含高浓度季铵盐废水处理工艺研究

含高浓度季铵盐废水处理工艺研究潘碌亭，肖锦，朱云(华南理工大学造纸与环境工程学院，广东广州510641)摘要：研究了厌氧→好氧→絮凝工艺在不同运行参数条件下处理含高浓度季铵盐废水的效果。结果表明，在进水COD为2500～3000mg/L范围内，经厌氧→二级好氧处理，COD总去除率可达95%，再通过絮凝处理，出水COD可降至100mg/L以下，达到工业废水排放标准。关键词：高浓度季铵盐废水；生化处理；絮凝某化工厂在生产过程中排放的含季铵盐废水COD高达25000mg/L，为难处理的高浓度特种有机废水。本试验研究了厌氧→好氧→絮凝组合工艺处理含季铵盐废水的可行性和处理效果，使该废水达到COD＜100mg/L的排放要求。1材料与方法1.1废水水质试验用废水采用某化工厂排出的综合废水，该废水含有季铵盐、异丙醇等有机物，日排放量约为20m3，COD为18000～25000mg/L，BOD5为7020～9750mg/L，BOD5/COD为0.39左右，属于可生化真溶液废水。由于该废水有机物浓度高，将其适当稀释后作为试验用水，其水质见表1。表1试验用废水水质COD(mg/L)BOD5(mg/L)BOD5/CODpH1000～3500390～13650.398～8.51.2试验方案与工艺流程针对该废水的水质特点，采用厌氧→好氧串联工艺进行动态模拟试验。该工艺利用有机物厌氧水解酸化，将废水中某些大分子难降解有机物转化为较易降解的小分子有机物，从而改善废水的可生化性［1］，为后续好氧生化处理创造有利条件。水解酸化工艺已成功地应用于含难降解有机物废水的处理［2］。1.3试验装置厌氧生物反应器：内径为14.5cm，高为2m，有效容积为30L，反应器内悬挂半软性填料；好氧生物接触氧化反应器：内径为11cm，高为2.3m，有效容积为20L，反应器内悬挂软性填料。1.4接种污泥生物菌种为优势菌加鱼塘底泥(兼氧性污泥)，经一周驯化挂膜后，逐步加入设定浓度的含季铵盐废水和N、P营养物，进行动态生化试验。1.5分析项目COD、BOD5、pH、浊度均采用标准方法测定。2结果与讨论2.1厌氧水解酸化驯化挂膜稳定后，在所设定的工况条件下开始试验运行，定期取样分析。处理结果见表2。表2水解酸化处理结果水样停留时间(h)进水(mg/L)出水(mg/L)去除率(%)进水(mg/L)出水(mg/L)去除率(%)进水出水进水出水12345303030303010131498200825213061496719942116513935152535455405584783983116325836047259469736384040400.40.390.390.390.380.520.50.50.510.58.28.18.288.37.277.17.17.2注废水流量为1L/h，下同。2.2好氧生物接触氧化处理好氧接触氧化法具有耐冲击负荷，无污泥膨胀和维护方便等优点。采用一级好氧生物接触氧化处理，出水中的COD仍然达不到排放标准，后又增加了一级好氧生物接触氧化处理(有效容积20L)。试验结果见表3和表4。表3一级好氧处理结果CODBOD5BOD5/CODpH水样停留时间(h)进水(mg/L)出水(mg/L)去除率(%)进水(mg/L)出水(mg/L)去除率(%)进水出水进水出水123452020202020496719942116513931441942453033487173747475258360472594697628310413116076777878770.520.50.50.510.50.390.380.390.390.387.277.17.17.27.16.876.97注进水为厌氧生物反应器出水。表4二级好氧处理结果CODBOD5BOD5/CODpH水样停留时间(h)进水(mg/L)出水(mg/L)去除率(%)进水(mg/L)出水(mg/L)去除率(%)进水出水进水出水123452020202020144194245303348598310312414659575859586283104131160152226303576777577780.390.380.390.390.380.250.260.250.240.247.16.876.9776.76.96.86.9注进水为一级好氧处理出水。由表3可知，含季铵盐废水经一级好氧生物接触氧化处理后，BOD5/COD比值从0.5左右下降到0.38左右，但废水还具有可生化性，故应增加二级好氧生物接触氧化反应器。表4可知，经二级处理，出水COD＜150mg/L，BOD5/COD比值在0.25左右，说明在此浓度废水中可生化降解物质已很少。～3000mg/L，经过厌氧→两级好氧生物接触氧化处理后，出水COD＞100mg/L，且略有余浊，故进行絮凝后处理。分别采用硫酸铝、聚合铝(PAC)和氯化镁为絮凝剂，石灰为助凝剂，试验结果见表5。表5生化法出水的絮凝后处理项目进水硫酸铝PAC氯化镁投加量(mg/L)COD(mg/L)浊度(NTU)146205010255095350984注进水为厌氧→两级好氧出水5＃样(废水中COD为3061mg/L)。由表5可知，经絮凝沉淀后处理，出水COD＜100mg/L，但从效果看聚合铝(PAC)最好。因此，当含季铵盐废水中COD＜3000mg/L时，经厌氧→两级好氧→絮凝处理后，出水COD＜100mg/L，水质清澈透明，达到废水排放标准。2.4含季铵盐废水处理工艺根据试验结果及分析，采用厌氧→两级好氧→絮凝组合工艺可以有效地处理难降解的含季铵盐废水，使废水中COD总去除率达96%以上，出水COD＜100mg/L。含季铵盐废水处理工艺如图1。①经厌氧水解酸化处理后，含季铵盐废水的BOD5/COD比值可提高到0.51左右，证实了水解酸化可提高该废水的可生化性。②当含季铵盐废水进水COD＜3000mg/L时，经过厌氧→二级好氧处理后，COD总去除率可达95%，出水COD＜150mg/L。③当絮凝剂(PAC)投加量为50mg/L时，COD去除率可达30%以上，出水COD＜100mg/L，浊度小且无色，达到废水排放要求。参考文献：［1］王凯军.低浓度污水厌氧—水解处理工艺［M］.北京：中国环境科学出版社.1991.［2］周平，钱易，李炳伟，等.厌氧—好氧—混凝工艺处理抗生素废水［J］.中国给水排水，1996，12(2)：4-6.中国城镇水网