紡織酸性染料廢水厭氧處理研究.pdf

1、生物技術(shù)由于其環(huán)境友好性而被廣泛用于各種廢水的處理。而厭氧生物處理技術(shù)在處理難降解廢水方面比好氧工藝更具優(yōu)勢(shì)，且能耗低，可回收生物能源(沼氣)。本文系統(tǒng)研究了中溫條件下顆粒污泥UASB處理含酸性紅(AcidRed，AR131)、酸性黃(AcidYellow，AY79)和酸性藍(lán)(AcidBlue，AB204)三種不同染料紡織廢水的可行性。 在本文的第一部分，用只含單一染料的模擬染料廢水(SimulatedTextileWaste

2、waters，STW)作為進(jìn)水，考察了小試規(guī)模的UASB對(duì)色度和化學(xué)需氧量(ChemicalOxygenDemand，COD)的去除效果，同時(shí)也考察了反應(yīng)器運(yùn)行的穩(wěn)定性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當(dāng)進(jìn)水AB204濃度為50mg/L和100mg/L時(shí)，去除率分別為57±5％和33±14％，且色度的脫除主要是因?yàn)轭w粒污泥對(duì)染料的吸附而非降解。雖然AB204對(duì)產(chǎn)甲烷活性有一定抑制作用，當(dāng)進(jìn)水AB204濃度為100mg/L時(shí)，反應(yīng)器對(duì)COD的去除率仍能達(dá)到93

3、％以上。當(dāng)進(jìn)水AR131和AY79濃度為300mg/L時(shí)，染料去除率均能達(dá)到95％以上，COD去除率分別達(dá)到80％和89％。在試驗(yàn)過程中，反應(yīng)器堿度、VFA積累量以及pH值均在厭氧消化工藝的正常范圍內(nèi)。 在厭氧間歇反應(yīng)器(anaerobicbatchreactors)中研究了染料的生物降解特性以及染料對(duì)生物活性的抑制作用。在這部分試驗(yàn)中，進(jìn)一步驗(yàn)證了第一部分的研究結(jié)果，即AR131和AY79的脫除是因?yàn)槲⑸锏慕到庾饔?，而AB

4、204的脫除則是由于顆粒污泥的吸附作用。AR131的降解規(guī)律遵守一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，而AY79的降解則很近似遵守二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。當(dāng)染料濃度較低時(shí)，外加基質(zhì)的降解規(guī)律遵守一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型；而隨著染料濃度的升高，外加基質(zhì)的降解逐漸趨向于遵守二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。在處理含不同濃度AB204的模擬廢水時(shí)，反應(yīng)器對(duì)外加基質(zhì)的降解規(guī)律都近似于遵守二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。從動(dòng)力學(xué)常數(shù)以及揮發(fā)性脂肪酸(VFA)的積累情況來看，隨著染料濃度的增加，外加基質(zhì)的降解會(huì)受到抑制。

5、AB204對(duì)生物活性的抑制作用比其它染料要顯著。將三種染料按相同比例配成不同濃度的模擬染料廢水作為反應(yīng)器進(jìn)水，以考察不同COD濃度條件下UASB對(duì)混合染料廢水的處理效果。在這一系列試驗(yàn)中，未發(fā)現(xiàn)色度和COD去除效果有明顯的變化：當(dāng)染料濃度為300mg/L時(shí)，在所有COD濃度條件下，脫色率均超過85％。在試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)，對(duì)比產(chǎn)甲烷活性(specificmethanogenicactivity，SMA)進(jìn)行了測(cè)定，發(fā)現(xiàn)SMA并未受到明顯抑

6、制。而且當(dāng)模擬廢水COD為3000mg/L時(shí)，SMA還有所升高，說明高有機(jī)負(fù)荷可以提高UASB顆粒污泥的活性。在本階段試驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)UASB對(duì)不同COD濃度的模擬紡織廢水均有良好的脫色效果。如果UASB所處理的紡織廢水缺少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)，為了取得較好的運(yùn)行效果，則需要外加碳源(或混入其它類型廢水)。 本研究的第三部分考察了UASB對(duì)實(shí)際紡織廢水的處理效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在各階段試驗(yàn)中，染料脫除率均可以達(dá)到93％以上，且脫除機(jī)理主要是由

7、于生物的降解作用。在不同進(jìn)水COD濃度下，反應(yīng)器COD去除率均保持在97％以上，出水COD在100-200mg/L之間。為考察不同染料對(duì)紡織廢水中污染物質(zhì)去除的影響，在實(shí)際廢水中按相同比例添加了AB131和AY79兩種染料作為UASB進(jìn)水。結(jié)果表明，添加兩種染料對(duì)脫色效果沒有明顯影響，脫除率均在95％以上。盡管實(shí)際紡織廢水pH值較高，UASB仍可以很好的降低pH值以滿足產(chǎn)甲烷菌的最適生長(zhǎng)條件。出水的堿度、VFA和pH值說明反應(yīng)器在處理實(shí)