高鹽度難降解工業(yè)廢水生化處理技術

　　在現(xiàn)代社會中，高鹽度廢水一般為生活高鹽度廢水和生產(chǎn)高鹽度廢水，產(chǎn)生該類廢水的主要原因包括：直接將海水用于生產(chǎn)和生活中，具有較高的含鹽量，比如我國香港地區(qū)早就使用海水沖廁，目前為止，其沖廁海水的用量已經(jīng)達到35萬m3/d，工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢水含鹽度較高，比如造紙、化工等行業(yè)中，其排放的廢水鹽含量通常在25%左右。隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們的環(huán)保意識不斷提高，加強對含鹽廢水的處理勢在必行，因此對其進行研究具有十分重要的意義。

　　一、實驗材料與實驗相關概述

　　1.1 實驗材料

　　本文使用的廢水樣品為某化工廠苯乙酸車間的生產(chǎn)廢水，其廢水的主要水質(zhì)特性如表1所示。

　　1.2 實驗相關概述

　　1.2.1 實驗所用裝備

　　為了對鹽度含量為2.68×10⁴~4.72×10⁴mg/L的高鹽度條件馴化和小于1×10⁴mg/L低鹽度條件馴化兩種方法進行對比，采用的裝置由進水池、充氧泵、蠕動泵、曝氣池、污泥回流、沉淀池等組成，其中進水裝置為工業(yè)蠕動泵，能夠?qū)α髁窟M行調(diào)節(jié)，生化反應器的材質(zhì)為有機玻璃柱，其內(nèi)徑為15cm，可容10.9L的廢水。

　　1.2.2 活化和馴化污泥

　　取用某車間內(nèi)含水量為87%的污泥，在水中進行攪拌，將污泥中的渣子去除后將其制成污泥懸浮液，在葡萄糖溶液中加入一定量的污泥懸浮液，使用充氧泵進行連續(xù)的曝氣工作，到去除70%廢水中的COD之后，再使用蠕動泵進行進水(使用稀釋后的苯乙酸廢水，并加入500mg/L的葡萄糖與無機營養(yǎng)元素液)，并逐步將葡萄糖用量減少，將有機負荷和反應器中的NaCl濃度有效減少。

　　1.2.3 對不同的污泥濃度進行實驗

　　為了對高鹽度濃度條件以及低鹽度濃度條件下的污泥濃度以及COD的去除率關系進行研究和明確，本文主要對其進行了系列污泥濃度的實驗，取不同濃度的污泥，將污泥洗滌兩次，其中進入1號反應器中的進水NaCl濃度為4.28×10⁴mg，2號反應器內(nèi)的濃度為7600~9300mg/L，進水的有機負荷會根據(jù)每個系列的污泥濃度逐漸升高，直到出水的水質(zhì)中COD的濃度出現(xiàn)急速上升時停止進水工作，整個實驗過程中使用的pH值以及溫度等都一致。

　　1.2.4 對耐瞬時鹽濃度變化能力的相關試驗

　　為了讓鹽濃度改變的過程中的苯乙酸的濃度保持不變，在進水時主要采用人工配水，添加濃度一定量的苯乙酸，保證其濃度達到1700mg/L，再添加食鹽，最后對NaCl不同濃度下的苯乙酸的降解率進行測定。

　　1.3 實驗的相關方法

　　在實驗過程中分析pH值、VSS等項目一般都按照國家頒布的廢水監(jiān)測方法進行監(jiān)測，對COD進行測試主要采用經(jīng)過改進后的重鉻酸鉀法進行，測定苯乙酸主要采用三氧甲烷進行萃取。

　　二、試驗的相關結(jié)果研究

　　2.1 馴化結(jié)果研究

　　在整個試驗的過程中，1號反應器內(nèi)，因為海水中含有的NaCl濃度一般為2.5×10⁴~3.5×10⁴mg/L，所以其進水的NaCl濃度選擇為(2.68-4.72)×10⁴mg/L之間，而工廠生產(chǎn)排放出的高鹽度廢水與生活污水、地面沖洗廢水等混合之后，其含有的NaCl濃度一般低于5×10⁴mg/L。所以實驗中選取的NaCl濃度的上限和下限分別為2.68×10⁴mg/L、4.72×10⁴。其與大部分含鹽廢水相符。

　　當進水條件不同的情況下進行正常的運行，其馴化出的污泥活性效果較高，且污泥呈現(xiàn)灰褐色，不再進行曝氣攪拌工作之后，污泥都能夠形成較為肥厚的絮狀物，觀察其外表并不能看出不同反應器中污泥存在的差別，但是如果對其進行仔細觀察可以知道，1號反應器內(nèi)的污泥沉降性相對較低。

　　使用完全培養(yǎng)基將污泥中的生物相分離，能夠發(fā)現(xiàn)在不同的反應器內(nèi)的單位污泥含有的微生物的數(shù)量沒有較大差別，但是其種類卻有較大的不同，在1號反應器中的污泥中含有的原生動物相對較少，其細菌的種類單一，2號反應器內(nèi)的原生動物相對較多，擁有的細菌種類較多，主要含有鐘蟲等細菌，由此可以看出，當進水條件不同時，馴化出的污泥種類也存在一定的差別。

　　1號反應器中污泥馴化的時間比較長，2號反應器中的污泥會經(jīng)過7d左右的延滯期，然后就會進入污泥增長的快速期，但是1號反應器中的污泥會經(jīng)過14d的延滯期，其與2號反應器相比，延滯期延長了一倍，并且在延滯期內(nèi)的污泥增長速度相對較慢，直到反應了45d之后才與2號反應器擁有相同的負荷和去除率，由此可以知道，鹽的濃度嚴重影響了污泥的馴化時間。

　　2.2 苯乙酸的去除效果研究

　　經(jīng)過測試結(jié)果可以知道，當苯乙酸處于258nm時，其會擁有吸收峰，并且該特征吸收峰的大小與苯乙酸的濃度呈現(xiàn)正相關的關系。在進行處理之前，使用紫外對其進行掃描可以觀察到具有非常明顯的苯乙酸吸收峰，但是經(jīng)過處理之后可以發(fā)現(xiàn)掃描的曲線變得非常平滑。實驗后2號反應器內(nèi)的進水苯乙酸的濃度為346mg/L，出水時其濃度降低為21mg/L，去除率高達90%以上，1號反應器內(nèi)進水苯乙酸去除率高達95%。

　　2.3 COD的去除效果研究

　　經(jīng)過相關的實驗可以知道，在1號和2號的反應器內(nèi)，COD的去除效果都非常明顯，2號反應器內(nèi)在進水時，其容積的負荷為1.6kg，進水的COD濃度為550mg/L，當水力停留的時間達到15h時，出水的COD達到了95mg/L，1號反應器內(nèi)的NaCl濃度在(2.68-4.72)×10⁴mg/L的范圍內(nèi)，進水的容積為1.55kg，且水力停留的時間為60h時，出水COD則為100mg?L-1。將在進行測定時Cl-對COD帶來的影響，可以發(fā)現(xiàn)兩個反應器中的處理效果一致，由此可以知道，當鹽濃度相對較高的情況下，一般都能保證馴化污泥的良好活性。

　　2.4 污泥的濃度影響

　　當污泥的濃度處于一定的范圍內(nèi)時，且COD的去除率高達95%時，2號反應器中的極限容積負荷會因為污泥濃度的增加而出現(xiàn)增加的態(tài)勢，由實驗結(jié)果可知，污泥的濃度為1180mg/L時，其極限容積負荷為0.6kg/m-3，如果極限容積負荷超過了0.6kg/m-3時，就說明水質(zhì)出現(xiàn)了惡化情況，而當污泥的濃度為3530mg/L時，其極限濃度為1180mg/L污泥濃度的3倍，并呈現(xiàn)線性的關系，而如果污泥的濃度超過了3530mg/L時，整個系統(tǒng)的極限容積負荷就不會呈現(xiàn)線性關系。通過實驗可以了解到，對COD去除效果進行限制的因素為污泥量，如果污泥量較多，則進入COD降解中的微生物數(shù)量和種類就相對較多，如果容積的負荷增加到一定量時，曝氣的充氧量就無法與耗氧量相符合，所以此時，氧氣就稱為限制COD去除效率的因素，持續(xù)增加污泥量也不能將容積負荷進一步提高。但是當處于高鹽濃度的條件下時，可以通過將反應器中的污泥濃度提高，有效將容積的負荷提高。

　　三、結(jié)束語

　　綜上所述，當鹽濃度稀釋到5×10⁴時，BOD/COD為0.3左右的含鹽工業(yè)廢水使用好氧生活法進行處理具有一定的可行性，高鹽生化處理系統(tǒng)中的活性污泥相對較低，但是可以通過對反應器內(nèi)的高水平污泥濃度進行保持，就可以提高單位的容積負荷。(來源：上海恒奕環(huán)境科技有限公司)