焦化廢水中難降解有機物處理試驗研究

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1、焦化廢水中難降解有機物處理試驗研究　窗體頂端引言　　焦化廢水是一種含有大量有毒有害物質(zhì)的有機廢水。其有機組分除85％的酚類化合物以外，還包括脂肪族化合物、雜環(huán)化合物和多環(huán)芳香族化合物等[1]。一般來講，酚類物質(zhì)比較容易被生物降解，而雜環(huán)化合物、多環(huán)化合物等則難以被生物降解。正是由于這些難降解物質(zhì)的存在，使得焦化廢水經(jīng)普通活性污泥法處理后其出水水質(zhì)不能達到國家規(guī)定的排放標準。據(jù)對24家焦化廠污水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)的統(tǒng)計：CODcr含量低于150mg/L者，僅占12.5％，低于200mg/L者僅占29.2％[2]。為此，現(xiàn)有的焦化廢水處理工藝必須進行技術(shù)改造。我們選擇了焦化廢水中比較具有代

2、表性的3種難降解物質(zhì)——喹啉、吲哚和吡啶，再加上焦化廢水中含量最高的酚（采用苯酚），構(gòu)成了試驗?zāi)M廢水。通過試驗研究，以了解難降解物質(zhì)在焦化廢水中的處理性能，為提高焦化廢水的處理效果及工藝改進提供必要的實驗數(shù)據(jù)。1試驗材料與方法　　1.1工藝流程與試驗裝置　　經(jīng)分析與篩選，工藝流程選擇中溫水解（酸化）、好氧兩段SBR工藝。試驗采用的兩個反應(yīng)器均為圓柱型。其中水解（酸化）段的反應(yīng)器有效容積為5L，好氧段反應(yīng)器的有效容積為3L。工藝流程見圖1。其中，水解（酸化）段用溫控儀控制水溫在35℃左右，好氧段用可自動控溫的加熱棒控制水溫在20℃左右。1.2試驗用水水質(zhì)　　試驗采用模擬廢水，其中4種

3、污染物的大致濃度為：苯酚500mg/L、喹啉100mg/L、吲哚40mg/L、吡啶40mg/L。并配以NaH2PO4和NH4Cl作為磷源和氮源，碳、氮、磷的比例為：m(C):m(N):m(P)=100:5:1。1.3試驗測定項目及方法　　每天對4種污染物的濃度、pH、DO進行測定，定期測定CODcr。其中4種污染物的測定，水解段采用液相色譜法，好氧段采用紫外分光光度法；DO的測定采用YSIModel58型溶解氧測定儀；CODcr的測定采用30min回流法。2試驗結(jié)果與分析2.1好氧段不同入流時間對處理效果的影響　　在SBR工藝系統(tǒng)中人流時間是一個很重要的參數(shù)，對于有毒性的污水，如果入

4、流期過短，則會因為入流期的基質(zhì)積累形成抑制，此時，所積累的濃度越大，反應(yīng)速度反而減小，從而延長了反應(yīng)周期；如果入流期過長，則反應(yīng)速度較低，也會延長反應(yīng)周期。因此，有必要在SBR藝中控制入流時間，使反應(yīng)不受抑制的影響，同時又獲得較高的反應(yīng)速度?！　榱舜_定好氧段的最佳入流時間，我們采用了3種入流時段：2h、4h、6h進行實驗研究（其中好氧段的進水均經(jīng)過8h的中溫水解《酸化》，相應(yīng)的反應(yīng)時間分別為6h、4h和2h，實驗處理效果見表1、表2、表3所示。　表12h入流、6h反應(yīng)時的處理效果水樣污染物濃度/(mg·L-1)pH苯酚喹啉吲哚吡啶CODcr好氧進水＊30617.112.425.81

5、2567.37好氧出水010.68.0912.872.47.92去除率/％10038.034.850.494.2　其中：MLSS=5.2g/L　SVI=68.1注：＊：好氧進水為經(jīng)8h水解（酸化）后的出水，數(shù)值為多次測定結(jié)果的平均值　表24h入流、4h反應(yīng)時的處理效果水樣污染物濃度/(mg·L-1)pH苯酚喹啉吲哚吡啶CODcr好氧進水30617.112.425.812957.40好氧出水05.873.755.9942.57.87去除率/％10065.769.876.896.7　其中：MLSS=5.0g/L　SVI=70.3　表36h入流、2h反應(yīng)時的處理效果水樣污染物濃度/(mg·

6、L-1)pH苯酚喹啉吲哚吡啶CODcr好氧進水30617.112.425.813247.42好氧出水013.79.2315.21037.88去除率/％10019.925.041.192.2　其中：MLSS=5.3g/L　SVI=75.4　　從以上實驗數(shù)據(jù)可以看到：在3種入流條件下，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時，苯酚的去除率達到100％，喹啉、吲哚以及吡啶都有不同程度的降解，但以4h入流條件下，反應(yīng)結(jié)束時降解程度最大。4h入流、4h反應(yīng)時的處理效果均優(yōu)于其他狀態(tài)的處理效果。苯酚、喹啉、吲哚和吡啶的去除率分別達到100％、65.7％和69.8％。圖2、圖3、圖4分別為入流時間2h、4h、6h時3種難降解

7、物質(zhì)的降解曲線對比圖。從圖中可以看到，在入流時間為4h時降解速率最快，出水中喹啉、吲哚和吡啶的濃度也最低，因此，我們選定4h為最佳入流時間，在后面討論不同的水解（酸化）時間對好氧段處理效果的影響時，入流時間均采用4h?！　?.2不同水解（酸化）時間對處理效果的影響　　確定了最佳入流時間后，在此入流條件下，我們又分別對不同水解（酸化）時間對好氧段處理效果的影響做了實驗研究，水解時間分別取6h、4h、2h，然后進行8h（入流4h，反應(yīng)4h）的好氧處理，對其處理