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多级好氧移动床生物膜—曝气生物滤池串联处理涂料工业废水的研究

赵凯  
【摘要】:生物膜法具有稳定性好,抗冲击负荷能力强,无污泥膨胀、不需回流等优点,在水处理领域受到普遍青睐,成为废水处理方法的主流。目前,移动床生物膜反应器(MBBR)和曝气生物滤池(BAF)作为两种新型的生物膜处理工艺,凭借各自的特点和优势,发展成为两种高效的污水处理方法。MBBR法在国外应用较为广泛,但在国内应用较少,基本上还处在实验室研究阶段。BAF法在我国得到了很好的研究和开发,并已在多个大、中、小型工程中得到了实际应用。鉴于这两种方法均为近年来新兴的生物膜法处理工艺,且具有不同的特点,将二者进行多级串联可发挥各自的优势,目前在国内外尚未见相关的报道。 随着涂料工业的迅猛发展,涂料废水的妥善处理成为人们日益关注的焦点。本文综述了目前国内外处理涂料工业废水的几类主要方法,并着重分别介绍了移动床生物膜和曝气生物滤池的原理、特点及应用。实验部分采用将这两种生物膜法进行多级串联的方式处理涂料工业废水,考察了系统对有机物的降解以及对悬浮物和浊度的去除能力,取得了令人满意的结果。 本文首先研究了火山岩作为曝气生物滤池填料的吸附能力,即将两级反应器串联,每段反应器均采用70%的体积比来投加火山岩,温度控制在25℃,在单级HRT为8h的条件下,出水COD去除率最高可达66.67%。这是由于火山岩本身有大量的孔隙,具有优良的吸附能力。因此,将它作为BAF的填料,一方面可以为微生物提供很好的生存、繁殖场所,进一步深度去除有机污染物;另一方面,也可以利用它很强的吸附能力,对悬浮物和浊度也能进行很好的截流、净化作用。 其次,比较了两种填料(聚乙烯填料和火山岩)预挂膜的速度以及效果,结果表明:在采用了快速接种排泥法后,两种填料的挂膜速度均很快,生物膜在一周左右便都可以达到成熟;而且挂膜的效果也很好,生物相多样而丰富,出水COD的平均去除率均可达到80%以上。 然后,对串联起来的反应系统处理高浓度涂料工业废水(混有部分人工合成生活污水)的能力进行了研究,实验数据显示:系统去除COD效果很好,反应器在单级水力停留时间大于5h时,可以保证出水COD总去除率高达93%。 最后,考察了系统对于废水中悬浮物、浊度的去除效果。结果显示:处理系统对悬浮物的去除效果很好,平均去除率达到了95.38%。同时,因为后续的两级BAF反应器具有良好的截留、吸附作用,使得最终出水的浊度均在检测限(3NTU)以下,达到了国家饮用水的标准。在系统运行期间,对各级反应器pH值的变化也进行了连续测定,废水在经过MBBR1反应池处理后,出水的平均pH值由进水时的5.49升至7.20;而后面串联的三个反应池出水的pH值变化均很小;最终出水的平均pH值为7.69。该研究为提高生物膜法处理废水的效率提供了充足的参考依据。


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