锰砂催化海绵铁内电解法与膜生物反应器耦合工艺处理印染废水

锰砂催化海绵铁内电解法与膜生物反应器耦合工艺处理印染废水

印染废水的来源、特点、危害性和印染废水处理技术研究进展做了总结,提出利用锰砂催化海绵铁内电解法和膜生物反应器(MBR)各自的优点,将二者耦合起来形成一种新型的印染废水处理工艺,将锰砂催化海绵铁内电解法作为预处理段,膜生物反应器作为后续生物处理工艺处理印染废水。通过试验验证了其可行性。试验采用模拟印染废水,通过开展锰砂催化海绵铁内电解预处理印染废水的研究,发现海绵铁/锰砂混合滤料可提高印染废水的可生化性,脱色效果良好,但出水pH较高,对COD的去除率也较低,需要后续处理才能满足排放要求。通过不同滤速下废水处理效果的对比,得出4m/h为最佳滤速。滤柱反冲活化后不能完全恢复到原来的状态,但仍能保持较高的脱色率。滤柱长时间运行后,在滤料上会有微生物产生。当原印染废水COD在700mg/L-800 mg/L之间,BOD5在230mg/L-250mg/L之间,色度为1000倍-1200倍,pH为8-11;经锰砂催化海绵铁内电解法预处理后的出水COD在570mg/L-670 mg/L之间,BOD5在200mg/L-320 mg/L之间,色度为4倍-150倍,pH为8-11。MBR作为后续生物处理工艺连续运行的106天内,得到了良好的污染物去除效果:在MBR进水COD为391mg/L-690mg/L,平均值为577mg/L;氨氮为12.08mg/L-49.79mg/L,平均值为29.43mg/L;色度为6倍-250倍,平均值为117倍;铁含量为0.27mg/L-17.9mg/L,平均值为4.31mg/L时, MBR段上清液COD值为12 mg/L -67mg/L,平均值为23mg/L;出水COD值为3mg/L-31mg/L,平均值为8mg/L;COD的生物去除效率平均值为95.87%,总去除率平均值为98.61%。氨氮的生物去除效率在99%以上,出水氨氮浓度接近于零。MBR上清液色度为10倍-90倍,平均值为37倍;出水色度为5倍-80倍,平均值为27倍。MBR生物段脱色率平均值为66.94%,整个MBR段对色度的去除平均率为76.29%。MBR上清液和出水的含铁量分别为0.02mg/L-0.96 mg/L和0.01mg/L-0.45mg/L,平均值分别为0.27mg/L和0.05mg/L。经MBR处理后,印染废水中的有机物得到进一步的高效去除。MBR内MLSS的变化范围分别为5.6 g/L -12.4g/L,MLVSS在3.0 g/L -9.8g/L之间。污泥沉降比先增高后逐渐降低,对应的污泥粒径则先减小后增大,至第101天污泥粒径的平均值为53.814um,这一数值高于普通MBR的粒径平均值。本试验中,污泥含铁率一直保持在3%以下,该范围内铁的存在没有对污泥活性产生抑制。随着预处理出水中的铁离子在MBR内的累积,反应器内后期形成生物铁污泥,污泥性能得到改善。耦合工艺对印染废水的COD总去除率平均为98.95%,总脱色率平均为97.27%。在进水COD平均值为762 mg/L,色度平均值为1100倍的条件下,处理后的最终出水COD平均值为8 mg/L,色度平均值为27倍。预处理段对脱色起主要作用,占总脱色率的87.6%,而生物处理段则对COD的去除起主导作用,占COD总去除率的86.6%。