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1、電化學(xué).固定化微生物技術(shù)聯(lián)合深度處理制漿造紙廢水摘要:將電化學(xué)技術(shù)與固定化微生物技術(shù)聯(lián)合用于制漿造紙廢水的深度處理。組合工藝在進水CODc368-394mg/L、色度320~400倍的情況下,處理后出水的CODc32~39mg/L、色度8~lO倍。該系統(tǒng)在降低廢水污染物的同時,還可以降低廢水的電導(dǎo)率,拓展'『深度處理廢水的回用途徑。關(guān)鍵詞:電化學(xué)技術(shù);固定化微生物技術(shù);制漿造紙廢水;深度處理中圖分類號:X793文獻標(biāo)識碼:A文章編號:0254.508X(2007)09.0022—04目前,國內(nèi)制漿造紙企業(yè)的綜
2、合廢水大多采用一級沉降、二級生化處理的方法進行處理。實踐證明,這種方法在一定程度上可大幅度降低制漿造紙廢水的污染負(fù)荷,是制漿造紙廢水處理較為成熟的技術(shù)[1-4]o但由于制漿造紙廢水污染的特殊性,傳統(tǒng)方法處理后排放水的污染負(fù)荷仍然較高、色度也較深,排人水體后嚴(yán)重影響受納水體的生態(tài)環(huán)境_5j。隨著人們環(huán)保意識的不斷增強,以及國家相關(guān)法律法規(guī)的不斷健全,排放廢水的污染指標(biāo)也在不斷嚴(yán)格。另一方面,水資源日益緊缺,用水問題已經(jīng)成為制約制漿造紙企業(yè)發(fā)展的主要問題。因此,進行制漿造紙廢水深度處理方面的研究,對于解決制漿造紙
3、企業(yè)的污染、保護生態(tài)環(huán)境具有重要的現(xiàn)實意義。本研究采用電化學(xué)技術(shù)與固定化微生物技術(shù)相結(jié)合的方法,將經(jīng)二級生化處理的廢水進行深度處理,進一步降低COD和色度,這不僅可有效降低廢水的污染負(fù)荷,還能擴大廢水的同用范圍。1實驗1.1實驗儀器和材料實驗儀器:SWY-10-30A型液相電解器,MOODEL818臺面式pH測試儀,JH.12型COD恒溫加熱儀,756分光光度計,電導(dǎo)儀,空氣壓縮機,曝氣頭,計量泵,攪拌器等。碳鋼極板(200mm×250mm×l0ram)、不銹鋼極板(200ram×250mm×10mm)電化學(xué)
4、反應(yīng)槽、混合池、沉淀池、儲水槽、清水槽(以上均為PVC材料制造)、曝氣生物濾床和生物炭床(透明樹脂材料制造)高效微生物菌種:采用高效微生物菌群BI.CHEM1002CG、1008CB等系列菌1.2實驗方法廢水COD的測定采用重鉻酸鉀法,B0D的測定采用五日生化需氧量法,色度的測定采用稀釋倍數(shù)法。因該實驗需連續(xù)進行,廢水的需用量較大,綜合考慮及與企業(yè)協(xié)商,在山東某造紙廠的廢水處理廠二沉池旁進行實驗,實驗水質(zhì)如表1所示。圖1為深度處理造紙中段廢水的工藝流程。圖1中,廢水池的有效容積為100.0L,電化學(xué)反應(yīng)池的有
5、效容積為2.0L,曝氣混合(氧化)池的有效容積為2.0L(池底設(shè)曝氣頭),沉淀池的有效容積為5.0L,儲水池的有效容積為l5.0L,曝氣生物濾池的有效容積為25.0L(池底設(shè)曝氣頭),生物炭池的有效容積為15.0~25.0L(容積可調(diào),池底設(shè)曝氣頭),清水池的有效容積為50.0L。廢水由計量泵從廢水槽中打人電化學(xué)反應(yīng)池。電化學(xué)處理池陽極采用碳鋼極板,陰極采用不銹鋼極板,調(diào)節(jié)極板間距及液相電解器上的電壓調(diào)至設(shè)計值。反應(yīng)后廢水自流至曝氣混合(氧化)池,在曝氣氧化過程中加入少量PAM,廢水自流進入沉淀池,實現(xiàn)污泥與
6、清液的分離,污泥沉淀在池底,定期排放,清液自流進入儲水池,實現(xiàn)廢水的調(diào)節(jié)與均衡,并按計算量添加微量的N與P,然后廢水自流進入曝氣生物濾池,經(jīng)一定時間的生化處理后廢水自流進入生物炭池,實現(xiàn)有機物及色度的進一步去除,提高出水品質(zhì),出水自流進入清水池。進水量由計量泵控制,氣量由閥門控制,并在曝氣生物濾池及生物炭池的不同部位設(shè)取樣口。該實驗分2個階段:第1階段為微生物的固定和馴化;第2階段為運行條件的研究及控制、各工藝參數(shù)的測定。首先進行高效微生物的固定和馴化。先用泵泵送電化學(xué)處理出水至曝氣生物濾池及生物炭池,然后開
7、動曝氣,使溶解氧在3mg/L以上,再向曝氣生物濾池和生物炭池投加高效菌2.5g(活化后投加),進行悶曝。再在第3、第5天向各池分別投加高效微生物1.0g,悶曝3天后,開始以1.0L/I1的流量連續(xù)進水,2天后連續(xù)進水量增至2.0L/h,每天定時檢測出水的COD,并用光學(xué)顯微鏡觀察微生物的生長情況。在出水COD<50mg/L、水質(zhì)穩(wěn)定、微生物生長良好時,認(rèn)為馴化、固定微生物成功,即可進行各實驗參數(shù)的測定。2結(jié)果與討論2.1電化學(xué)處理時間對廢水處理效果的影響在100A/m的電流密度下,使用碳鋼電極為陽極,不銹鋼電
8、極為陰極,在磁力攪拌器機械攪拌下通電反應(yīng),考察電化學(xué)處理時間對廢水CODc、BOD5及色度的影響(見圖2)。由圖2可以看出,電化學(xué)處理一方面可以大幅度降低廢水的污染負(fù)荷,另一方面可有效提高廢水的生化性能。在電流密度一定的情況下,隨著電化學(xué)處理時間的延長,廢水的COD及色度不斷降低、BOD不斷升高。說明電解過程中發(fā)生有機物的氯化和低分子脂肪族化合物的產(chǎn)生,也可能發(fā)生有機氯化物的脫氯。在電化學(xué)處理時間達