隨著城市工業園區面積的不斷擴大,工業污水混入城市污水廠的問題日益突出,工業污水COD較高,含有難降解有機污染物,B℃較低,傳統預處理工藝難改善其水質。
采用芬頓·水解酸化工藝可提高有機污染物的去除率,芬頓試劑的強氧化性既可以初步氧化水中的有機物及其他還原性物質,又可以使部分難生物降解的有機物轉變為易生物降解的物質,水解酸化可進一步降解污水中大分子有機物,以降低后續工藝的有機負荷,兩者結合提高污水的可生化性。本文是以某城市污水廠為研究對象,進行芬頓一水解酸化預處理中試實驗研究,通過燒杯實驗檢測芬頓氧化對工業污水的處理效果,確定試劑合理用量;運行中試裝置,培養水解酸化微生物,調節生化池各項水質指標及污泥性質;將芬頓氧化與水解酸化相結合處理含工業污水的城市污水,使進水水質達到生化處理要求。
1實驗部分
1 · 1污水廠進水水質與處理工藝
實驗用水取自污水廠細格柵進水,水廠采用粗格柵乛一級泵站乛細格柵曝氣沉砂池乛隔油沉淀池乛A2℃池乛輻流式沉淀池乛網格絮凝池乛斜管沉淀池乛v型濾池乛紫外消毒池的處理工藝。水廠工藝主要采用生物處理工藝,污水的可生化性高低將直接影響處理效果。進水COD為419 · 13 mg/L,氨氮質量濃度為22 · 76 mg/L,BOD為48 · 35 mg/L,進水pH為6 · 38,B/C為0.17,BOD/N為2 ·40。進水 COD較高,BOD/COD處于生物處理水平(>0· 3)以下,生化性很低,生物營養物質不平衡。
工業污水取自棗園、姚劉、前劉3個泵站(見表 1 ),可以看出從各工業園區流出的污水COD很高,但BOD℃OD很低,說明生化性很低。

1.2中試工藝流程
中試實驗裝置工藝流程見圖1。分為投藥區、沉淀區、水解酸化反應區,在投藥區投加芬頓、絮凝試劑,沉淀區進行絮體沉降、水解酸化區進行厭氧反應。

設計進水量為Q:50 L/ho反應池:有效容積50 L, 反應時間l h;設置2臺攪拌機,攪拌強度:水流速度不小于0 · 3而s。初沉池:有效容積100 L,沉淀時間 2 h,中心設導流筒。水解酸化池:有效容積200 L,水力停留時間4 h:設置一臺攪拌機,攪拌強度:水流速度不小于0彐miso中沉池:有效容積100L,沉淀時間2 h,中心設導流筒,底部設穿孔排泥管,設置污泥回流泵一臺,流量50 L。
1.3分析方法
COD:重鉻酸鉀法:BOD5:BOD儀與生化培養箱;氨氮:納氏試劑分光光度法;pH:pH儀:SV30、 MLSS、MLVSS:實驗室標準測試法:VFA:氫氧化鈉滴定法。
2結果與討論
2· 1水解酸化提高污水廠進水可生化性中試實驗取二沉池調節池污泥約200 L加入到水解酸化反應池,緩慢攪拌,厭氧培養水解酸化微生物持續 10、巧d,水解酸化池經正常啟動后,其污泥的性質見表2。合理控制好污泥各項指標,可發揮出水解酸化反應最佳的效果。由表2可知,啟動時污泥性質變化較大,隨著時間的推移,污泥適應進水水質后,污泥性質逐漸趨于穩定。

出水COD、VFA(揮發性脂肪酸)、污泥質量濃度變化見圖2、圖4,B/c變化見表3。由圖2可知,進水COD基本穩定,但是第6大至第7天COD突然升高,表明可能有工業污水混入,而當進水COD 有較大變化后,出水COD依然比較穩定,說明水解酸化池對進水水質的變化有一定的緩沖能力;由圖 3可知,出水VFA高于進水,說明水解酸化池己進行到了酸化階段(小分子有機物進入到細胞體內轉化成更為簡單的化合物并被分配到細胞外,這一階段的主要產物為VFA);由圖4可知,污泥質量濃度總體來說比較穩定,但是MLVSS/MLSS較低,約為 0 · 45左右,對水解酸化池的處理效率有一一定的影響;由表3可知,經過水解酸化以后出水的B℃值提高了4· 5倍,說明水解酸化池對提高污水的可生化性有很好的效果。具體聯系污水寶或參見http://m.dongaorq.cn更多相關技術文檔。


2·2模擬污水廠原污水混入工業污水實驗研究
針對原污水廠污水混入工業污水問題,先在實驗室模擬污水廠原污水混入工業污水,將3種不同的工業污水按照1:1比例與水廠進水進行混合,然后進行芬頓燒杯實驗,確定最佳芬頓試劑投藥比;再通過中試實驗對混合污水進行芬頓.水解酸化實驗研究。以此檢測芬頓·水解酸化預處理對城市污水廠混入工業污水的處理效果。
2·2· 1芬頓燒杯實驗
采用正交實驗法進行實驗室芬頓燒杯實驗,分別對COD為692、951、1 713 mg/L的混合后污水投加芬頓試劑,結果表明,配比水樣COD處理效果穩定在40%、60%之間,COD的去除率較高。最佳加藥量m(30%H202):m(COD):2 · 5:1,m(硫酸亞鐵):磯(30%H202):3:1。
2·2芬頓·水解酸化中試實驗研究
將工業污水按1:1的比例混合,經測試COD為 1 0 mg/L,進水VFA為1.6 mg/L,水解酸化池污泥 SV30為60/0,NfLSS為2 373 mg/L,MLVSS為1 170 mg/L0利用中試裝置進行芬頓氧化與水解酸化實驗,研究芬頓氧化與水解酸化反應器的結合模式對污水的處理效果,結果可知,初沉COD為560 mg/L,酸化池出水COD為387 mg/L,出水VFA為 1.8 mg/L。
結果表明,芬頓試劑對COD的去除率為46 ·4%,水解酸化過程對COD的去除率為31%, VFA升高12巧%?梢钥闯鏊杏袡C物可通過芬頓試劑以及水解細菌、酸化菌分解,提高了污水的可生化性。
3結論
采用芬頓氧化與水解酸化池結合的工藝模式預處理城市污水廠混入工業污水,取得了良好的處理效果。芬頓氧化對混入工業污水的城市污水的COD 去除率達到了46 ·4%,降解了混合污水中大量的有機污染物;經水解酸化處理的原污水廠污水的B℃ 提高了4 · 5倍;芬頓.水解酸化結合對COD的去除率達到了62 · 9‰ VFA提升了12 · 5%,為后續生化池活性污泥提供良好的生存環境,維持水廠后續工藝正常運行。芬頓氧化與水解酸化池的結合的工藝模式比較新穎,需進行大量實驗并對其進行深入研究,確定各項參數合理范圍值,為之后工程項目提供理論數據指導。(來源:山東建筑大學市政與環境工程學院)


