間歇活性污泥法處理磺胺廢水及其動(dòng)力學(xué)研究

1、間歇活性污泥法處理磺胺廢水及其動(dòng)力學(xué)研究摘要：間歇活性污泥法處理磺胺廢水及其動(dòng)力學(xué)研究關(guān)鍵詞：間歇活性污泥磺胺1材料及方法1.1廢水試驗(yàn)所采用的廢水由實(shí)際的磺胺廢液加自來(lái)水和NH4l、Na2HP4(以BDNP=10051添加)配制而成，廢液的性質(zhì)如表1所示。表1磺胺廢液的性質(zhì)成分濃度T(g/L)3034Dn(g/L)1826Nal(%)1416NaA(%)78磺胺%1.82.0TS%2427TVS%1618pH6.06.2廢液的稀釋倍數(shù)分別為10倍和20倍。另外，為了考察磺胺的影響，還根據(jù)過(guò)濾液在稀釋20倍時(shí)的Nal和NaA濃度，人工配制了不含磺胺的廢水進(jìn)展比照。1.2試驗(yàn)裝置及方法試驗(yàn)裝置的

2、構(gòu)成如圖1所示?；钚晕勰喾错懫鳛閳A桶形有機(jī)玻璃容器，容積為8L。反響器放在一個(gè)恒溫水槽中，水溫控制在(201)。空氣泵的氣量由轉(zhuǎn)子流量計(jì)控制在12L/in，用溶解氧測(cè)定儀監(jiān)測(cè)反響器中的溶氧濃度，確保活性污泥混合液溶氧濃度在2g/L以上。為了補(bǔ)充因曝氣造成的水分損失，在空氣泵與散氣球之間串聯(lián)了空氣加濕瓶。試驗(yàn)時(shí)取2L馴化好的污泥混合液與4L廢水放入反響器中曝氣，并以一定時(shí)間間隔取樣化驗(yàn)。1.3種泥及其馴化方法活性污泥種泥采自城市污水廠的曝氣池。種泥的馴化和廢水處理分別采用上述濾液的10倍和20倍稀釋水進(jìn)展。第一階段和第二階段試驗(yàn)的HRT分別為10d和5d，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間各2個(gè)月。在馴化期間分別對(duì)處理水

3、的D和混合液污泥濃度進(jìn)展了測(cè)定，同時(shí)用顯微鏡觀察了污泥中細(xì)菌相的變化。2試驗(yàn)結(jié)果圖2、3、4分別為廢液在10倍稀釋、20倍稀釋和原水中不含磺胺(人工廢水)時(shí)，活性污泥反響體系中各指標(biāo)的逐時(shí)變化情況。這里需要說(shuō)明的是，在做20倍稀釋水的試驗(yàn)時(shí)夜間沒(méi)有采樣，所以反響的第6h至22.5h之間無(wú)數(shù)據(jù)。另外圖3中的幾個(gè)空白點(diǎn)是由于樣品測(cè)試失敗造成的。3討論與分析3.1指標(biāo)的相關(guān)性試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)線性回歸可以得出混合液懸浮固體濃度的S指標(biāo)與VSS指標(biāo)以及基質(zhì)濃度的D指標(biāo)與BD指標(biāo)之間的換算關(guān)系，即式(1)、(2)，據(jù)此可方便地計(jì)算出VSS和BD值。VSS=1.6S+581.0(1)BD=1.9D-1285.3

4、(2)3.2動(dòng)力學(xué)常數(shù)求定為了討論磺胺的抑制性問(wèn)題，根據(jù)ntis型動(dòng)力學(xué)模型1對(duì)所測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)展回歸處理。ntis型動(dòng)力學(xué)模型如下：S/X值在間歇活性污泥法(SBR法)中可視為不同時(shí)刻的污泥負(fù)荷，它是隨反響時(shí)間的延長(zhǎng)而降低的，其變化趨勢(shì)與一級(jí)反響規(guī)律非常符合，因此可通過(guò)一級(jí)反響方程式進(jìn)展回歸得出其相應(yīng)的反響速率常數(shù)(表2)。表2動(dòng)力學(xué)方程式原水種類(lèi)SK10倍稀釋水8.0377exp(-0.1141t)0.114120倍稀釋水5.7646exp(-0.1369t)0.1369人工廢水3.0218exp(-0.4033t)0.4033表2中動(dòng)力學(xué)方程式的系數(shù)表示了反響初始間歇式活性污泥反響器中基質(zhì)

5、與污泥濃度的比值，可視為SBR法的起始污泥負(fù)荷。同樣，可以根據(jù)式(1)、(2)對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)展處理而求出以kgBD/kgVSS為單位的相應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程式S和反響速率常數(shù)K，為習(xí)慣于BD和VSS表示的設(shè)計(jì)者提供參考。3.3磺胺的抑制性從上述結(jié)果可見(jiàn)，即使是馴化過(guò)的污泥，磺胺的抑制作用也很明顯。試驗(yàn)所用廢液中，磺胺的濃度為14140g/L，其理論T為5076g/L，且在10倍和20倍稀釋時(shí)分別為507.6、253.8g/L。如按上述動(dòng)力學(xué)方程式進(jìn)展推斷，當(dāng)10倍、20倍稀釋情況以及人工廢水情況下反響液中的醋酸鈉濃度被完全降解掉，即D濃度分別達(dá)507.6、253.8和0g/L(此時(shí)D/S分別為0.43、

6、0.28和0.1)時(shí)，所需的反響時(shí)間分別為25.6、22.1和21.6h?？梢?jiàn)，20倍稀釋時(shí)磺胺的抑制性幾乎不存在，因此對(duì)于該廢液的處理建議采用稀釋20倍。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)磺胺的降解采用兩級(jí)串聯(lián)的接觸氧化工藝更為有效，在活性污泥法系統(tǒng)中的降解效率很低2。4結(jié)論通過(guò)以上分析，對(duì)于采用間歇活性污泥法處理制藥廠磺胺廢液，可得出如下階段性結(jié)論：采用10倍稀釋水進(jìn)展處理，即使進(jìn)展了污泥馴化，磺胺也會(huì)對(duì)微生物產(chǎn)生抑制作用，且磺胺的降解需要26h以上的曝氣時(shí)間。而采用20倍稀釋水進(jìn)展處理，磺胺的抑制作用消失。采用間歇活性污泥法處理該廢液，其有機(jī)物降解可以用ntis型動(dòng)力學(xué)模型的一級(jí)反響式描繪，所得參數(shù)可供設(shè)計(jì)者參考。參考文獻(xiàn)1LeslieGradyPJr，LiHenry.BilgialasteaterTreatentTheryandAppliatins.