cass法处理印染废水

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1、CASS 法 处 理 印 染 废 水 黄永辉 东华大学环境科学与工程学院( 200051) 摘 要 采用 CASS 系统对某印染厂废水进行了处理研究。结果表明, 在设定运行参数条件下, CODCr的去除率 达 87% 94% , BOD5的去除率达 94% 98% , NH4- N 的去除率达 91% 94% , 色度的去除率达 91% 93% 。出水水 质指标完全达到国家排放标准。文章初步探讨了该处理系统的反应机理。 叙 词: 染整 废水处理 去除率 中图法分类号: TS199 1 引言 印染废水是当前废水处理的热点, 也是难点。 根 据美国 C. I. ( Color Index) 统计,

2、 目前正在使用的染 料达万种之多, 它们不仅具有特定的颜色, 而且结构 复杂, 生物降解性较低, 大多有潜在毒性的特征 1 , 用传统的生化处理工艺, 往往处理效果较差, 难以达 到排放要求 2。本文采用 CASS( Cyclic Activated Sludge System) 循环式活性污泥系统对上海某印染 厂的废水进行了处理, 取得了较好效果, 可以使出水 水质达到国家排放要求。 2 CASS 原理 CASS 系统分为三个反应区, I 区为生物选择 器; II 区为缺氧区; III 区为好氧区, 各区的尺寸如图 所示。 I 区的主要功能是保证活性污泥不断地在选择 器中经历一个高絮体负荷(

3、 S0/ X0) 阶段, 从而有利于 有机质的吸附和絮凝性细菌的生长, 并可提高污泥 活性, 使其快速地去除废水中易降解基质, 进一步有 效地抑制丝状菌的生长和繁殖。 II 区作为缺氧区, 是 将 I 区出水中难以降解的大分子有机物, 通过水解、 酸化, 转变成易于降解的小分子有机物, 从而提高废 水的可生化性。 同时, 经厌氧水解、 酸化后, 废水中一 些复杂的发色有机物被分解成不发色的简单有机 物, 而使印染废水的色度进一步下降。 为确保微生物 与基质混合均匀, 并使该区处于缺氧状态( 溶解氧在 0. 5 mg/ L 以下) , 我们设定搅拌器的转速为 15 r/ min。 II 区的 p

4、H 值控制在 5. 56. 0之间。 经过 I 区、 II 区处理后, 有机质得到较大程度的去除, 废水的可 生化性得到进一步的改善, 色度也有较大幅度的去 除, 所以通过 III 区的好氧处理后, 出水水质完全达 到国家排放标准 3 。 3 实验部分 3. 1 实验装置 图 CASS 系统示意 1-外壳, 材质为有机玻璃 248 cm30 cm80 cm; 2- 出 水管; 3-空气压缩机; 4- 气体分布管; 5-回流泵; 6- 回流污泥 管; 7-贮水池; 8- 进水泵; 9- 进水管; 10- 搅拌器; 11-II区到III 区的进水孔 3. 2 实验材料 印染废水水质情况: CODC

5、r6001500 mg/ L; BOD5300700 mg/ L; NH4-N150250 mg/ L; 色度 500900( 倍) ; 温度 1836 ; pH 值 79。接种污 泥取自上海诺华制药厂环保车间曝气池。 3. 3 实验步骤 采用间歇曝气、 进水操作。运行开始时, 首先开 动蠕动泵向 I 区注水, 并启动回流泵进行污泥回流, 同时开动搅拌器对II 区进行缓慢搅拌。为使 I 区有 一个最佳的反应时间, 控制进水时间为30 min。 在反 应器进水完毕, 达到最高水位时, 开始对 III 区进行 曝气, 并停止回流和搅拌, 视进水浓度高低, 曝气 3 4 h。 曝气结束后, 进入沉淀

6、期, 沉淀 1h 后, 打开放 水阀, 排放上清液后, 再进入下一个运行周期。 3. 4 分析项目及方法 主要 监测分析项 目有: CODCr、 BOD5、 色度、 NH4-N、 pH 值、 MLSS、 VSS、 SV% 、 SVI 等。分析方 法均采用全国环境监测统一方法。 33 CASS 法处理印染废水 印 染( 2000No. 4) 表 1 低浓度期间试验数据及去除率 时间, d CODCr 进水,mg/ L 出水, mg/L去除率,% BOD5 进水,mg/ L 出水 mg/L去除率,% 色度 进水( 倍)出水( 倍)去除率,% NH4-N 进水,mg/ L 出水, mg/L去除率,

7、% 16277887.63161595.35003094. 01591491. 2 26536989.43281196.65003094. 01611292. 5 36575292.13301794.85004092. 01651392. 1 46715791.53341595.55504092. 71721193. 6 56694593.33321396.15505090. 91701193. 5 66935192.63492194.06005091. 71831392. 9 76854693.33451894.86005091. 71781392. 7 87155991.73561795.

8、26505092. 31911393. 2 97586291.8327997.27005092. 91931293. 8 107925692.93411196.87005092. 91971293. 9 平均值69257. 591.6335.814. 795.65854492. 51771293. 2 4 结果与讨论 在反应器中加入污泥驯化 45 天, 系统基本稳 定, 随后使进水逐渐增加, 并开始采集有效数据, 结 果见表 1。 从表 1 可以看出, 在低负荷阶段 CASS 反应器 进水浓度为 CODCr600760 mg/ L; BOD5300360 mg/ L; NH4-N 150200

9、 mg/ L; 色度 500700( 倍) 。 经该系统处理后, CODCr 80 mg/ L、 BOD5 30 mg/ L、 NH4-N 15 mg/ L、 色度 50( 倍) , 完全达到国家 排放标准, 其效率明显优于一般活性污泥法。 同时, 从表 1 可以看出, 在进水浓度不同的情况 下, CODCr、 BOD5、 NH4-N 和色度的去除, 随反应时间 的变化, 其趋势是稳定的, 说明 CASS 系统抗冲负荷 特别显著。对水质、 水量变化较大的中、 小型污水处 理厂是较适合的。 表 2 高浓度期间试验数据及去除率 时间, d CODCr 进水,mg/ L 出水, mg/L去除率,%

10、BOD5 进水,mg/ L 出水 mg/L去除率,% 色度 进水( 倍)出水( 倍)去除率,% NH4-N 进水,mg/ L 出水, mg/L去除率, % 1131710192.36133394.68005093. 82011990. 5 213089892.55973793.88005093. 82081891. 3 313769593.16363594.58005093. 82151593. 0 413208293.86192895.58004095. 02071592. 6 513247294.66282196.78004095. 02111393. 8 613897794.564125

11、96.18004095. 02281394. 3 713556895.06351897.28004095. 02191493. 6 814378394.26892296.89004095. 62431295. 1 914938594.37032396.79004095. 62481394. 6 1014908294.57011997.39004095. 62511394. 8 平均值13818493.96462696.18304394. 82231493. 7 从表 2 可以看出, 在高负荷期间, 刚开始 3 天的 出水不太稳定, 水质指标较高, 这是由于进水浓度突 然增高的缘故, 但整个系统

12、的去除率还是保持在 91%以上。随后, 稍增加回流污泥量, 处理效果又迅 速提高, 这是由于适当提高污泥回流有利于有机质 的吸附和絮凝性细菌的生长。在以后的出水中, CODCr指标基本都保持在 80 mg/ L 左右。由此可以 看出, 在 CASS 系统中, 可以根据进水和出水水质及 时调整回流比, 可以有效地控制出水水质。 另外, 从活性污泥的镜检中, 未发现丝状菌。其 污泥结构以菌胶团为主, 菌胶团轮廓清晰。 这主要是 由于 CASS 系统具有时间与空间上的基质浓度的不 均匀性, 及厌氧与好氧的交替运行, 从而抑制了丝状 菌的生长和繁殖。另外, 在镜检中还发现了纤毛虫和 轮虫。这对加速絮凝

13、过程, 加快沉淀有一定的影响。 在整个运行过程中, SV 始终停留在 17% 22% 34 印 染(2000 No. 4) CASS 法处理印染废水 免费 纺织印染行业染色配方 软件主要功能 数据处理软件? 完成各类染色配方单数据录入/ 修改工作。 ( 适用: 染纱、 染布企业)? 设有染料及助剂名称和单价对照资料库。 典型用户: ? 自动计算表格中计算指标的数据。 ? 宁波侨泰兴纺织有限公司?自动核算每张配方单的成本。 ? 宁波永利织纱线漂染厂? 能按指定的条件( 如 NO 号、 机号、 日期、 客 ? 宁波嘉乐染整有限公司 户、 客户编号、 纱种、 支别、 色称、 色别、 打样 等多家企业

14、 96 年至今正常使用 员) 查找相应的染色配方单。 ?设有统计参数库, 以便核算每日、 每月及指 免费使用期限: 二个月 定客户在某统计时段内的染色加工所 发主的成本。 免费使用申请卡( 复印件有效)染纱: 染布: 姓名: 身份证号: 部门: 职务: 单位: 电话: 传真: 邮编: 通信地址: E-mail: 咨询电话: 0574- 7718213 7724589 7318181 7318182 此卡请寄: 宁波市甬港北路怡景花园 B座 02A 邮编: 315040 宁波灵峰科技发展公司 软件开发部收 或传真至: 0574- 7724589 或 E-mail: mblfpublic. nbp

15、tt. zj. cn 总代理: 上海英福科技有限公司 地址: 上海市平凉路 988 号 邮编: 200082 联系人: 章民交 电话: 021-55213494 传真: 021-55213418 电子邮件 E-mail: stristn. sh. cn 网址 http: / / cdfic. stn. sh. cn 之间; SVI 保持在 100 以下。这说明, 该系统的活性 污泥的活性程度和凝聚沉淀性能都较为理想。 5 结论 5. 1 CASS 是一种性能稳定的污水处理系统, 抗冲 击负荷特别强, 在进水浓度及污泥负荷急剧变化时, 出水水质仍比较稳定。 5. 2 CASS 系统历经高絮体负荷

16、阶段、 缺氧及好氧 阶段, 微生物可通过多种途径进行代谢, 通过不同的 质子受体以摄取能量, 使有机质的降解更完全。 5. 3 CASS 具有较高的脱氮效果, 明显好于其他传 统污泥处理系统。 5. 4 自动化程度高。该系统可设计成自动化控制, 操作较方便。 5. 5 CASS 工艺流程非常简单。土建和投资低( 无 初沉池、 二沉池) , 可采用组合式模块结构, 布置紧 凑, 占地少, 分期建设和扩建方便。 参考文献 1 Chung King- T hom et.Degradation of azo dye by environmentalmicroorganismsandhelminths. Environ. Toxical. Chen. , 1993, 13( 11): 2121- 2132