万博在线登录注册 印染万博在线登录注册處理A2/O+MBBR集成工藝

2021-03-07  來自: 万博在线登录注册 瀏覽次數:236

 我國是紡織印染大國,印染助劑是紡織工業不可缺少的原料。近年來,隨著紡織印染行業科技的進步及不斷創新,染料和助劑的使用量大大增加,導致 印染万博在线登录注册 水質呈現多元化、復雜化的趨勢。排放的印染 万博在线登录注册 中含有大量的漿料、染料、助劑以及表面活性劑等,万博在线登录注册的 COD 、堿性和色度都較高,且可 生化性 低,有的印染万博在线登录注册還出現高 氨氮 的污染特征,加大了印染廢 水處理 難度。

  目前紡織印染万博在线登录注册的處理技術主要有物化法、生化法、生物膜法。其中物化法主要有混凝沉淀法、膜分離法;生化法主要有A2/O法、UASB法、 SBR 法;生物膜法主要有曝氣生物濾池、反硝化濾池等。混凝沉淀法添加 藥劑 量多、成本高,還會引入其他雜質;膜分離法中的 MBR 法能耐受較高濃度的万博在线登录注册,且COD去除率高;生化法中的UASB法與SBR法停留時間較長,池子占地面積較大,土建費用與投資成本高;而曝氣生物濾池掛膜困難, 微生物 培養周期長,不易存活。目前微生物法與化學法相比具有較低的成本,已廣泛用于處理城市万博在线登录注册,以綜合去除碳、氮和磷。在微生物法中,最常用的是A2/O 工藝 ,是一種結合了 厭氧 缺氧 和有氧區的 活性污泥 系統,是典型的單 污泥 懸浮生長工藝,具有結構簡單、水力停留時間短、工藝控制相對容易的優點。移動床生物膜反應(MBBR)技術是向反應器中投加一1定量的懸浮載體,可提高反應器中的生物量及生物種類,從而提高反應器的處理效率;同時MBBR技術利用懸浮載體在水中的碰撞和剪切作用使空氣氣泡更加細小,增加了氧氣的利用率,且反應器中厭氧、缺氧、 好氧 環境并存,硝化與反硝化反應并存,提高了印染万博在线登录注册處理效果。

  本研究以國內某紡織印染 万博在线登录注册 站的万博在线登录注册為研究對象,現場對印染万博在线登录注册取樣并檢測水質,集成MBBR技術與A2/O進行中試,優化該集成技術工藝參數,分析中試運行效果。

  1、實驗

  1.1 万博在线登录注册水質

  從南方某紡織印染 污水 處理站的配水井中定期抽出印染万博在线登录注册,主要污染物指標如表1所示。

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  1.2 A2/O+MBBR工藝流程

  本中試 項目 采用A2/O+MBBR集成技術處理印染万博在线登录注册,具體流程如下:

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  1.3 A2/O+MBBR工藝 運行參數

  搭建中試規模的A2/O工藝裝置,并將5種不同的聚丙烯懸浮填料(作為微生物生長的載體)依次添加到需氧罐中。取印染万博在线登录注册站的活性污泥接種充滿載體的好氧罐。在穩定運行期間,主要工藝參數為:進水量20~60L/h, 溶解氧 (DO)質量濃度1.5~4.5mg/L,硝化液 回流比 250%~350%,污泥回流比50%~90%, 好氧池 中污泥質量濃度(ML SS )2.0~3.5g/L,連續穩定運行200天。A2/O+MBBR系統的工藝裝置主要有厭氧和缺氧反應器(配攪拌器),以懸浮混合的液體懸浮固體。該系統配備了內部循環(IR),用于連接好氧池和缺氧池、沉淀池和 厭氧池 之間的污泥回流(SR)。在帶有氣泡空氣擴散器的需氧罐底部引入曝氣,所需空氣由標稱容量為180L/min的側通道空氣壓縮機提供。厭氧池、缺氧池和好氧池的有效容積分別為200、300、600L。所用5種載體的參數如表2所示。

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  1.4 測試

  收集所有樣品進行3次重復分析,并根據美國APHA《水和万博在线登录注册檢驗 標準 方法》分析化學需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、總氮( TN )、總磷(TP),DO、 氧化 還原電位( ORP )和pH分別由DO計(HI96400)、FJA-4ORP計和PHS-10pH計測定。

  SEM:用50mL無菌離心管收集附有載體的生物膜樣品,在2.5%戊二醛溶液中浸泡2h,然后用磷酸鹽緩沖溶液(pH=7.2)漂洗3次,每次15min。分別使用30%、50%、70%、85%、95%的乙醇各脫水一次,持續15min,使用100%的乙醇脫水兩次,持續20min,并且用乙酸異戊酯交換兩次,每次20min。用消毒剪刀將樣品剪成小方塊,并用FreeZone6Liter(美國Labconco公司)冷凍干燥。將干燥的樣品真空鍍金后固定在樣品臺上,用LEO440掃描電子顯微鏡(英國LeicaCambridge公司)觀察。

  2、結果與討論

  2.1 万博在线登录注册處理運行效果

  2.1.1 COD去除效果

  由圖1可看出,進水COD水質波動較大,維持在200~500mg/L,對應的 出水COD 維持在40~100mg/L。在長達200天的中試運行過程中,運行初期污泥處于馴化階段,活性污泥中的輪蟲、鐘蟲(好氧原生動物)較少,而且都處于休眠狀態,慢慢提高進水 流量 后,COD去除率在70%~90%,運行比較穩定。

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  2.1.2 NH3-N去除效果

  由圖2可知, 進水氨氮 在30~45mg/L,運行初期,污泥處于馴化階段,活性污泥中的硝化細菌、反硝化細菌處于休眠狀態,慢慢提高進水流量后,氨氮去除效果較好,出水氨氮基本維持在5~15mg/L。因為運行后期補充了微生物所需的營養物質,所以微生物處于活躍狀態,硝化作用強,同時反硝化菌也處于活躍狀態,能將硝態氮轉化為氮氣。

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  2.1.3 總磷去除效果

  由圖3可知,進水總磷基本維持在3~7mg/L,運行初期聚磷菌活性不高;運行一段時間后聚磷菌處于活躍狀態,可以釋放好氧池中的磷,同時磷以剩余污泥的形式排出,出水總磷在0.5~2.7mg/L。

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  2.1.4 總氮去除效果

  由圖4可知,進水總氮維持在30~60mg/L,水質波動較大,出水總氮基本維持在5~33mg/L,去除率為50%~70%。因為能被去除的是硝態氮,以其他形式存在的氮暫時無法用生化法去除,故去除率不穩定。

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  2.2 生物膜SEM

  由圖5可知,不同填料上的生物膜厚度及均勻性有較大差異。其中CA、CB、HN04填料的生物膜較厚而且致密,以球狀、短棒狀和桿狀微生物為主并有少量絲狀菌,絲狀菌纏繞在球菌和桿菌之間,使微生物牢固地附著在填料上。可能原因有:(1)加磁改性后的CA、CB填料具有較好的親水性和生物親和性,有利于微生物附著生長;(2)HN04填料結構尺寸更合理,有利于万博在线登录注册中有機底物的傳遞和交換,微生物有充足的養料大量繁殖;HNA填料的生物膜以球菌為主,在填料表面形成的膜厚度很薄且不連續,圖中能01020304050看到填料本身。

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  3、結論

  (1)在系統啟動和掛膜期間,出水COD、NH3-N質量濃度逐漸降低,去除效果不斷提高。COD平均去除率83.0%、出水質量濃度38.6~98.0mg/L,NH3-N平均去除率70.9%、出水質量濃度8.82~26.00mg/L。連續取樣5次掛膜啟動成功后,TN平均去除率52.4%、出水質量濃度16.5~33.0mg/L,TP平均去除率59.2%、出水質量濃度1.03~2.69mg/L。A2/O+MBBR工藝對COD、NH3-N具有良好的處理效果,同時能較好地去除TN、TP。

  (2)CA、CB、HN04填料的生物膜較厚而且致密,微生物牢固地附著在填料上,適合微生物的培養以及掛膜。

  (3)結合進水污染物濃度波動較大的實際情況,改良后的A2/O+MBBR集成工藝具有較高的抗沖擊能力,能較好地去除水中污染物,運行負荷高。


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