黎偉杰,何澤東,范德朋
(碧沃豐工程有限公司,廣東 佛山 528200)
印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶,廢水具有成分復(fù)雜、難降解有機(jī)物含量高、色度高、堿度高、水量大、可生化性差等特點(diǎn)[1]。印染廢水中60%以上的是偶氮類染料,絕大多數(shù)的偶氮類染料通過(guò)厭氧處理,利用微生物的代謝活動(dòng),將大分子物質(zhì)或者健團(tuán)斷裂,才能得到有效的脫色和降解[2]。此外,在染料脫色后可能產(chǎn)生毒害性更大的芳香胺類污染物,使印染廢水處理的難度更大。文中重點(diǎn)研究了印染廢水的生物脫氮問(wèn)題,以廣東某紡織有限公司廢水站為例,采用優(yōu)勢(shì)微生物結(jié)合升級(jí)的A/O/A 和BAF+A 深度生化系統(tǒng)對(duì)該廢水進(jìn)行了脫氮處理的試驗(yàn)研究。考察優(yōu)勢(shì)微生物對(duì)印染廢水中氨氮、總氮的處理效果[3]。
原水水質(zhì):廣東某紡織有限公司污水處理系統(tǒng)規(guī)模為2.5 萬(wàn)m3/d,流程:格柵-調(diào)節(jié)池-初沉池-水解酸化池-接觸氧化池-二沉池-高效沉淀池-臭氧接觸池-BAF-排放。
近半年運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)平均出水總氮濃度為11.9mg/L,其中氨氮濃度為1.0mg/L,僅占總氮的8.4%,可見(jiàn)出水總氮中其他態(tài)的氮含量較高。8 月初,對(duì)處理系統(tǒng)水樣進(jìn)行檢測(cè),具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
表1 采樣檢測(cè)數(shù)據(jù)(單位:mg/L)
從表1 得出以下幾個(gè)結(jié)論:1)好氧池出水NO3-N 基本沒(méi)有,反映硝化作用受到抑制,未能為反硝化提供底物基礎(chǔ)。2)經(jīng)過(guò)臭氧氧化深度處理后,BAF 池中硝化作用良好。3)造成出水TN 超標(biāo)的原因主要是出水中硝酸氮的濃度偏高,碳源明顯不足。
本系統(tǒng)出水水質(zhì)中的主要污染物指標(biāo)將滿足ρ(COD)≤60.0 mg/L,ρ(氨氮)≤5.0 mg/L,ρ(總氮)≤15.0 mg/L。
2.1.1 材料
實(shí)驗(yàn)水樣:見(jiàn)表1。
菌種&填料:采用碧沃豐生物科技針對(duì)紡織印染行業(yè)廢水研發(fā)的優(yōu)勢(shì)菌種和納米載體填料。
2.1.2 器材
進(jìn)水泵:流量0~30L/d;回流泵:流量0~90L/d;電磁空壓機(jī):氣水比25∶1~30∶1。
實(shí)驗(yàn)1:調(diào)節(jié)池原水——水解酸化池——接觸氧化池——反硝化池;
實(shí)驗(yàn)2:BAF 池出水(水解酸化池出水補(bǔ)充碳源)——反硝化池。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)反硝化池內(nèi)置填料并安裝攪拌裝置。實(shí)驗(yàn)滿負(fù)荷換水8L/d。8 月23 日開(kāi)始啟動(dòng)實(shí)驗(yàn),9 月23 日終止實(shí)驗(yàn)。啟動(dòng)時(shí),分別加入5L大系統(tǒng)相應(yīng)池體的水體,投加0.5 L 填料,投加菌劑見(jiàn)表2。培養(yǎng)3 天后進(jìn)行換水,逐漸提升,滿負(fù)荷進(jìn)水為8.0 L/d。
表2 各池體實(shí)驗(yàn)菌種投加方案 g/d
自8 月23 日換水以來(lái),換水量已達(dá)到8 L(已達(dá)到滿負(fù)荷進(jìn)水),接觸氧化池氨氮一直保持較低水平,ρ(氨氮)由19.5 mg/L 降至3.17 mg/L,去除效率為83.7%,池內(nèi)硝酸鹽上升到較高濃度。見(jiàn)圖1。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證廢水中氨氮較為徹底地轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。結(jié)果表明:BZT ? 硝化對(duì)該公司紡織廢水具有良好的硝化作用。
圖1 實(shí)驗(yàn)1 接觸氧化池氨氮、硝酸鹽變化
考慮到反硝化池碳源不足,用水解酸化池出水補(bǔ)充。其中,在反硝化池內(nèi)加入的OBT ?裂解和BZT?水解酸化菌劑,強(qiáng)化水解作用,更利于反硝化反應(yīng)的徹底進(jìn)行,另外也增強(qiáng)氨化作用的進(jìn)行,將殘留的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮,以強(qiáng)化微生物的同化作用從而降低總氮。實(shí)驗(yàn)2 總氮及氨氮變化見(jiàn)圖2。結(jié)果表明:利用BZT ? 除氮及BZT ?反硝化能有效降低BAF 池出水的總氮。
1)BZT? 硝化能有效增強(qiáng)接觸氧化池的硝化能力。2)BZT? 除氮、BZT? 反硝化對(duì)該公司紡織廢水中的總氮去除更具優(yōu)勢(shì)。3)BAF 池出水進(jìn)入反硝化池,水解酸化池出水提供碳源,利用BZT ? 除氮和BZT ?反硝化進(jìn)行反硝化可以有效去除總氮。
圖2 實(shí)驗(yàn)2 反硝化池總氮和氨氮變化