含难生物降解有机物废水的深度处理及回用研究.pdf

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1、互．二蒌霆士苎!苎苎墨墨垒坚!!!：含难生物降解有机物废水的深度处理及回用研究汪晓军顾晓扬陈思莉肖锦随着水资源的短缺以及水质性缺水问题的日益突出，中水回用受到日益重视。工业废水经过二级生化处理后，出水有机物浓度已较低，但剩余的有机物均为难生物降解的有机物，若这些水需要进行回用，仍需进一步深度处理，以尽可能减少水中污染物的含量，防止难生物降解的有机物在回用过程中的积累[1】。传统的深度处理方法包括：混凝沉淀过滤法、膜法、曝气生物滤池、臭氧氧化等【撕】，混凝沉淀无法去除呈高分散系(颗粒直径为0．05—1．5m)的有机物；膜法通常投资较

2、高，而且如果废水中含杂质较多，容易引起膜的堵塞劣化，特别是在纺织行业，用有机硅作为纺织助剂，废水中含有机硅等杂质时，膜很容易被硅油堵塞，清洗再生困难；曝气生物滤池虽然高效，但是无法去除难生物降解的有机物；单独臭氧氧化费用太高，而且臭氧氧化只是将大部分大分子有机物氧化为分子量较小的有机物，而不是将其直接矿化去除。本中试研究针对广东某纺织洗水厂二级生化出水的水质特点，采用臭氧一曝气生物滤池组合工艺进行深度处理(发明专利申请号200510035132．9)。由于洗衣废水含有有机硅等污染物，经过二级生化处理以后仍有残留，因此不适合采用膜法

3、处理；同时由于该类回用水的要求较高，混凝沉淀过滤无法去除溶解性的有机物，达不到较高的回用水质要求。因此本研究先采用臭氧预氧化，去除色度、浊度和部分COD，同时提高废水的可生化性，后续采用占地面积小、投资少、不会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好的曝气生物滤池阴，臭氧和曝气生物滤池的结合，既具备化学氧化的有效性，又有生物处理的经济性，组合工艺可以在较低的处理费用下获得较高的回用水质。1实验装置和方法1．I实验装置．本试验通过文丘里管进行高速的臭氧与水的混和，臭氧发生器可控制调节产生的臭氧量从而调节臭氧的投加浓度。曝气生物滤池反应

4、器由UPVC制作，气水比固定为5：1，所用的生物填料选用3～5rnm粒径的球形陶粒。表1实验用主要设备±苎!苎苎苎墨垒苎!!!鬟蒌。：：互1．2实验废水水质及回用要求本试验的试验水质及回用水的水质要求见表2。表2进水水质及回用水质检测项目单位进水水质回用水水质PH一6—96-8色度倍162-4浊度NTU7—10<1·￡!星：：：＆三=ji121：j11．3分析方法废水的pH、色度、浊度、COD的检测均参照标准检测分析方法【朝，臭氧浓度的测量采用碘量法[9】’2实验结果与讨论2．1臭氧预氧化2．1．1不同进水浓度的影响由于二级生化出

5、水水质存在一定变化，而该类废水臭氧预氧化在中性条件下具有较好的效果，因此不改变废水的初始pH，通过选择不同COD的二级生化出水通臭氧进行氧化，实验结果见图1。臭氧的氧化效率和初始污染物的浓度存在一定的正相关关系，随着废水初始COD浓度的增加，COD去除率逐渐增加，这可能是由于废水中污染物浓度的提高使得加入的臭氧的利用更加充分。但是总体的COD去除率普遍不高，进水COD=68mg／L，最终COD去除率为26．5％，进水COD=114mg／L，最终COD去除率为31．6％。—_卜_COD=114mg／L15∞45∞符如臭氧投加量(mg

6、／L)图1废水不同初始浓度的处理效果2．2臭氧一曝气生物滤池组合工艺的处理效果箝撕笱∞坫∞一美一静驻稍§=：。

7、二矍霪士苎!楚燕墨丛苎型2．2．1不同臭氧投加量的曝气生物滤池处理效果。臭氧可以将废水中的大分子有机物氧化为小分子有机物，改进废水的可生化性，提高后续生化工艺的处理效果【121。本试验对废水采用臭氧一曝气生物滤池组合工艺进行处理，曝气生物滤池的停留时间固定为3小时，改变不同的臭氧投加量，。试验结果如表3和表4。试验结果表明：不经臭氧预处理，组合工艺对废水的COD去除率只有15．7％，出水的色度为8倍，浊度3．7NTu，所

8、有指标都达不到企业确定的回用水的水质要求。经臭氧处理后，出水的COD、色度、浊度去除率大幅上升，在臭氧投加量为30mga．时，最终出水的各项指标都已达到回用水的水质要求，继续加大臭氧的投加量，出水的水质更佳。表3不同臭氧量预处理下臭氧一曝气生物滤池工艺的COD处理效果表4不同臭氧量预处理下臭氧．曝气生物滤池工艺的色度、浊度处理效果2．2．2不同曝气生物滤池停留时间的影响采用臭氧-曝气生物滤池组合工艺对废水进行处理，分别选择臭氧的投加量为30mg／L和45mg／L，改变曝气生物滤池的水力停留时间(陬T)分别为2、3、4小时。得到不同

9、停留时间曝气生物滤池对废水处理效果如图2与图3所示。水力停留时间过短，微生物与污水没有完全接触反应，有机物去除效果不佳，但是停留时间过长又会大大增加废水处理的运行成本与处理设施的建设投资。由图2可知，臭氧投加量分别为30rag／t．、45mg／L，