楊健 宋玉棟 楊婧暉 陳林

摘要：本研究采用曝氣生物流化床工藝處理苯酚-間甲酚的混合廢水，并考察ABFT反應(yīng)器對苯酚-間甲酚的混合廢水處理效果的影響。實驗證明，曝氣生物流化床工藝處理苯酚-間甲酚混合廢水取得了良好的效果，水里停留時間短 （8h）負荷較大（總酚濃度400ppm）的條件下，最終出水的COD濃度為24.3ppm，出水苯酚濃度為0.5ppm，出水間甲酚濃度為0.17ppm，均達到了國家一級排放標準。ABFT工藝具有良好的抗沖擊負荷能力，出水水質(zhì)穩(wěn)定;生物相以絲狀菌占優(yōu)，桿菌和球菌的數(shù)量也很大，附著生長。

關(guān)鍵詞：曝氣生物流化床;苯酚;間甲酚;微生物膜

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）08-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.08.066

Study on treatment of phenol-m-cresol mixed wastewater by aerated biological fluidized bed

Yang Jian1， Song Yudong2， Yang Jinghui2， Chen Lin3

（1.Changsha Environmental Protection Vocational and Technical College， Changsha Hunan 410000，China; 2.China Academy of Environmental Sciences，Changsha Hunan 410006，China;3.Hu'nan Environmental Engineering Assessment Center，Changsha Hunan 410006， China）

Abstract： In this study， the aerated biological fluidized bed process was used to treat the mixed wastewater of phenol-m-cresol， and the effect of ABFT reactor on the treatment of mixed wastewater of phenol-m-cresol was investigated. The experiment proves that the aerated biological fluidized bed process has a good effect on the treatment of phenol-m-cresol mixed wastewater. The COD of the final effluent is obtained under the condition of short residence time （8 hours） and large load （total phenol concentration of 400 ppm）. The concentration was 24.3ppm， the effluent phenol concentration was 0.5ppm， and the effluent cresol concentration was 0.17ppm， which met the national first-level discharge standard. The ABFT process has good impact load resistance， and the effluent water quality is stable; the biological phase is dominated by filamentous bacteria， and the number of bacilli and cocci are also large， and the growth is attached.

Key words： Aerated biological fluidized bed; Phenol; m-cresol; Microbial membrane

1 材料與方法

1.1 實驗材料

（1）生物載體。流化介質(zhì)采用了立方體改性聚胺酯多孔生物載體，具有網(wǎng)狀孔結(jié)構(gòu)的高分子合成材料，具有反應(yīng)性、親水性、通透性、高比表面積等特點，同時其空間懸臂及網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)結(jié)構(gòu)能與微生物和酶形成價鍵結(jié)合，經(jīng)過改性后，填料纖維表面帶正電荷，而微生物自身多帶有負電荷，因此有利于生物膜的掛附及穩(wěn)定。

（2）實驗廢水。本實驗采用自配模擬苯酚-間甲酚混合廢水進行試驗，模擬水樣主要組分配比為：苯酚210 mg/L，間甲酚50 mg/L。

1.2 實驗裝置

本實驗裝置由四個有效容積為6L的相同曝氣生物流化床串聯(lián)組成。每個流化床中裝有多孔方形微生物載體填料，占流化床有效容積的33%左右。

1.3 實驗設(shè)計

該實驗歷時42d，設(shè)計總酚濃度400ppm的情況下進行自配水實驗，考慮到實際廢水，確定進水苯酚及間甲酚的投加比為3：1，分別為苯酚：300mg/L，間甲酚：100mg/L。水力停留時間還是保持設(shè)置為每個流化池2h，反應(yīng)器總水利停留時間為8h，跟蹤監(jiān)測該反應(yīng)器對苯酚-間甲酚混合廢水的適應(yīng)過程以及描述反應(yīng)器各池填料的微生物相的大體情況。

1.4 分析方法

實驗主要監(jiān)測項目為苯酚、間甲酚及微生物相，分析方法采用GC-MS和掃描電鏡測定。

2 實驗分析與討論

2.1 ABFT對總酚處理效果分析（如圖1）

經(jīng)過ABFT處理后總酚的濃度由進水時的400ppm降為0.15ppm左右，其中一號池出水總酚平均降解率可達到70%～80%。二號池總酚出水平均降解率可達到99%，三號池出水總酚降解率達到99.9%以上。

2.2 ABFT對苯酚處理效果分析

進水苯酚檢測濃度在200ppm左右，一號池出水苯酚去除率總體在50%～60%左右，二號池出水苯酚去除率總體在90%以上，三號池出水苯酚去除率總體在95%以上，四號池出水苯酚去除率總體在96%以上。

2.3 ABFT對間甲酚處理效果分析

進水間甲酚檢測濃度在80 ppm左右，一號池出水間甲酚去除率總體在70%～90%左右，二號池出水間甲酚去除率總體在98%以上，三號池出水間甲酚去除率總體在99.5%以上，四號池出水間甲酚檢測濃度在0.04～0.4ppm左右，去除率總體在99.9%以上。

2.4 影響因素的討論

主要的環(huán)境影響因子有溫度、DO等，由于進水負荷變化較大，同時受溫度、DO等影響，1號池出水水質(zhì)變化較大，當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)填料掛膜成功后，各池出水，尤其是2、3、4號池出水相當(dāng)穩(wěn)定，出水達標。說明該反應(yīng)器處理含苯酚-間甲酚廢水具有良好的抗沖擊負荷能力。

2.5 微生物相觀察及分析

圖4 1號池填料生物膜生物相

圖5 4號池填料微生物相

經(jīng)過四十多天的運行，證明反應(yīng)器可以穩(wěn)定的運行，間甲酚-苯酚混合廢水最終出水穩(wěn)定后拍攝填料表面及內(nèi)部的微生物相照片如圖所示。

1號池填料表面微生物量巨大，主要為絲狀菌，球菌及桿菌，絲狀菌占據(jù)優(yōu)勢，并有大量的鐘蟲附著生長;大量鐘蟲的存在說明經(jīng)1號池處理后，水質(zhì)得到明顯改善，苯酚及間甲酚大部分被降解。4號池填料表面生物量較 1號池少，顯微鏡下表面可見以絲狀菌，球菌和短桿菌為主的微生物，還有大量的其他的原生動物還后生動物， 如輪蟲，鐘蟲，變形蟲等，說明出水水質(zhì)很好。

3 結(jié)論

（1）用曝氣生物流化床工藝處理苯酚-間甲酚混合廢水取得了良好的效果，水里停留時間短（8h）負荷較大（總酚濃度400ppm）的條件下，最終出水的COD濃度為24.3ppm，出水苯酚濃度為0.5ppm，出水間甲酚濃度為0.17ppm，均達到了國家一級排放標準。（2）ABFT工藝具有良好的抗沖擊負荷能力，最終出水水質(zhì)穩(wěn)定， 且保持很高的處理率。（3）ABFT反應(yīng)池填料表面生物相以絲狀菌占優(yōu)，桿菌和球菌的數(shù)量也很大，且以填料基質(zhì)和絲狀菌為附著點生長。

參考文獻

[1]周如金，程麗華，李德豪等.HCR工藝處理煉油含酚廢水的特性研究[J].石油化工高等學(xué)校學(xué)報，2008，21（1）：8-11.

[2]宋昊，何澤超.降酚菌株的固定化細胞處理還酚廢水的性能研究[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，20056（9）：37-39.

[3]趙洲洋，蔣國強，丁富新.環(huán)流反應(yīng)器中厭氧好氧耦合生物降解含酚廢水[J].清華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）2008，48（6）：1015-1018.

[4]唐受印，金一中，譚天恩.煉油含硫廢水有機物及油含量分析.環(huán)境污染與防治，1994，16（5）：39-41.

[5]吳勇民，李甫，黃咸雨，胡和兵.含酚廢水處理新技術(shù)及其發(fā)展前景[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2007，32（3）：150-153.

[6]喻森，褚意新.含酚廢水的治理方法及其進展[J].天中學(xué)刊，2007（5）：132.

[7]賈太軒，馮世宏，杜慧玲.含酚廢水的氧化法處理[J].天津化工，2005（2）：13.

收稿日期：2019-05-14

作者簡介：楊?。?985-），男，漢族，碩士研究生，工程師，研究方向為水污染治理。