水解酸化MBR处理偶氮染料废水的研究.pdf

第25卷第5期
中国给水排水
Vol 25 No5
2009年3月
CHINA WATER WASTEWATER
水解酸化/MBR处理偶氮染料废水的研究
赵玉华,邢雷,李洋洋
(沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳110168
摘要:采用水解酸化/MBR工艺处理活性艳红X-3B偶氩染料废水。结果表明,水解酸
化/MBR工艺对活性艳红Xー3B偶氮染料废水的处理效果较好,平均脱色率为81.58%,对COD
和氮氮的平均去除卒分别为83.53%、80.39%;对各工艺单元进、出水的紫外-可见吸收光谱分析
表明,兼氧微生物通过水解酸化作用可将活性艳红X-3B染料分子中的偶氮双键、苯环、茶环和二
氯均三嗪活性基等降解,形成易被生物降解的小分子有机物,提高了染料废水的可生化性,为后续
的MBR处理创造了条件
关键词:偶氮染料废水;活性艳红X-3B;水解酸化;MBR
中图分类号:X703文献标识码:C文章编号:1000-4602(2009)05-0063-03
Hydrolytic Acidification/MBR for Treatment of Az0 Dye Wastewater
ZHAO Yu-hua, XING Lei, LI Yang-yan
( School of Municipal and Environmental Engineering, Shenyang Jianzhu University, Shenyang
110168, China)
Abstract The hydrolytic acidification/membrane bioreactor(MBR) process was used to treat re-
active brilliant red X-3B azo dye wastewater. The results show that the treatment efficiency of reactive
brilliant red X-3B azo dye wastewater by hydrolytic acidification/MBR process is good. The average de-
coloration rate is 81. 58%, and the average removal rates of COD and ammonia nitrogen are 83.53% and
80.39% respectively. The analysis of Uv-visible absorption spectra for the influent and effluent of each
process unit indicates that azo double bond, benzene ring, naphthalene ring, dichloro methoxytriazine
and so on are degraded by hydrolytic acidification of facultative microbe, and reactive brilliant red X-3B
azo dye is turned into readily biodegradable small molecular organic compounds. The biodegradability of
dye wastewater is improved, which is favorable for subsequent MBR treatment
Key words: azo dye wastewater; reactive brilliant red X-3B hydrolytic acidification; MR
活性艳红X-3B为单偶氮染料,其废水产土1试验部分
大、色度高,且难生物降解,单纯采用膜生物反应器1.1试验装置
(MBR)工艺很难将其有效降解6。为此,笔者采
试验装置由有机玻璃水解胶化柱和MBR组成
用水解酸化/MBR工艺处理活性艳红X-3B偶氮(见图1)。水解酸化柱内径为18.5cm,有效容积为
染料废水,考祭了其对色度、COD、氨氮的去除效果60L,流量为5L/h,水力停留时间为12h;水解酸化
及其降解机理。
柱底部装有曝气管,定期短时曝气,起搅拌作用,使
基金项目:建设部科技攻关项目(2005-K2-11)
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柱中污泥处于悬浮状,并控制水中溶解氧,保证该动。在原水不含染料的条件下启动完成后,投加25
に艺的水解酸化作用。好氧段为一体式浸没膜生物mg/L的染料,由于水质突然变化,系统的生物降解
反应器,其内径为15cm,有效容积为30L,膜通量能力受到了影响。为此,从第11天开始采用逐次増
控制在10L/(h?m2),水力停留时间为6h;采用连加染料浓度的方法配制原水,分为四个阶段,染料浓
续曝气的方式,为好氧污泥提供溶解氧并起到清洗度依次为10、20、30、40mg/T-。
膜、减绥膜污染的作用。膜组件为聚偏氟乙烯2.1脱色效果
(PVDF)中空纤维東状膜,膜孔径为0.2pm,内径为
运行初期,由于水中突然加入了染料,水解酸化
0.5mm,外径为0.8mm,膜壁厚为0.15mm,膜面积柱中的兼氧微生物活性受到抑制,脱色率只有
为0.5m2。
7.96%;MBR中好氧微生物的脱色率则相对较
高,为40.63%,这可能是活性污泥初期吸附作用的
结果。
进人渐次增加染料浓度阶段后,每次提高染料
浓度,兼氧微生物的脱色能力都受到短期冲击,水解
酸化柱的出水水质出现波动。随着徴生物适应能力
7
的提高,兼氧微生物的脱色能力逐渐增强,水解酸化
1.原水水箱2.平衡水箱3.水解酸化池4.膜生物反应器
柱的出水水质波动逐渐减弱。好氧微生物与兼氧微
5.空压机6.液体流量计7.气体流量计
生物的脱色能力大体上形成了互.补,系统的脱色效
果相对比较稳定,总脱色率为61.21%~94.149%,
图1水解酸化/MBR装置
平均为81.58%,其中,水解酸化柱的脱色率为
ig. I Schematic diagram of hydrolytic acidification/
46.6%,MBR中好氧微生物的脱色率为27.81%,膜
em]rane bioreactor
1.2试验用水
的脱色率为7.16%。
试验用水为自配的活性艳红X-3B染料废水,
由于试验用水采用地下水配制,进水水温较低
其中葡菊糖、硫酸铵和磷酸二氢钾按照COD:N:P为12.9~-15.0℃,平均为14.4℃。如此低的水温
=100:5:1投加,同时加入一定量的微量元素,よ对徴生物的生:长繁殖是不利的,尤其对兼氧微生物
水质见表1。
的影响较大,但整个系统仍然保持较高的脱色率,说
表1试验用水水质
叨水解酸化/MBR系统对偶氮染料废水具有较好的
Tab). 1 Quality of experimental wastewater
脱色能力
COD/NH3-N/活性艳红X-3
2.2对COD的去除效果
项凵
染料废水经水解酸化柱处理后,当原水COD较
范?32-427p.50-37,d5.75-4.