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活性污泥/混凝法处理高含盐染料废水的实验研究

发布于:2015-08-20 15:55:20 来自:环保工程/水处理 [复制转发]
  高含盐染料废水由于含盐量高,用单一方法不宜使废水达到国家有关排放标准,而采用电解方法虽然省时省力、去除效果好,但因耗电量巨大,处理中产生大量氯气等有害气体,所以不宜应用于大型工程中[1]。
  活性污泥法处理污水是一种好氧生物处理方法。由于这种方法具有高净化能力,因而得到广泛应用[1]。混凝是用来去除水中无机或有机胶体悬浮物的一种方法。可除去固体悬浮物、胶体、可滤性重金属盐、有机物、油类及颜色等。
  为了达到一个经济又实用的最佳结合点,本实验首先用活性污泥驯化法处理一段时间后,再用混凝法处理,能有效降低废水的COD值和色度,而且有效节约开支,省时省力。
  1 实验部分
  1.1 模拟含盐染料废水配制
  采用酸性红B染料和氯化钠配制。废水中酸性红B浓度为200mg/L,含盐浓度为4.0×104 mg/L。
  1.2 活性污泥制备
  取污水处理厂的原活性污泥。约按原活性污泥:水=1:5的比例制备。取400mL 活性污泥于1000mL大烧杯中,不停曝气,待用。
  1.3 活性污泥的驯化[2]
  1.3.1 驯化步骤
  向上述连续曝气24小时的1000mL大烧杯中加入10mL高含盐染料废水。5小时后,再向其中加入20mL废水。(第一天共加入30mL废水)经过18小时后,加入20mL废水。继续过5小时后,再加入20mL废水。(第二天共加入40mL废水)第三天加入30mL废水。至此共加入废水100mL。用滴管取少量水样进行镜检。从第四天开始,每天分上、下午各加入25mL废水,至累计加入200mL、300mL、400mL时,各镜检水样一次。至第九天,共加入高含盐染料废水400mL为止。
  1.3.2 测定驯化过程中的CODCr值
  测定新配制的高含盐染料废水原液的CODCr值,活性污泥曝气24小时后的CODCr值。以及每累计向活性污泥中加入100mL、200mL、300mL、400mL高含盐染料废水时,水样CODCr值。由于此水样氯离子含量极高,影响CODCr的测定,本实验将废水(含处理前、后)稀释100倍后再进行测试。CODCr测定步骤见参考文献[3]。
  1.3.3 水样色度的测定
  采用稀释倍数法[3]测定新配制的高含盐染料废水的色度,并测定每累计向活性污泥中加入100mL、200mL、300mL、400mL废水时的水样色度。
  1.4 混凝法继续对水样进行处理
  取100mL生化后水样,用石灰乳(在研钵中用生石灰加少量水调成浆状)调节污水的pH值为8,用移液管加入0.5mL聚合氯化铝,快速搅拌1分钟,然后再加入0.1%的聚丙烯酰铵1滴,慢速搅拌1分钟,静置20分钟,然后用吸管吸取上清液,测定其CODCr值和色度。
  以此方法,分别测出加入1mL、3mL聚合氯化铝时水样的CODCr值和色度。
  2 结果与讨论
  3.1 活性污泥处理高含盐染料废水中的微生物区系[4]
  通过镜检,活性污泥处理高含盐染料废水主要的微生物种群是细菌与原生动物,原生动物以纤毛虫居多,如钟虫,游泳型纤毛虫,固着型纤毛虫,藻类以蓝藻和硅藻居多。
   3.2 活性污泥-混凝法处理高含盐染料废水的能力
  3.2.1 活性污泥降解能力
  以水样的CODCr值、色度、Cl-指标作为判定标准。
表1 原水样和曝气24h 后污泥CODCr

处理前原废水CODCr/(mg/L)

曝气24h后污泥CODCr/(mg/L)

591.5

101


表2 驯化过程中溶液的CODCr和Cl-浓度

加入水样/mL

0

100

200

300

400

CODCr/(mg/L)

594.5

495.5

363.6

242.4

191

Cl-/(mg/L)

4.0x104

3.0x103

1.3x104

0.5x104

0.02x104


  由上表可知,CODCr和Cl-浓度值均有明显下降,这也说明了在驯化过程中确实有摄盐的微生物产生。 通过图1可清晰的看到,活性污泥对高含盐染料废水的降解中,水样色度显著下降。


  3.2.2 混凝法继续处理水样的最终结果
  水样的混凝处理中,有三个过程: ① 细小颗粒聚集作用使颗粒变大; ② 絮状颗粒对水溶性物质的吸附作用; ③ 絮状颗粒对水中悬浮粒子的粘着作用。
  水样经过混凝处理,其CODcr值,色度都有明显下降,但随着混凝剂(聚合氯化铝)用量的变化,CODcr值和色度也都有着不同的变化。
表3 混凝剂的加入量

聚合氯化铝的用量/mL

0.5

2

3

CODCr/(mg/L)

161.6

90.9

131.3

色度/倍

150

35

60


  由此可知,混凝剂投加量必须适当。量不足,达不到应用的混凝效果;量过大,则会造成胶体复稳。
  3.2.3混凝法处理中pH值对混凝效果的影响
  由于所使用的混凝剂为聚合氯化铝,该混凝剂在微碱性条件下效果较好,而实验的染料废水为酸性红B,所以在进行混凝之前,应用石灰乳调节其pH为偏碱性(大约在8左右),因为聚合氯化铝适宜在偏碱性条件下反应。
  4 结论
  1.活性污泥处理高含盐染料废水,主要的微生物类群是细菌与原生生物。在细菌类群中,杆菌占绝大多数,并以具有芽孢、荚膜的革兰氏阳性杆菌为优势,其中有大量的摄盐微生物产生。
  2.应用活性污泥—混凝法处理高含盐染料废水,在合适的条件下,效果较显著,达到了国家有关排放标准。


  参考文献
  [1] 李峰.印染污水处理技术与发展动态.环境保护科学.1991(4):8-13
  [2] 董永生、洪永哲.投菌法在污水处理中的应用.环境科学与技术.1986(1):46-50
  [3] 奚旦立、孙裕生、刘秀英.《环境监测》,高等教育出版社,北京
  [4] 周群英、高廷耀.《环境工程微生物学》,中国建筑工业出版社,北京
  作者简介:鲁秀国,(1964-),河北大学副教授,南京大学在站博士后,主要从事环境污染与防治的研究。
  • z骁龙
    z骁龙 沙发
    这个能不能说明一下去除率能有多高呢?
    2015-11-21 16:05:21

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这个家伙什么也没有留下。。。

水处理

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