污水处理装置 无锡废水净化装置 KGDSAJ15

纺织业作为传统行业在为我国经济发展做出杰出贡献的同时，也产生了大量的纺织废水。据统计，我国纺织企业所排放的废水量约23.7亿t，其中80%的废水都属于印染废水，仅退浆废水就占了约20%。退浆废水主要来源于浆纱上浆过程中产生的废水，因此浆料成为了退浆废水中的主要有机污染物。上浆浆料主要包括淀粉、聚乙烯醇（pva）和其他浆料，其中pva占浆料使用量的30%。pva的可生化性非常低，b/c小于0.01，属于典型的难降解有机污染物，pva已逐步成为我国退浆印染废水处理的难点。

目前针对退浆印染废水的处理工艺主要包括生化法、物化法与氧化法，而在实际工程中通常是将以上两种工艺相结合。物化法和氧化法虽然处理效果较好，停留时间短，但其能耗高成本大，常常不适合应用于大规模应用，而生物法因其二次污染小、对环境适应力强、反应条件较温和、成本较低等优点而受到众多青睐。裴义山等研究了mbr工艺对pva废水的处理效果，徐一飞等采用缺氧反硝化-接触氧化法处理高浓度pva退浆废水，试验结果均表明生物法能够有效去除废水中的pva，并且去除率较好。m.isk等通过厌氧/好氧耦合反应器处理纺织废水，在停留时间分别为19.17d和1.22d时对cod和色度的去除率分别为91%～97%和84%～91%。笔者通过构建uasb-a/o耦合工艺处理高浓度pva退浆印染废水，拟考察该工艺对退浆废水中常规污染物及特征污染物的降解效果。

1、实验部分

1.1 材料、试剂与仪器

本试验用水取自江苏某印染企业污水处理系统调节池出水，调节池主要收集该印染企业退浆过程中所产生的印染废水，该部分废水中含有高浓度的pva浆液，cod3000～4500mg/l、tn60～100mg/l、nh3-n40～60mg/l、pva20～250mg/l、浊度1024～2048ntu、ph7.4～8.4。

1.2 试验方法

基于退浆印染废水高cod、高氨氮的特点，本试验构建了uasb-a/o耦合工艺的中试装置。装置包括4个uasb厌氧反应器（d1330mm×4000mm，有效容积3.8m3）与1个a/o反应器（3900mm×1100mm×2500mm，其中厌氧池有效容积2.2m3，好氧池有效容积6.5m3）。装置示意如图1所示，各反应器尺寸及运行参数如表1所示。

取某造纸企业uasb厌氧反应器中的厌氧颗粒污泥，该厌氧颗粒污泥为黑色，粒径主要分布在1～3mm，其vss/ss为0.55~0.75。将此厌氧颗粒污泥接种于本中试的uasb反应器中，经过10d的复壮以及30d的驯化，待厌氧颗粒污泥适应退浆印染废水后，正式进入中试试验阶段。

1.3 分析方法

1.3.1 常规指标分析

cod采用《水质化学需氧量的测定快速消解分光光度法》（hj/t399—2007）规定的方法测定；总氮采用《水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》（hj636—2012）规定的方法测定；氨氮采用《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法》（hj535—2009）规定的方法测定；采用带有选择性电极的ph计（mettlerdelta）测定ph；浊度采用《水质浊度的测定分光光度法》（iso7027—1984）规定的方法测定。

1.3.2 pva浓度

采用硼酸-碘液分光光度法测定退浆印染废水中的pva浓度。

1.3.3 gc/ms分析

选用美国agilenttechnologies公司的gc/ms三重四极杆气质联用（agilent7000c），色谱柱尺寸为30m×0.25mm×0.25mm，db-35毛细管色谱柱，载气为高纯n2，流量为0.8ml/min，进样量为1μl，分流比为2∶1，进样口温度为250℃，检测器温度为280℃。

色谱柱升温程序为初始温度40℃，停留5min，以100℃/min的速度升温到90℃，停留lmin，以5℃/min的速度升温到200℃，停留2min，以10℃/min的速度升温到250℃，不停留，以5℃/min的速度升温到260℃，停留2min，后以10℃/min的速度升温到280℃，停留10min。

质谱条件为电子轰击电压为1.2kv，电子轰击能量为70ev。质量扫描范围为30～350amu，检索谱库为nist02谱库，溶剂延迟5min。

2、分析与讨论

2.1 uasb-a/o耦合工艺对污染物的去除

经过为期120d的中试试验，uasb-a/o耦合工艺处理高浓度pva退浆印染废水污染物的去除情况详见表2。

由表2可知，高浓度退浆废水经该耦合工艺的处理后，各污染物得到有效削减，其中cod平均去除率大于90%，tn平均去除率大于80%，nh3-n平均去除率大于80%，pva平均去除率大于95%。该试验结果充分表明了uasb-a/o耦合工艺能够高效降解高浓度的pva退浆印染废水，处理后的出水满足《纺织染整工业水污染排放标准》（gb4287—2012）的企业接管排放要求（cod＜240mg/l，nh3-n＜25mg/l）。

2.2 uasb-a/o耦合工艺中pva处理效果研究

2.2.1 uasb反应器中pva处理效果

uasb反应器中连续处理pva废水的试验结果见图2。

由图2可知，进水pva浓度随着时间的推移由0逐渐增加至约250mg/l，当进水pva浓度逐渐增加时，出水pva浓度也逐渐增大。进水pva质量浓度为80、120、mg/l时，出水pva质量浓度分别为31、79、108、145、168mg/l，去除量分别为49、41、42、35、42mg/l，pva平均去除量为41.8mg/l，这表明uasb反应器对pva废水的去除量是一定的，不会随着pva浓度的增加而增加。对应的pva的去除率分别为61.2%、31.4%、28.0%、19.4%、20.0%，可见pva的去除率随着pva浓度的增加呈下降趋势。分析其原因，是因为在uasb反应器中能够驯化出的降解pva的菌种有限，因此在低pva质量浓度范围内（≤50mg/l）能够对pva进行有效降解，一旦超过这个范围，去除率随pva浓度增大逐渐减小，当pva质量浓度在180mg/l及以上时，uasb对pva的去除率仅仅为20%，去除效果不理想，其原因极可能是高浓度的pva抑制了pva降解菌的生长和活性。

薄国柱采用ubf厌氧复合反应器处理高浓度pva退浆印染废水，试验结果表明，废水中pva浓度能够直接影响废水的b/c，进一步影响厌氧反应器的处理效率，当pva为148mg/l时其平均去除率为68%，而当pva增大至148mg/l时其平均去除率仅为38%。过量的pva能够抑制pva降解菌的活性，导致pva的降解效率降低，这与本试验结果相似。

2.2.2 a/o反应器中pva处理效果

a/o反应器中连续处理pva废水的试验结果见图3。

由图3可知，将uasb反应器处理后的pva废水通入a/o反应器中进行降解，a/o反应器中进水pva浓度同样随着时间的推移逐渐由0升至约70mg/l，而pva废水经a/o反应器处理后，出水中pva能够稳定保持小于10mg/l。试验结果表明，在一定浓度范围内，a/o反应器能够有效去除水体中的pva。在低pva浓度范围内，a/o反应器对pva的去除率随着pva浓度的升高而急剧增大，其中在进水pva为26mg/l时有佳去除率93.8%；当pva浓度再逐步升高时，去除率略微呈下降趋势，但都稳定保持在＞80%。该试验结果表明，a/o反应器能驯化出高效去除废水中pva的降解菌，这与梅荣武等的研究结果相似。

由上述分析可知，uasb-a/o耦合工艺能够有效去除废水中高浓度的pva。当进水pva质量浓度在260mg/l时，出水pva仍能保持小于10mg/l。