值变化前后254nm处吸光度(A)的减少率，代表污染物的去除率；A采用紫外可见分光光度计(TU．1901双光束，北京普析通用仪器有限责任公司)进行测定。污泥体积指数(svI)采用国家标准方法测定u。1．3实验方法取经制浆中段废水驯化半年以上的好氧活性污泥分装到两个锥形瓶中，pH值分别调整到5．0和9．5。在所设定的pH值下冲击7天，从第8天调整pH值至7．0进行恢复实验，恢复实验进行7天。同时进行不加铁组的空白实验进行对照，测定出水水质和污泥特性。冲击前加铁组和不加铁组的COD去除率分别达到80％和76％左右，A蝴去除率分别达38％和50％左右，污泥SV1分别为60mL／g和80mL／g左右。2结果与讨论2．1pH值冲击对CODc去除率的影响pH值冲击对COD去除率的影响如图1和图2·38·冰褂000U时间fd图1pH值为5．0冲击下COD去除率的变化得600U时间，d图2pH值为9．5冲击下COD去除率的变化所示。由图1可以看出，在pH值为5．0的冲击下，加铁组和空白组COD去除率迅速下降，冲击的前4天加铁组COD去除率迅速下降至55％以下，而空白组COD去除率降至50％以下。从冲击第5天开始，COD去除率有所上升，至冲击第7天，加铁组和空白组COD去除率分别升至56％和48％。从第8天开始，pH值调整至7．0进行恢复实验。在恢复实验过程中，加铁组COD去除率大幅度提高，至第14天即恢复实验进行7天，COD去除率达75％左右。而空白组在恢复实验过程中，COD去除率提高非常缓慢，至实验结束，COD去除率也仅有56％左右。图2中pH值为9．5的冲击下，COD去除率的变化情况与pH值为5．0冲击下的基本一致，至第14天，加铁组和空白组COD去除率分别达72％和59％左右。2．2pH值冲击对A去除率的影响制浆中段废水中的大分子物质及苯环类物质等在254am处出现最大吸收峰，因此通过对254nm处吸光度的测定即可大致得到制浆中段废水以及经过生物处理的废水中大分子物质及苯环类物质等的含量。pH值冲击对A笛去除率的影响如图3和图4所示。由图3可以看出，在pH值为5．0的冲击下，加铁组和空白组A去除率分别降至25％和20％以下。ChinaPule&PaperVoL34，No．5，2015研究论文槲聂时间／d图3pH值为5．0冲击下A去除率的变化{j{卜葛时I司，d图4pH值为9．5冲击下A去除率的变化在恢复实验中，加铁组A。去除率大幅度提高，在第l0天即恢复实验进行3天A去除率可达40％以上，至14天A去除率恢复至45％左右。而空白组在恢复实验中，A去除率增加缓慢，至恢复实验结束，去除率达30％左右。由图4可以看出，在pH值为9．5的冲击下，不论是加铁组和空白组A去除率均降至10％以下。在恢复实验中，加铁组A去除率提高很快，在第12天即恢复实验进行5天A去除率可达40％以上，至14天去除率达44％。而空白组的恢复非常缓慢，至第l4天，去除率达27％左右。在pH值冲击下，加铁组和空白组出水水质均有较严重的恶化，微生物菌受到严重抑制甚至大量微生物死亡。但是一旦pH值调整至正常范围，加铁组中由于铁离子的存在，刺激了微生物的生长，使反应器中微生物量大幅度提高，污泥的絮体结构可以较快恢复，加之铁离子对代谢酶活性的提高，因此恢复期加铁组出水水质迅速恢复。铁离子存在可提高活性污泥系统抗pH值冲击的能力。2．3pH值冲击对活性污泥沉降性能的影响pH值冲击对活性污泥沉降性能的影响如图5和图6所示。由图5可知，在pH值为5．0冲击下，空白组SVI值随冲击的进行迅速增加，冲击实验第6天，《中