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纤维球过滤器处理高含盐量石油发酵工业废水研究

来源: 北京莱金源水处理*有限公司

纤维球过滤器处理高含盐量石油发酵工业废水研究
 1 近年来新兴的石油发酵工业排出的有机工业废水有时含有高浓度的无机盐类。由于有机废水通常采用诸如活性污泥法、生物滤池这样的生物处理工艺进行处理,因此废水中无机盐对好氧生物处理工艺性能的影响和抑制作用正越来越受到人们的关注。从水的角度看,废水中无机盐含量的高低直接影响水的活度,从而导致水的渗透压发生改变。废水处理微生物当水的活度适当时生长良好,活度过高会导致微生物细胞渗水过多破碎,过低则造成细胞内水份外渗造成失水而失去活性。废水中高浓度的无机盐对好氧生物处理系统的不利影响主要有以下几个方面:
  (1)造成好氧生物处理系统有机物去除率下降;
  (2)导致生物膜或活性污泥结构松散,沉降性能恶化,处理系统出水悬浮物浓度增加;
  (3)导致活性污泥和生物膜的生物相及微生物种群比例发生重大变化,原生动物种类和数量大幅度减少甚至全部消失。
  另*方面,废水处理微生物对于水环境渗透压的适应能力有所不同,主要是由于不同微生物对于渗透压的调节能力以及微生物体内酶对渗透压变化幅度的适应能力不同所致。因此,通过活性污泥的驯化过程培养出具有良好有机物降解性能的耐盐微生物是对该类有机工业废水进行处理的重要前提。
  高盐度有机废水生物降解试验在有机玻璃SBR反应器中进行,定时取样测试CODCr、BOD5、MlSS和MlVSS浓度。SBR反应器的运行按间歇曝气方式设计,即按照进水、曝气、沉淀、滗水、闲置的程序周期运行,间歇曝气有*系列曝气和闲置阶段组成(曝气3h,闲置2h)。SBR反应池的活性污泥交替处于缺氧和好氧状态,可充分利用兼性菌群和好氧菌群的共同生物降解作用,具有广谱和高效的净水效果,有利于成分复杂的有机废水的处理。SBR反应池还可以根据进水负荷的高低调整反应的*数和时间,耐冲击负荷性能好,同时还可大幅度降低运行能耗。经生化处理后废水利用SBR反应池本身进行泥水分离,上清液作为出水滗出。 
    1.1 活性污泥及驯化方法
  废水中高浓度无机盐对于好氧生物处理所产生不利影响的程度与水中盐度变化的快慢程度密切相关:只要处理系统的进水盐度避免大幅度地急剧增加,系统中的微生物经过*段时间的驯化以后能够逐渐适应高盐度环境,并且其絮凝性能亦不会受到影响。对于浓度相对恒定的高盐度有机废水而言,微生物的驯化是处理系统取得成功的*重要因素。取处理城市污水的回流活性污泥的方法进行培养驯化。在驯化过程中逐渐增加含盐废水的数量,同时相应减少培养基的数量,直至停止投加培养基。污泥培养驯化成熟后,逐渐增加废水进水的有机负荷和含盐量,驯化培养基由米泔水,尿素和磷酸二氢钾按反应液营养配比要求组成。
  1.2 分析方法
  钠离子:原子吸收分光光度法;氯离子:硝酸银容量法;硫酸根:硫酸钡重量法;CODCr:快速重铬酸钾法;pH:pHS-3DC精密数显酸度计。
  2 试验结果分析
  污泥接种后约*个半月SBR反应器中的活性污泥逐渐成熟,而此时废水的CODCr去除率已达80%~90%,接着开始各工况的正式试验,每种工况保持稳定运行14d~18d以上。
  2.1 无机盐浓度对有机物去除率的影响
  无机盐浓度对有机物去除率的影响。在SBR反应器各种含盐量条件下,废水中有机物的CODCr去除率均可稳定在90%以上,BOD5去除率均可稳定在95%以上;亦即在溶解性总固体浓度50000~65000mg/l,有机负荷0.1范围内,好氧生化反应均能正常进行,并未受到明显的有害抑制。
      2.2 活性污泥驯化前后对废水中有机物处理效果的比较
  活性污泥驯化前后对废水中有机物处理效果。具有良好的有机物吸附氧化能力。在驯化活性污泥与含盐废水充分混合接触的数小时内废水中大部分有机物即被去除,而未经驯化的活性污泥则出现明显的盐度中毒现象,曝气24h后CODCr去除率仅为45.8%,并且延长曝气时间后CODCr下降十分缓慢,再延长48h后CODCr仅下降47.5%。同时未驯化活性污泥生物相和微生物相对数量相应发生重大变化,曝气20h后原先十分活跃的大量轮虫、有柄纤毛虫和其他高*的原生动物迅速死亡,尚存丝状细菌、菌胶团和少量低*原生动物;曝气48h后尚存少量丝状细菌,菌胶团变得稀少,原生动物全部消失;曝气72h后丝状细菌亦全部消失,只剩下更为稀少的菌胶团。以上结果说明废水中盐度的变化方式对未驯化微生物的适应性具有重大影响:盐度的急剧变化对未驯化微生物的抑制作用要比逐渐变化大得多。
  3 结论
  (1)采用SBR反应器可有效地处理高含盐量石油烷烃发酵废水,当废水溶解性总固体浓度50000L,该系统的耐盐活性污泥均能正常降解废水中的有机物,去除率稳定在95%以上,并具有设备简单和防止污泥膨胀的优点。
  (2)活性污泥的耐盐能力可通过适当的驯化过程大幅度提高。该系统驯化出的耐盐活性污泥以菌胶团为主,菌落形态相对较少。同时有少量原生动物,主要以纤毛虫中的裂口虫和漫游虫为主。该耐盐活性污泥具有良好的耐盐、吸附、凝聚和降解有机物性能。
  (3)该烷烃发酵废水的*大比基质降解速度K,半速度常数均明显有别于*般城市污水,可用于表征该废水的降解特性和耐盐微生物的种群物征。
  (4)SBR反应器可采用适当的间歇曝气方式大幅度降低该类废水处理的能耗。
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