焦作市一体化污水处理设备《资讯》

发布时间：2020-08-20 17:01:11 阅读：次来源：牛皮革厂家

焦作市一体化污水处理设备

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验装置　　本研究在2套结构相同的装置(分别命名为2#系统和3#系统)中对照完成，单套系统的结构如图1所示。主体包括蓄水槽、水解酸化反应器(A段)、接触氧化反应器(O段)、曝气系统、进出水蠕动泵。其中2个圆柱形反应器为有机玻璃材质，内径均为10 cm，高度380 cm,有效容积为3 L，外层包裹2.5 cm厚水浴保温层，每个反应器中均悬挂相同数量的组合填料作为污泥载体。　　1.3 实验方法与流程　　1.3.1 污泥培养与驯化步骤　　1)制备4 串相同的组合填料，分别固定在2#系统的水解酸化反应器(2-A体系)，2#系统的接触氧化反应器(2-O体系)以及3#系统的水解酸化反应器(3-A体系)和3#系统的接触氧化反应器(3-O体系)中，然后将1.1中准备好的浓缩污泥搅拌均匀，依次倒入4个反应器中，每个反应器内初始污泥量均为3 L。　　2)同步启动2#系统和3#系统，连续进入模拟印染废水，每个反应器的停留时间均设定为12 h，体系温度均控制在30 °C，处理量均为6 L·d?1，2-O和3-O体系的DO均控制在5.5~6.0 mg·L?1之间。经为期4个月运行后，2套系统出水都达到基本稳定的状态。　　3)保证进水流量不变，采用阶梯式增加实际废水体积并减少模拟废水体积的方式，在3个月内将2套系统的进水由100%模拟废水逐步调整为100%实际废水，中间调整期具体水质比例变化如下：10%实际废水与90%模拟废水混合→30%实际废水与70%模拟废水混合→50%实际废水与50%模拟废水混合→80%实际废水与20%实际废水混合。每种水质条件运行时间为15 d左右，以上所有调整在2套系统中始终保持同步进行。

以上步骤仅为污泥培养与驯化环节，水质数据不作为本实验分析内容。纺织印染行业是重要的民生产业，但同时又是典型的重污染行业，其主要污染物为印染废水，其中包含大量难降解的有机物、染料、助剂、表面活性剂、碱、有机卤化物(AOX)等，可生化性差，并且近年来随着纺织印染行业的技术创新，新型合成染料和助剂被大量应用，从而使得印染废水水质更加复杂，处理难度也进一步加大,传统单一的生化法很难适应当前需要。物化法可以快速高效降解多种生化法难以降解的污染物，但其相对高昂的处理成本降低了其单独应用的可行性，而将物化法与生化法进行恰当的工艺组合是目前印染废水处理技术研究和应用的热点之一。　　双氧水是一种常用的高级氧化剂，一般情况下对微生物活性有破坏作用，通常是将其与铁盐等催化剂组合，作为单独的物化处理单元，被广泛应用于包括芬顿、光助芬顿、电芬顿以及UV/H2O2等工艺在内的高级氧化法处理印染废水的研究中，均取得了良好的效果。　　本实验采用了不同于以往的尝试，研究双氧水协同生化法的工艺对印染废水的处理效果，前期工作已证明在严格控制双氧水投加浓度和投加速度等参数的条件下，该工艺可以有效强化模拟印染废水中主要污染物(COD，氨氮，色度)的处理效果，且从微观层面研究了协同体系的微生物群落结构特征。微生物是生化反应的主体，其中的优势菌群在生化系统运行的不同阶段均起到重要的作用，因此对生化系统中微生物菌群特征的评估也显得尤为必要。此前研究表明，微生物菌群结构和多样性取决于生化处理系统中多种因素的驱动作用，相应地，微生物群落结构和多样性的变化也会影响生化反应器的性能，但目前针对物化法和生化法组合工艺的研究中，深入分析物化药剂的投加对于微生物菌群结构直接影响的报道还较少。　　本实验在前期工作的基础上，考察双氧水协同生化法对实际印染废水的处理效果，并比较了双氧水协同生化处理体系与完全生化处理体系的微生物菌群结构差异，以期为双氧水协同生化法的实际应用提供参考。　　1 材料与方法　　1.1 实验废水水质及接种污泥　　本实验前期污泥培养及驯化所用的废水有2种，培养初期先采用模拟印染废水，之后再逐步替换成实际废水。其中模拟废水主要成分为聚乙烯醇、葡萄糖、淀粉、碳酸铵、磷酸二氢钾、染料活性黑5，主要水质参数为：COD 800?mg·L?1,氨氮10 mg·L?1, 色度约400 倍，pH?8.5。　　所用的实际印染废水取自广州市某针织印染企业调节池。该废水成分复杂，其中含有多种纤维杂质、碱、染料及助剂等，综合水质如下：COD 400~700 mg·L?1,氨氮 5~20 mg·L?1,色度 300 倍左右，pH 8.0~9.0，水温约45 °C，本实验进水前先冷却至常温。　　所用双氧水为市售质量浓度为30%的双氧水溶液，使用前先稀释至合适浓度。本实验室中投加的双氧水浓度参考前期研究工作确定为3 mL·L?1。　　接种污泥取自广州市某市政废水处理厂二沉池剩余污泥，先静置2 h浓缩，取下层浓缩污泥空曝3 d，消耗掉污泥中残余有机物，之后将污泥浓度调节至约10 000 mg·L?1，备用。渗滤柱吸附层混合填充与分层填充对COD去除效果无明显区别，选取2#和3#渗滤柱进行分析。如图6所示，开始COD随着SS被表层吸附剂截留，在前3 h中出水COD浓度有所下降，但随着进水量逐渐增多，填料内部分不稳定基质随水流流出，导致出水COD浓度上升;2#柱在12 h左右、3#柱在7 h左右出水中COD浓度再次逐渐下降，此时基质中微生物开始生长，降解进水中COD，30 h左右吸附层基质出现挂膜，微生物对COD降解作用开始稳定，出水中COD也逐渐降低并趋于稳定;50 h以后最终出水中COD浓度降到30 mg·L?1以下，并逐渐稳定;52 h以后2#柱和3#柱出水COD平均浓度分别为25.4 mg·L?1和25.6 mg·L?1，满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中一级A类标准和《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》(GB 50400-2016)中除娱乐性水景用水标准以外的其他各项用水标准。　　由图6可看出，前期出水口2出水效果稳定且COD浓度相对较低，但因为渗滤层基质有机物含量高、颗粒小，前期出水中携带出填充基质中有机物，导致出水口3和出水口4出水浓度较高;后期随着微生物的生长，渗滤层基质稳定性增加，对COD处理效果逐渐提高，出水口3和出水口4出水COD浓度逐渐降低且趋于平稳。　　对装置运行的72 h中进水及最终出水口4水质COD浓度取平均值，以此计算各渗滤柱对进水中COD的平均去除率，结果如图7所示，均在50%以上，其中3#柱去除率最高可达88.75%。　　1)通过在吸附层引入沸石、蛭石、煤渣和陶粒4种新基质，比较基质填充方式，改良渗滤层基质配比，有效增强了土壤的渗透速度和持水量，提高了对污染物的降解能力。　　2)沸石+蛭石+陶粒分层填装的3#渗滤柱效果最好，持水量为39.73%，平均渗透速度为2 992 mm·d?1，理论上在大暴雨天气下最大能承担自身面积11~29倍区域的雨水渗透，出水中NH4+-N浓度小于5 mg·L?1，TP浓度小于0.2 mg·L?1，50 h后COD浓度小于30 mg·L?1，均符合《城市污水再生利用城市杂用水水质指标》(GB/T 18920-2002)中道路清扫、消防用水标准等各项标准，《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中一级A标准和《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》(GB 50400-2016)中除观赏性水景用水标准外其他各项用水标准。