一、實驗材料與實驗相關(guān)概述
1.1 實驗材料
本文使用的廢水樣品為某化工廠苯乙酸車間的生產(chǎn)廢水，其廢水的主要水質(zhì)特性如表1所示。
1.2 實驗相關(guān)概述
1.2.1 實驗所用裝備
為了對鹽度含量為2.68×104~4.72×104mg/L的高鹽度條件馴化和小于1×104mg/L低鹽度條件馴化兩種方法進(jìn)行對比，采用的裝置由進(jìn)水池、充氧泵、蠕動泵、曝氣池、污泥回流、沉淀池等組成，其中進(jìn)水裝置為工業(yè)蠕動泵，能夠?qū)α髁窟M(jìn)行調(diào)節(jié)，生化反應(yīng)器的材質(zhì)為有機(jī)玻璃柱，其內(nèi)徑為15cm，可容10.9L的廢水。
1.2.2 活化和馴化污泥
取用某車間內(nèi)含水量為87%的污泥，在水中進(jìn)行攪拌，將污泥中的渣子去除后將其制成污泥懸浮液，在葡萄糖溶液中加入一定量的污泥懸浮液，使用充氧泵進(jìn)行連續(xù)的曝氣工作，到去除70%廢水中的COD之后，再使用蠕動泵進(jìn)行進(jìn)水(使用稀釋后的苯乙酸廢水，并加入500mg/L的葡萄糖與無機(jī)營養(yǎng)元素液)，并逐步將葡萄糖用量減少，將有機(jī)負(fù)荷和反應(yīng)器中的NaCl濃度有效減少。
1.2.3 對不同的污泥濃度進(jìn)行實驗
為了對高鹽度濃度條件以及低鹽度濃度條件下的污泥濃度以及COD的去除率關(guān)系進(jìn)行研究和明確，本文主要對其進(jìn)行了系列污泥濃度的實驗，取不同濃度的污泥，將污泥洗滌兩次，其中進(jìn)入1號反應(yīng)器中的進(jìn)水NaCl濃度為4.28×104mg，2號反應(yīng)器內(nèi)的濃度為7600~9300mg/L，進(jìn)水的有機(jī)負(fù)荷會根據(jù)每個系列的污泥濃度逐漸升高，直到出水的水質(zhì)中COD的濃度出現(xiàn)急速上升時停止進(jìn)水工作，整個實驗過程中使用的pH值以及溫度等都一致。
1.2.4 對耐瞬時鹽濃度變化能力的相關(guān)試驗
為了讓鹽濃度改變的過程中的苯乙酸的濃度保持不變，在進(jìn)水時主要采用人工配水，添加濃度一定量的苯乙酸，保證其濃度達(dá)到1700mg/L，再添加食鹽，最后對NaCl不同濃度下的苯乙酸的降解率進(jìn)行測定。
1.3 實驗的相關(guān)方法
在實驗過程中分析pH值、VSS等項目一般都按照國家頒布的廢水監(jiān)測方法進(jìn)行監(jiān)測，對COD進(jìn)行測試主要采用經(jīng)過改進(jìn)后的重鉻酸鉀法進(jìn)行，測定苯乙酸主要采用三氧甲烷進(jìn)行萃取。
二、試驗的相關(guān)結(jié)果研究
2.1 馴化結(jié)果研究
在整個試驗的過程中，1號反應(yīng)器內(nèi)，因為海水中含有的NaCl濃度一般為2.5×104~3.5×104mg/L，所以其進(jìn)水的NaCl濃度選擇為(2.68-4.72)×104mg/L之間，而工廠生產(chǎn)排放出的高鹽度廢水與生活污水、地面沖洗廢水等混合之后，其含有的NaCl濃度一般低于5×104mg/L。所以實驗中選取的NaCl濃度的上限和下限分別為2.68×104mg/L、4.72×104。其與大部分含鹽廢水相符。
當(dāng)進(jìn)水條件不同的情況下進(jìn)行正常的運(yùn)行，其馴化出的污泥活性效果較高，且污泥呈現(xiàn)灰褐色，不再進(jìn)行曝氣攪拌工作之后，污泥都能夠形成較為肥厚的絮狀物，觀察其外表并不能看出不同反應(yīng)器中污泥存在的差別，但是如果對其進(jìn)行仔細(xì)觀察可以知道，1號反應(yīng)器內(nèi)的污泥沉降性相對較低。
使用完全培養(yǎng)基將污泥中的生物相分離，能夠發(fā)現(xiàn)在不同的反應(yīng)器內(nèi)的單位污泥含有的微生物的數(shù)量沒有較大差別，但是其種類卻有較大的不同，在1號反應(yīng)器中的污泥中含有的原生動物相對較少，其細(xì)菌的種類單一，2號反應(yīng)器內(nèi)的原生動物相對較多，擁有的細(xì)菌種類較多，主要含有鐘蟲等細(xì)菌，由此可以看出，當(dāng)進(jìn)水條件不同時，馴化出的污泥種類也存在一定的差別。
1號反應(yīng)器中污泥馴化的時間比較長，2號反應(yīng)器中的污泥會經(jīng)過7d左右的延滯期，然后就會進(jìn)入污泥增長的快速期，但是1號反應(yīng)器中的污泥會經(jīng)過14d的延滯期，其與2號反應(yīng)器相比，延滯期延長了一倍，并且在延滯期內(nèi)的污泥增長速度相對較慢，直到反應(yīng)了45d之后才與2號反應(yīng)器擁有相同的負(fù)荷和去除率，由此可以知道，鹽的濃度嚴(yán)重影響了污泥的馴化時間。
2.2 苯乙酸的去除效果研究
經(jīng)過測試結(jié)果可以知道，當(dāng)苯乙酸處于258nm時，其會擁有吸收峰，并且該特征吸收峰的大小與苯乙酸的濃度呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系。在進(jìn)行處理之前，使用紫外對其進(jìn)行掃描可以觀察到具有非常明顯的苯乙酸吸收峰，但是經(jīng)過處理之后可以發(fā)現(xiàn)掃描的曲線變得非常平滑。實驗后2號反應(yīng)器內(nèi)的進(jìn)水苯乙酸的濃度為346mg/L，出水時其濃度降低為21mg/L，去除率高達(dá)90%以上，1號反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)水苯乙酸去除率高達(dá)95%。
2.3 COD的去除效果研究
經(jīng)過相關(guān)的實驗可以知道，在1號和2號的反應(yīng)器內(nèi)，COD的去除效果都非常明顯，2號反應(yīng)器內(nèi)在進(jìn)水時，其容積的負(fù)荷為1.6kg，進(jìn)水的COD濃度為550mg/L，當(dāng)水力停留的時間達(dá)到15h時，出水的COD達(dá)到了95mg/L，1號反應(yīng)器內(nèi)的NaCl濃度在(2.68-4.72)×104mg/L的范圍內(nèi)，進(jìn)水的容積為1.55kg，且水力停留的時間為60h時，出水COD則為100mg·L-1。將在進(jìn)行測定時Cl-對COD帶來的影響，可以發(fā)現(xiàn)兩個反應(yīng)器中的處理效果一致，由此可以知道，當(dāng)鹽濃度相對較高的情況下，一般都能保證馴化污泥的良好活性。
2.4 污泥的濃度影響
當(dāng)污泥的濃度處于一定的范圍內(nèi)時，且COD的去除率高達(dá)95%時，2號反應(yīng)器中的極限容積負(fù)荷會因為污泥濃度的增加而出現(xiàn)增加的態(tài)勢，由實驗結(jié)果可知，污泥的濃度為1180mg/L時，其極限容積負(fù)荷為0.6kg/m-3，如果極限容積負(fù)荷超過了0.6kg/m-3時，就說明水質(zhì)出現(xiàn)了惡化情況，而當(dāng)污泥的濃度為3530mg/L時，其極限濃度為1180mg/L污泥濃度的3倍，并呈現(xiàn)線性的關(guān)系，而如果污泥的濃度超過了3530mg/L時，整個系統(tǒng)的極限容積負(fù)荷就不會呈現(xiàn)線性關(guān)系。通過實驗可以了解到，對COD去除效果進(jìn)行限制的因素為污泥量，如果污泥量較多，則進(jìn)入COD降解中的微生物數(shù)量和種類就相對較多，如果容積的負(fù)荷增加到一定量時，曝氣的充氧量就無法與耗氧量相符合，所以此時，氧氣就稱為限制COD去除效率的因素，持續(xù)增加污泥量也不能將容積負(fù)荷進(jìn)一步提高。但是當(dāng)處于高鹽濃度的條件下時，可以通過將反應(yīng)器中的污泥濃度提高，有效將容積的負(fù)荷提高。
三、結(jié)束語
綜上所述，當(dāng)鹽濃度稀釋到5×104時，BOD/COD為0.3左右的含鹽工業(yè)廢水使用好氧生活法進(jìn)行處理具有一定的可行性，高鹽生化處理系統(tǒng)中的活性污泥相對較低，但是可以通過對反應(yīng)器內(nèi)的高水平污泥濃度進(jìn)行保持，就可以提高單位的容積負(fù)荷。
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