HCR工藝處理有機磷農藥廢水的試驗研究

更新時間：2009-07-28 12:08 來源：作者: 閱讀：1516

簡介：有機磷農藥廢水中COD含量高達數萬mg/L，主要為難降解的有機物。廢水中的有機磷對微生物生長具有很強的抑制作用，長期以來，有機磷農藥廢水被認為是一種極難處理的高濃度有機廢水。不少環境工作者紛紛致力于這方面的研究，現有的處理方法有：傳統推流式活性污泥法、活性炭吸附法、堿解及濕式氧化法等。國內最常用的方法是活性污泥法[1]和堿解法[2]，也有不少學者采用超聲波[3]和光催化氧化[4]技術對有機磷農藥廢水進行處理試驗研究，這些研究都已經取得一定的效果。

某農藥廠當前采用推流式活性污泥法處理其有機磷農藥生產廢水，該方法具有進水濃度低、有機容積負荷低等缺點，一方面需大量稀釋高濃度有機磷農藥廢水，另一方面需占大量的土地。該廠為擴大生產，需改建或擴建污水處理設施，但受占地所限，需尋求一種先進的工藝以減少占地，節省投資。為此，該廠委托桂林工學院環境工程技術研究所進行有機磷農藥廢水的處理試驗研究。

1試驗材料與方法

1.1試驗水樣

本次試驗所用廢水由某農藥生產企業提供，系用敵敵畏的生產廢水和氧化樂果生產廢水按一定比例配制而成的混合廢水，水質資料見表1。

表1　敵敵畏合成廢水與氧化樂果合成廢水混合廢水水質特征

水質指標	COD Cr	BOD5	TOP	總氮	TS	SS	鹽度	pH值
單　位	mg/L	mg/L	mg/L	mg/L	g/L	mg/L	g/L	－
指標值	40000～50000	15000～25000	3000～5000	0	130～140	100～200	60～80	6～7

1.2試驗設備

試驗采用HCR[5]為主反應器，系統主要由反應器和沉淀池組成（圖1），反應器有效容積為15L，沉淀池有效容積為30L。我們曾將這一技術成功地應用于南寧味精廠的廢水治理工程中[6]，并取得了顯著的環境效益和經濟效益。

1.3試驗方法

本試驗接種污泥采用某農藥生產企業現有活性污泥系統的剩余污泥，經培養馴化而成。先進行濃度沖擊試驗，即固定進水流量，逐步增加進水COD，確定HCR能承受的最高進水COD和去除率較理想的進水COD；再進行負荷沖擊試驗，即固定進水流量在某COD值，逐步增加進水流量，確定HCR的最大容積負荷和最佳停留時間。

1.4分析測試項目及方法

試驗運轉過程的主要分析測試項目有：SV、MLSS、MLVSS、CODCr等，分析方法均采用環境監測統一標準[7]。

在試驗過程中，對溶解氧濃度、進出水pH值、溫度、活性污泥的性狀隨時進行監控，以便及時做出調整，保證HCR系統的正常運轉。

2試驗結果與討論

2.1濃度沖擊試驗結果

本階段進水流量保持在37.44L/d，進水pH保持在9以上，控制HCR內溶解氧在3～5mg/L，逐步增加進水COD，每運行兩天取一次樣。一般是在污泥被馴化穩定運行一周后再開始取樣監測。

①進水COD濃度與活性污泥的特性

試驗結果表明（圖2），在以有機磷農藥廢水為單基質、采用HCR處理的情況下，隨著進水COD的升高，微生物活性指標SV、MLSS、MLVSS、SVI、f（MLVSS/MLSS）有如下變化規律（表2）：

①進水流量與活性污泥特性

由試驗結果知（圖4），進水COD穩定在4200mg/L左右，隨著進水流量的增加，微生物活性指標SV、MLSS、MLVSS、SVI和f（MLVSS/MLSS）等有如下變化規律（表4～6）：

進水流量 (L/d)	SV (%)	MLSS (g/L)	MLVSS (g/L)	SVI (mL/g)	f (MLVSS/MLSS)
≤78.24	變化不大，保持在6%以上	變化不大，保持在3以上	變化不大，保持在0.8以上	變化不大，保持在20以上	基本上穩定在0.25 ～ 0.4之間
85.96（連續運行四天）	突降，四天后降至1.5%	突降，四天后降至1.413	突降，四天后降至0.175	突降，四天后降至10.62	突降，四天后降至0.124
93.13（連續運行四天）	最終降至0.2%	最終降至0.594	最終降至0.042	最終降至3.37	最終降至0.07

表2　微生物活性指標隨進水流量的變化規律

(1)MLSS、MLVSS、SV等微生物活性指標的變化規律相近，均表明當進水流量為78.24L/d（COD進水負荷為21.9kgCOD/(m3·d)）時，在HCR內微生物仍具有一定的活性，一旦超過該值時污泥就基本上失去活性。

(2)HCR活性污泥的SVI值維持在25mL/g以下，其f（MLVSS/MLVSS）維持在0.3以下，均表明其污泥活性較差。

②進水流量與COD去除效果

由試驗結果知（圖5），進水COD穩定在4200mg/L左右時，隨著進水流量的增加，COD去除率、COD容積負荷和有機磷去除率等表征HCR去除效果的指標呈現出如下變化規律：

出水COD、COD去除率、COD容積負荷、有機磷去除率等表征HCR處理效果的指標的變化規律相近，均表明當進水流量為78.24L/d（COD進水負荷為21.9kgCOD/(m3·d)）時，HCR具有一定的處理效果，一旦超過該值時處理效果就變得極差。

③結果分析

由以上試驗結果知，保持進水COD大致不變的情況下，進水流量為78.24L/d（COD進水負荷為21.9kgCOD/(m3·d)）是HCR處理效果和微生物活性發生突變的轉折點，進水流量增加到85.96L/d時（COD進水負荷增加到23.9kgCOD/(m3·d)），微生物的生長受到明顯抑制，HCR處理效果也隨著變差。分析其原因，由于進水量太大，導致水力停留時間太短（進水流量為78.24L/d時水力停留時間為4.6h，進水流量為85.96L/d時水力停留時間為4.2h，圖6），進入反應器中的有毒物質有機磷農藥不能及時降解，因此在反應器中濃度相對較高，從而達到抑制微生物生長的濃度，因此微生物生長受到抑制，從而處理效果受到影響。