催化铁内电解法预处理印染废水及后继生物处理工艺的研究

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1、摘要铁内电解法又称铁还原、铁碳法等，已广泛应用于印染废水的治理中，为了克服传统铁内电解法的缺点，在其反应器中加入某些催化材料，改变运行方式，开发出催化铁内电解工艺。为研究催化铁内电解工艺对印染废水的效果、预处理对后继生物处理的影响，以及相关的催化材料、具体实旌方式和运行参数，进一步探讨催化铁内电解工艺实际应用问题，在上海市桃浦工业区污水处理厂和山东省滨州市华纺股份公司污水处理厂进行了小试和中试试验。试验首先对催化铁工艺处理印染废水的催化材料和运行方式进行了静态和现场小试研究。针对印染废水高pH值、高色度以及高c0D、并含有大量难生物降解物质的水质

2、特点，在课题组前期研究的基础上，以铁为反应材料，以铜、锡、炭等为催化材料进行了对比试验，以提高铁内电解法处理印染废水的反应效率：试验中还对进水pH值的影响进行了研究；对运行方式进行了比较，以此强化催化铁内电解工艺的作用。以催化铁内电解预处理工艺与后继生物接触氧化工艺相结合，对印染厂主要类别污水以及综合印染废水等进行了处理。试验结果表明，该组合工艺对染整废水、调节池综合废水、退浆废水以及二沉池出水有比较好的处理效果，其中，催化铁内电解法处理碱性印染综合废水，反应器停留时间应不低于3．oh，生化停留时『白J为24小时，预处理出水可生化性明显提高、色度

3、去除率高，经过生物处理后，色度和有机物的去除率分别为81．5％、78％，磷酸盐去除率为97％，出水总铁浓度小于O．5mg尼。该组合工艺对退浆废水也有很好的去除效果，当进水pH值为6时，经铁床后废水COD去除率高达40％，再经后继生物处理，最终COD去除率为89％，出水为1250mg／L；出水SS为105mg／L，去除率为95％。试验针对催化铁工艺预处理对于后继生物处理的影响开展了试验，主要内容包括对催化铁反应器内生物作用的考察，以及预处理后废水对后继生物胞外聚合物形成的影响。试验结果表明，在铁反应器内生物相丰富、数量多，虽然铁不断消耗，但反应器内

4、生物的数量和种类比较稳定，具备了生物降解的条件。对比试验结果表明，当胞外聚合物含有大量铁离子时，对铁离子进行置换或者摘要络合，对胞外聚合物的提取更为有利；含较多铁离子的废水能促进载体的挂膜速度和生物量，对生物膜中胞外聚合物的形成有利，进水中有无铁离子时，胞外聚合物含量分别为46．1m∥g，17m∥g，两者大约相差29mg幢；铁离子作为胞外聚合物的连接剂，被大量吸附在胞外聚合物中，不但促进了生物膜的形成，而且可能极大地改变了生物膜中氨基酸的等电点，增加了蛋白质和酶的含量，促进了生物膜的生物降解作用；通过反证试验，发现在连续曝气条件下，糖类比蛋白质降

5、解更快，在3h内降解速率是后者的2倍。在此阶段，水中总铁的含量一直呈上升趋势，3h后铁离子的增加明显减缓，而此时蛋白质的消耗却明显加快，可见铁离子作为胞外聚合物的连接剂，更多地和糖类官能团通过各种键能连接在一起的，糖类最易消耗，从而造成生物膜的脱落。为深入考察催化铁工艺对印染废水的处理效果，并解决该工艺工程应用方面的问题，在印染厂进行了中试试验。中试试验中采用了单元化滤料的概念，对可能影响到该工艺工程应用的问题进行了探讨，其中进水采用了底部迸水，泵循环的反应器模式，来保证反应器水流均匀和紊动强度，并在底部安有排泥管道；对大批量铁屑的活化，采用了序

6、批进水，大量蹯气的方法，利用该部分水中含有大量铁离子的特点，与其他污水一起来进行后继生物悬浮填料的挂膜，收到了较好的效果。无论是泵循环还是微曝气，相比小试有更多的悬浮颗粒被截留，经过铁床和生物处理后，c0D去除率为77％，色度的去除率为81％。反应器中氧的分压愈低，难降解有机物获得电子被还原的可能愈大，当采用催化铁工艺预处理废水，以提高废水可生化性为目的时，应采用泵体循环或微曝气等低氧状态的扰动方式，否则对废水可生化性的提高不利。与小试相比，铁屑反应能力降低的周期变短，当铁反应器反应能力降低时，控制反应器内废水pH为6．O～7．O，经过适当曝气，

7、铁反应器对废水的预处理效果可恢复到原来水平。中试试验中，还对催化铁内电解工艺在印染企业回用水处理中应用进行了探讨。最后，根据现场中试试验结果以及该厂污水处理中心的实际情况，提出了改造方案，经分析其方案是可行的，改造后具有良好的环境效益和经济效益。关键词：催化铁内电解法印染废水催化材料可生化性色度生物接触氧化法胞外聚合物IIAbstractIroninnerelec打olysisteclllliquewaswidelyusedtotreatdyemgindus时w船tewater．Inordertoovercome廿1edisadv髓tageofi

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