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制革行业是轻工行业中仅次于造纸业的高耗水、重污染行业,作为劳动密集型行业,在解决大量人口就业问题的同时,也对所在地区环境造成了严重污染。目前我国制革行业每年排放废水8,000~12,000万吨,废水中含铬约3,500t,SS为1.2×105t,COD为1.8×105t,BOD为7×104t,对水体污染严重。
本研究在对厌氧酸化工艺进行研究、一级好氧处理段进行工艺比选研究的基础上,获得了匀质调节—SBBR—BAF的生物处理工艺,并依托该工艺进行了生物强化处理的研究,考察了菌剂的强化运行效果及其处理水回用的可行性。
研究表明,在进水COD>3,000mg/L,厌氧酸化具有很好的抗冲击作用,保证了好氧工艺出水COD<200mg/L;在进水COD<3,000mg/L,可只通过好氧处理实现出水COD<200mg/L。厌氧酸化停留时间选择不当,会导致厌氧出水硫化物浓度升高,严重影响好氧系统,会使好氧活性污泥因中毒而解絮。
研究表明,当进水COD为2,000~2,500mg/L,NH4+-N为130~146mg/L时,COD、NH4+-N去除率SBBR分别为93.3‰96~6%和14.5%~55.9%,SBR分别为88.8%~94.9%和13%~50.7%,表明SBBR优于SBR。同时,研究发现SBBR污泥增长率为0.05kgVSS/kgCOD,仅为SBR0.57kgVSS/kgCOD的8.8%。此外,研究发现SBBR在停止运行后经3个运行周期可恢复原有能力,而SBR池经9个周期培养也不能恢复,说明SBBR恢复能力明显优于SBR。
研究表明,以匀质调节—SBBR—BAF为主的制革废水处理工艺,出水水质稳定,进水COD801~2,834mg/L、NH4+-N87~203mg/L,出水COD<80mg/L、NH4+-N<10mg/L,基本达到中水回用标准;操作简单灵活,没有污泥回流系统,污泥产率低,污泥处理费用低;工艺基本不需要添加化学药剂,既节约成本、又避免了二次污染;两级生物膜使得该工艺具有很强的耐冲击负荷能力,特别适合制革废水水质水量波动大的特点。
研究表明,高效菌对系统的启动具有一定的促进作用,强化系统生物膜6天可以成熟,对照系统生物膜9天可以成熟。同时高效菌能加速COD降解,缩短停留时间,强化系统6~8h可使COD<200mg/L,对照系统8~10h可使COD<200mg/L。长期运行表明,强化系统的SBBR在COD和NH4+-N的去除率都优于对照系统的SBBR。最终出水COD强化系统平均为53mg/L、对照系统为74mg/L。在模拟循环过程中,强化系统均有更高的稳定性,可实现8次理论循环,而对照系统只能实现4次理论循环。
研究表明,通过合理的工艺设计,可以实现猪皮制革废水达到《污水综合排放标准GB8976-1996》一级标准,同时满足工厂部分用水要求。通过添加高效微生物,可提高生物处理系统处理能力,使处理水能够满足工厂的多次回用。