新型MUASB—MBR工藝降解含萘印染廢水的使用研究

賀佐明

摘 要：利用弱磁場作用可提高微生物的代謝能力，構(gòu)建磁性材料MUASB-MBR體系可有效處理含萘的印染廢水，并可確定最佳的工藝參數(shù)。

關(guān)鍵詞：印染廢水；磁場；MUASB-MBR；UV光解法

中圖分類號：X791 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.02.097

我國是印染工業(yè)大國，印染工業(yè)在高速發(fā)展的同時，排放的巨量廢水也對環(huán)境造成了具大的破壞。這些廢水中含有大量有毒有害的有機(jī)污染物，其中，染料能吸收光線，會直接影響水生生物和微生物的生長，并使水體的自凈能力受到限制。因此，如何有效降解印染水體中難降解的復(fù)雜污染物已成為相關(guān)單位必須研究的問題。

1 現(xiàn)狀分析

降解萘的方法主要有生物修復(fù)法、UV光解法、高級氧化法、超聲分解法和微生物降解法。生物修復(fù)技術(shù)具有成本低、效果好、沒有二次污染等優(yōu)點，得到了廣泛的研究和應(yīng)用。研究表明，多環(huán)芳烴類難降解化合物可在厭氧條件下被降解。其中，升流式厭氧污泥床（UASB）工藝是目前應(yīng)用最廣泛的厭氧處理工藝之一。該工藝與膜生物反應(yīng)器（MBR）聯(lián)用可獲得非常好的處理效果。此外，結(jié)合生物質(zhì)磁性載體，可使上述工藝在處理難降解污染物時具有更好的效果。

2 解決方案

在厭氧污泥中加入經(jīng)過磁化處理的木屑（磁性載體），并將其作為載體加入UASB工藝中。該工藝中處理含萘廢水的系統(tǒng)被稱為磁性UASB（MUSAB）。MBR工藝中的菌種來自廣州某工藝污水處理廠，其對廢水中有毒有機(jī)污染物有較好的降解能力和適應(yīng)能力，且污泥中微生物具有較高的生物活性。MUASB-MBR系統(tǒng)經(jīng)數(shù)月的調(diào)試后，可連續(xù)、穩(wěn)定地降解萘，獲得良好的處理效果。

2.1 最佳磁性微生物載體的運(yùn)行條件

最佳磁性載體加入量為反應(yīng)器容積的10%.此時，最佳的pH為8.0，污泥濃度為3 gVSS/L。加入磁性載體后，反應(yīng)器出水VFA（Volatile Fatty Acid）物質(zhì)的量濃度從1.9 mmol/L逐漸降低至0.7 mmol/L，堿度從4.2 mmol/L增大到5.5 mmol/L。由此可見，加入磁性載體后，有利于平衡厭氧微生物降解有機(jī)物過程中產(chǎn)生的小分子酸，從而保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。研究表明，磁性載體為微生物提供了附著的表面和內(nèi)部活動空間，加快了其對新環(huán)境的適應(yīng)速度。此外，適應(yīng)弱磁場后，厭氧微生物對廢水中萘的降解率將提高10%.

2.2 MUASB-MBR的最佳工藝條件

在污泥濃度為3 gVSS/L，初始pH值為8.0的條件下，最佳的水力停留時間（HRT）為24 h。在此情況下，反應(yīng)器中污泥與廢水間有較好的混合效果。由于處理的是難降解的廢水，需要提供一定的共代謝基質(zhì)（葡萄糖等）來促進(jìn)厭氧微生物分泌可降解萘的酶。因此，最佳進(jìn)水COD的質(zhì)量濃度為800 mg/L。加入磁性載體后，系統(tǒng)對萘的去除率可達(dá)80%. 由此可見，磁性載體有利于厭氧微生物的生長，且能提高系統(tǒng)對毒性污染物的適應(yīng)能力。

3 處理廢水的效果分析

廢水取自廣州新塘鎮(zhèn)環(huán)保工業(yè)園水質(zhì)凈化廠的集水池，pH為6.5～8.5，色度在400倍以上，COD的質(zhì)量濃度為1 200～1 600 mg/L，萘的質(zhì)量濃度為9.0～14.0 ug/L。在實際處理中，MUASB-MBR系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，在HRT為24 h、污泥濃度為3 gVSS/L、初始pH為8.0、磁性載體加入量為15%的條件下，對萘的去除率可達(dá)75%.

4 結(jié)束語

自嚴(yán)格的印染廢水排放新規(guī)實施以來，我國社會對難降解污染物的排放要求越來越高，傳統(tǒng)的污水處理工藝，比如生物膜法、SBR法、氧化溝法等已越來越難以滿足環(huán)保法規(guī)的需求，而MUASB-MBR工藝有著廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：張思楠〕