錳砂催化海綿鐵內電解法與膜生物反應器耦合工藝處理印染廢水

錳砂催化海綿鐵內電解法與膜生物反應器耦合工藝處理印染廢水

印染廢水的來源、特點、危害性和印染廢水處理技術研究進展做了總結,提出利用錳砂催化海綿鐵內電解法和膜生物反應器(MBR)各自的優點,將二者耦合起來形成一種新型的印染廢水處理工藝,將錳砂催化海綿鐵內電解法作為預處理段,膜生物反應器作為后續生物處理工藝處理印染廢水。通過試驗驗證了其可行性。試驗采用模擬印染廢水,通過開展錳砂催化海綿鐵內電解預處理印染廢水的研究,發現海綿鐵/錳砂混合濾料可提高印染廢水的可生化性,脫色效果良好,但出水pH較高,對COD的去除率也較低,需要后續處理才能滿足排放要求。通過不同濾速下廢水處理效果的對比,得出4m/h為最佳濾速。濾柱反沖活化后不能完全恢復到原來的狀態,但仍能保持較高的脫色率。濾柱長時間運行后,在濾料上會有微生物產生。當原印染廢水COD在700mg/L-800 mg/L之間,BOD5在230mg/L-250mg/L之間,色度為1000倍-1200倍,pH為8-11;經錳砂催化海綿鐵內電解法預處理后的出水COD在570mg/L-670 mg/L之間,BOD5在200mg/L-320 mg/L之間,色度為4倍-150倍,pH為8-11。MBR作為后續生物處理工藝連續運行的106天內,得到了良好的污染物去除效果:在MBR進水COD為391mg/L-690mg/L,平均值為577mg/L;氨氮為12.08mg/L-49.79mg/L,平均值為29.43mg/L;色度為6倍-250倍,平均值為117倍;鐵含量為0.27mg/L-17.9mg/L,平均值為4.31mg/L時, MBR段上清液COD值為12 mg/L -67mg/L,平均值為23mg/L;出水COD值為3mg/L-31mg/L,平均值為8mg/L;COD的生物去除效率平均值為95.87%,總去除率平均值為98.61%。氨氮的生物去除效率在99%以上,出水氨氮濃度接近于零。MBR上清液色度為10倍-90倍,平均值為37倍;出水色度為5倍-80倍,平均值為27倍。MBR生物段脫色率平均值為66.94%,整個MBR段對色度的去除平均率為76.29%。MBR上清液和出水的含鐵量分別為0.02mg/L-0.96 mg/L和0.01mg/L-0.45mg/L,平均值分別為0.27mg/L和0.05mg/L。經MBR處理后,印染廢水中的有機物得到進一步的高效去除。MBR內MLSS的變化范圍分別為5.6 g/L -12.4g/L,MLVSS在3.0 g/L -9.8g/L之間。污泥沉降比先增高后逐漸降低,對應的污泥粒徑則先減小后增大,至第101天污泥粒徑的平均值為53.814um,這一數值高于普通MBR的粒徑平均值。本試驗中,污泥含鐵率一直保持在3%以下,該范圍內鐵的存在沒有對污泥活性產生抑制。隨著預處理出水中的鐵離子在MBR內的累積,反應器內后期形成生物鐵污泥,污泥性能得到改善。耦合工藝對印染廢水的COD總去除率平均為98.95%,總脫色率平均為97.27%。在進水COD平均值為762 mg/L,色度平均值為1100倍的條件下,處理后的最終出水COD平均值為8 mg/L,色度平均值為27倍。預處理段對脫色起主要作用,占總脫色率的87.6%,而生物處理段則對COD的去除起主導作用,占COD總去除率的86.6%。