染料纸

(国家环境保护水污染控制工程技术；浙江杭州中心310007)

摘要:为解决印染废水生化处理效果差的问题，开发了复合水解酸化/悬浮生物滤池印染废水生化处理工艺，并在此基础上添加专用脱色菌进行生物强化脱色处理。结果表明，在稳定运行条件下，色度去除率提高了10% ~20%，色度总去除率达到80%以上，COD去除率达到90%左右。可见，利用生物强化技术提高生化处理的脱色能力是可行的。关键词:印染废水；复合水解酸化；悬浮生物滤池；使脱色ˌ将…漂白

中国图书馆分类号:X703文献识别码:C文号:1000-4602(2010)23-0091-03

印染废水成分复杂，可生化性差，难以用传统的生物方法处理。因此，开发新的工艺和技术来提高生物降解效率是印染废水处理的研究重点[1~4]。生物处理的效果取决于有效微生物的活性和数量。生物强化技术通过在生物处理系统中引入具有特定功能的微生物，增加有效微生物的浓度，增强对难降解污染物的降解能力，提高降解速率[5]。

复合厌氧反应器(AHR)是在第二代反应器的基础上发展起来的第三代水解厌氧反应器。AHR反应器下部为高浓度颗粒污泥，上部为由填料和附着生物膜组成的滤料层。两者结合大大提高了反应器的有效容积，减少污泥流失，提高处理效率[6]。悬浮生物滤池采用悬浮生物填料，对微生物具有良好的吸附和网捕效果，能有效减少微生物的流失，具有广阔的应用前景[7]。本文选择复合水解酸化/悬浮生物滤池作为生化处理工艺，并在此基础上添加特殊脱色菌。同时采用了脉冲布水技术，在布水过程中加强了废水与微生物的接触，提高了传质效率，且不增加额外的运行费用。将该工艺应用于实际印染废水处理中试，取得了良好的处理效果。

1材料和方法

1.1废水水质和细菌

废水来自绍兴某棉印染企业的调节池。该废水成分复杂，污染物浓度高，可生化性差。废水中含有活性染料、还原染料、直接染料等染料和添加剂，pH值为12~14，水温约为40℃。为保证进水水质的稳定，采用延时继电器控制提升泵每1 h收集一次水，其综合水质如下:COD为1 000~2 800 mg/L，BOD5为300~500 mg/L，SS为150~200 mg/L，色度为300~1 000倍。接种污泥取自绍兴污水处理厂污泥浓缩池。特定菌株是从印染废水和工业废水处理厂活性污泥中筛选分离的高效脱色菌株，对印染废水具有良好的脱色效果[7]。

1.2测试装置和方法

中试装置采用复合水解(A)/悬浮生物滤池(O)串联工艺(见图1)，通过延时继电器控制提升泵将废水从调节池泵入储水池。不同时间段的废水在储槽中均匀分布，调节pH值至≤ 10后泵入脉冲布水器。后者蓄水3~5 min后，瞬间将水分配到水解酸化池底部，与厌氧菌和兼性菌充分接触，将不溶性颗粒分解为可溶性物质，大分子物质分解为小分子物质，从而提高废水的可生化性，为后续好氧处理奠定基础，同时破坏染料的发色基团，去除废水色度。A阶段出水溢流至O阶段，填料在此与含氧废水充分接触，利用生物膜上微生物的代谢作用去除废水中的有机物。

复合水解酸化池总有效容积为2 m3，填充区容积为1m3，填充体积为1 cm×1 cm×1 cm的立方体悬浮生物填料。悬浮生物滤池的有效容积为1.m3，填料尺寸为2 cm×2 cm×2 cm。

1.3取样和分析方法

定期取组合工艺进水、A池出水和O池出水，分析COD、色度和pH值的变化，COD:重铬酸钾法；BOD5:微生物膜法；pH:便携式PH计；色度:稀释倍数法。

2结果和讨论

2.1生物强化对COD和色度去除的影响

考察了生物强化脱色前后系统对COD和色度的去除效果(见图2)。稳定运行阶段，A阶段停留时间为14 h，O阶段停留时间为10.5 h，中试分为两个阶段:第一阶段不投加脱色菌(18~34d)，第二阶段为脱色菌强化处理期(35~52 d)，其中前5天为成膜阶段。

从图2可以看出，中试期间，进水COD浓度波动较大。生物强化前好氧出水COD浓度基本稳定在65438±0.50mg/L左右，强化后出水COD浓度稳定在65438±0.00mg/L左右，略低于强化前。进水色度为300 ~ 1，000倍，好氧出水色度经强化脱色后由110~180倍逐渐降低至100倍以下。

加入脱色菌后，COD去除率变化不明显，色度去除率从70%左右提高到80%以上，最高可达90%。可见脱色菌能有效提高生化系统对色度的去除率，但对COD的去除没有明显的促进作用。

2.2生物强化脱色的机理分析

图3是A、O阶段生物强化脱色前后系统COD和色度去除率的变化曲线。

从图3可以看出，A级不投加脱色菌时，COD和色度的去除率曲线基本重合，但投加脱色菌后，脱色率提高，COD和色度的去除率曲线分离。这是因为不投加脱色菌时，A级COD的去除主要是通过去除不溶性SS来实现的[6，8]，SS的浓度与表观色度成正比，因此COD和色度的去除率基本重合；加入脱色菌后，由于脱色菌不能利用染料分子作为直接碳源，只能破坏其发色基团，将其还原为苯胺类化合物，然后通过好氧过程矿化这些物质，使脱色率曲线与COD去除率曲线分离，降低了脱色率对ss去除率的依赖。

从图3中也可以看出，生物强化脱色前后O阶段的脱色率没有明显变化，但COD的去除率略有上升，这与脱色菌将染料分解为苯胺类化合物，然后通过好氧过程降解的推测相一致。同时也反映出废水中残留染料占总COD浓度的比例较低，这也符合印染废水的特点。

3结论

①采用复合水解酸化/悬浮生物滤池作为生化处理工艺，并在此基础上添加专门的微生物菌种。同时，采用了脉冲配水技术。当A阶段的保留时间为14小时，O阶段的保留时间为10小时。5 h，色度和COD的去除率分别达到80%和90%以上。

②生物强化脱色后，系统的脱色率提高了10%~20%，脱色菌不能利用染料作为直接碳源，只能将其还原分解为苯胺类化合物，再通过好氧过程矿化，因此COD的去除率没有明显提高。

③采用生物强化脱色技术可有效提高生化处理的脱色率，有效降低深度处理的成本，为废水的资源化利用奠定基础。

参考资料:

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