潘碌亭，肖錦，朱云
(華南理工大學造紙與環境工程學院，廣東廣州510641) 摘要：研究了厭氧→好氧→絮凝工藝在不同運行參數條件下處理含高濃度季銨鹽廢水的效果。結果表明，在進水COD為2 500～3 000 mg/L范圍內，經厭氧→二級好氧處理，COD總去除率可達95%，再通過絮凝處理，出水COD可降至100 mg/L以下，達到工業廢水排放標準。
關鍵詞：高濃度季銨鹽廢水；生化處理；絮凝
中圖分類號：X783
文獻標識碼：C
文章編號：1000-4602(2000)10-0057-02 某化工廠在生產過程中排放的含季銨鹽廢水COD高達25000 mg/L，為難處理的高濃度特種有機廢水。本試驗研究了厭氧→好氧→絮凝組合工藝處理含季銨鹽廢水的可行性和處理效果，使該廢水達到COD＜100mg/L的排放要求。 1 材料與方法 1.1 廢水水質
試驗用廢水采用某化工廠排出的綜合廢水，該廢水含有季銨鹽、異丙醇等有機物，日排放量約為20 m3，COD為18 000～25 000 mg/L，BOD5為7 020～9 750 mg/L，BOD5/COD為0.39左右，屬于可生化真溶液廢水。由于該廢水有機物濃度高，將其適當稀釋后作為試驗用水，其水質見表1。 表1 試驗用廢水水質COD
(mg/L) | BOD5
(mg/L) | BOD5/COD | pH | | 1000～3500 | 390～1365 | 0.39 |
8～8.5
| 1.2 試驗方案與工藝流程
針對該廢水的水質特點，采用厭氧→好氧串聯工藝進行動態模擬試驗。該工藝利用有機物厭氧水解酸化，將廢水中某些大分子難降解有機物轉化為較易降解的小分子有機物，從而改善廢水的可生化性［1］，為后續好氧生化處理創造有利條件。水解酸化工藝已成功地應用于含難降解有機物廢水的處理［2］。
1.3 試驗裝置
厭氧生物反應器：內徑為14.5cm，高為2m，有效容積為30L，反應器內懸掛半軟性填料；好氧生物接觸氧化反應器：內徑為11cm，高為2.3m，有效容積為20L，反應器內懸掛軟性填料。
1.4 接種污泥
生物菌種為優勢菌加魚塘底泥(兼氧性污泥)，經一周馴化掛膜后，逐步加入設定濃度的含季銨鹽廢水和N、P營養物，進行動態生化試驗。
1.5 分析項目
COD、BOD5、pH、濁度均采用標準方法測定。 2 結果與討論 2.1 厭氧水解酸化
馴化掛膜穩定后，在所設定的工況條件下開始試驗運行，定期取樣分析。處理結果見表2。 表2水解酸化處理結果| 水樣 | 停留時間
(h) | COD | BOD5 | BOD5/COD | pH |
|---|
進水
(mg/L) | 出水
(mg/L) | 去除率
(%) | 進水
(mg/L) | 出水
(mg/L) | 去除率
(%) | 進水 | 出水 | 進水 | 出水 |
|---|
1
2
3
4
5 | 30
30
30
30
30 | 1013
1498
2008
2521
3061 | 496
719
942
1165
1393 | 51
52
53
54
55 | 405
584
783
983
1163 | 258
360
472
594
697 | 36
38
40
40
40 | 0.4
0.39
0.39
0.39
0.38 | 0.52
0.5
0.5
0.51
0.5 | 8.2
8.1
8.2
8
8.3 | 7.2
7
7.1
7.1
7.2 | | 注 廢水流量為1 L/h，下同。 | 2.2 好氧生物接觸氧化處理
好氧接觸氧化法具有耐沖擊負荷，無污泥膨脹和維護方便等優點。采用一級好氧生物接觸氧化處理，出水中的COD仍然達不到排放標準，后又增加了一級好氧生物接觸氧化處理(有效容積20 L)。試驗結果見表3和表4。 表3 一級好氧處理結果| 水樣 | 停留時間
(h) | COD | BOD5 | BOD5/COD | pH |
|---|
進水
(mg/L) | 出水
(mg/L) | 去除率
(%) | 進水
(mg/L) | 出水
(mg/L) | 去除率
(%) | 進水 | 出水 | 進水 | 出水 |
|---|
1
2
3
4
5 | 20
20
20
20
20 | 496
719
942
1165
1393 | 144
194
245
303
348 | 71
73
74
74
75 | 258
360
472
594
697 | 62
83
104
131
160 | 76
77
78
78
77 | 0.52
0.5
0.5
0.51
0.5 | 0.39
0.38
0.39
0.39
0.38 | 7.2
7
7.1
7.1
7.2 | 7.1
6.8
7
6.9
7 | | 注 進水為厭氧生物反應器出水。 | 表4 二級好氧處理結果| 水樣 | 停留時間
(h) | COD | BOD5 | BOD5/COD | pH |
|---|
進水
(mg/L) | 出水
(mg/L) | 去除率
(%) | 進水
(mg/L) | 出水
(mg/L) | 去除率
(%) | 進水 | 出水 | 進水 | 出水 |
|---|
1
2
3
4
5 | 20
20
20
20
20 | 144
194
245
303
348 | 59
83
103
124
146 | 59
57
58
59
58 | 62
83
104
131
160 | 15
22
26
30
35 | 76
77
75
77
78 | 0.39
0.38
0.39
0.39
0.38 | 0.25
0.26
0.25
0.24
0.24 | 7.1
6.8
7
6.9
7 | 7
6.7
6.9
6.8
6.9 | | 注 進水為一級好氧處理出水。 | 由表3可知，含季銨鹽廢水經一級好氧生物接觸氧化處理后，BOD5/COD比值從0.5左右下降到0.38左右，但廢水還具有可生化性，故應增加二級好氧生物接觸氧化反應器。表4可知，經二級處理，出水COD＜150 mg/L，BOD5/COD比值在0.25左右，說明在此濃度廢水中可生化降解物質已很少。
2.3 絮凝處理
含季銨鹽廢水中COD為2 000～3 000 mg/L，經過厭氧→兩級好氧生物接觸氧化處理后，出水COD＞100 mg/L，且略有余濁，故進行絮凝后處理。分別采用硫酸鋁、聚合鋁(PAC)和氯化鎂為絮凝劑，石灰為助凝劑，試驗結果見表5。 表5 生化法出水的絮凝后處理| 項目 | 進水 | 硫酸鋁 | PAC | 氯化鎂 | 投加量(mg/L)
COD(mg/L)
濁度(NTU) | 146
20 | 50
102
5 | 50
95
3 | 50
98
4 | | 注 進水為厭氧→兩級好氧出水5＃樣(廢水中COD為3061 mg/L)。 | 由表5可知，經絮凝沉淀后處理，出水COD＜100 mg/L，但從效果看聚合鋁(PAC)最好。因此，當含季銨鹽廢水中COD＜3000 mg/L時，經厭氧→兩級好氧→絮凝處理后，出水COD＜100 mg/L，水質清澈透明，達到廢水排放標準。
2.4 含季銨鹽廢水處理工藝
根據試驗結果及分析，采用厭氧→兩級好氧→絮凝組合工藝可以有效地處理難降解的含季銨鹽廢水，使廢水中COD總去除率達96%以上，出水COD＜100 mg/L。含季銨鹽廢水處理工藝如圖1。 
①經厭氧水解酸化處理后，含季銨鹽廢水的BOD5/COD比值可提高到0.51左右，證實了水解酸化可提高該廢水的可生化性。
②當含季銨鹽廢水進水COD＜3 000 mg/L時，經過厭氧→二級好氧處理后，COD總去除率可達95%，出水COD＜150 mg/L。
③當絮凝劑(PAC)投加量為50 mg/L時，COD去除率可達30%以上，出水COD＜100 mg/L，濁度小且無色，達到廢水排放要求。 參考文獻：
［1］王凱軍.低濃度污水厭氧—水解處理工藝［M］.北京：中國環境科學出版社.1991.
［2］周平，錢易，李炳偉，等.厭氧—好氧—混凝工藝處理抗生素廢水［J］.中國給水排水，1996，12(2)：4-6.
電話：(020)87112614
收稿日期：2000-04-12 | 
