1、 PDF外文：http:/ 5575 字 出处： Bioresource technology, 2008, 99(16): 7886-7891 采用缺氧折流板反应预处理纺织印染废水 Avishai Sintov ,Tomer Avramovich 2007 年 11 月 16 日收到初稿 ；2008 年 2 月 15 日收到修改稿 ；2008 年 2 月 18 日采纳， 2008 年 4 月 2 日可在线查阅 摘要 在废水温度为 5-31.3 时，使用缺氧折流板反应器（ ABR）对纺织印染废水预处理进行了研究 .当水
2、力停留时间（ HRT）为 8 小时，在 5 时 ABR 流出的颜色只有 40 倍，并且它可以满足中国纺织印染行业的专业排放标准（等级 1）（ GB4287-92）。在 5。 C、 9.7 、 14.9 、 19.7 、 23.5 和 31.1 时， ABR 的总COD 的去除率分别为 34.6， 47.5， 50.0， 53.3， 54.7及 58.1。此外，当水力停留时间为 6 小时和 8 小时采用 ABR 预处理废水后， BOD5/ COD 值分别从流入时的 0.30上升至流出时的 0.46以及从流入时的 0.30上升至流出时的 0.40。实验结果表明，在室温下， ABR 是对纺织印染废水
3、进行预处理和脱色的一个非常可行的工艺。此 外，在六种不同的废水温度下， ABR 中动力学模拟的有机物降解顺利完成。动力学分析表明，有机物降解是一级反应。该反应活化能为 19.593千焦摩尔 KJ/mol,而且它在 5-31.1 时的温度系数为 1.028。 2008 艾斯维尔有限公司版权所有。 关键词： 纺织印染废水 ；缺氧折流板反应；水解预处理 ；降解动力学 ；温度系数 . 1.引言 全世界每年用于印染而生产的合成染料超过 7 105公吨，并且 5 -10是随废水排出（维迪亚和黛特， 1982；宇等人， 2001）。纺织印染废
4、水中有一些染料，浆料，印染助剂，酸或碱，纤 维和无机化合物。而且，一些染料中含有硝基，胺基和重金属，如铜，铬，锌和砷等。此外，由于不同的染料种类，不同的染色过程，不同的染料浓度和不同的设备规模，这些组分将会发生改变（迪利等， 1998）。一般来说，纺织印染废水的特点是颜色深， pH 高， COD 高，生物降解性低（拉库等， 1997）。因此，来自纺织工业的纺织印染废水是环境污染的一个重要来源（乔等， 2007）。由于该污水具有稳定性和微生物难降解性，仅使用简单的生物处理工艺很难达到排放标准，然而利用物理化学处理工艺则需要较高的操作费用（皮尔斯等人， 2003）。目前 ，研究人员逐渐发现一些新的
5、处理工艺，其中一种方法是让废水先在缺氧条件下水解，然后在有氧条件下进行处理（劳伦库等， 2000；。宇等人， 2000）。相比传统工艺，纺织印染废水的处理中，先缺氧水解再好氧处理的方法一直被认为有很大优势。在缺氧的条件下，水力停留时间（ HRT）很短，废水中不可降解的有机化合物可以转化为可降解的物质，即废水的可降解性显著提高。同时，可以去除颜色和一部分 COD。 厌氧折流板反应器（ ABR）作为水解过程在这项研究中获得通过。在 ABR 的几个小隔室里，相分裂缺氧状态可能会沿废水的流动出 现在每个隔间中。 ABR 还有更好的优点，它耐冲击负荷和抗毒性。此
6、外，它还具有其他一些特征，如易于实施，可避免短流、堵塞及回流等（吴等， 2007）。 温度是在环境温度下影响纺织印染废水的生物处理效果最重要的因素之一：温度越高，转化率越高。但在 5 的低温下，污水中出现的缓慢的生化反应可能会降低缺氧污泥活性，进而可能使缺氧水解过程恶化。 在中国东部，温度随季节变化：夏季气温可高至 30 ，但在冬季，气温低至 5 也是可能的。因此在冬季，由于中国东部温度较低，引起的缓慢的生化反应和缺氧污泥活性较低通常会导致水解过程效率低 下。 因此，经过缺氧水解 - 好氧处理工艺流出的纺织印染废水很难达到排放标准。为了有效地调
7、节缺氧水解过程，并确保在室温条件下具有较高的水解效率，必须明确纺织印染废水在一个 ABR 中的厌氧水解特性。因此这个研究探讨了在 5-31.1 时 ABR 在纺织印染废水预处理中的表现。基于 COD 的去除率，研究探讨了在温度系数为 5-31.1 时有机物降解的动力学模型。此外，反应器内的流体动力学和混合程度强烈地影响衬底和缺氧污泥之间的接触程度，从而控制传质和潜在的反应堆性能。因此，研究还调查了反应器的水力特性。 2.方法 2.1 反应 器的配置 项目采用了一个敞开的 ABR。该 ABR 由六个隔室组成，其中前 5 个充当水解
8、池和第 6 个充当沉淀池。每个隔室在其配置的上行和下行共安装了两个采样水龙头，安装在上面的水龙头用于水流取样，安装在下面的水龙头用于污泥取样。每个隔室设有一个挡板，将水解区域分成两部分。 一个是向下流动的房间，另一个是向上流动的水解房间。在挡板的底部，有一个 45。 的引导挡板 ,它确保了废水在反应器室内与污泥充分混合。其中 ABR 的尺寸是 441 156 353mm（ L W H），有效工作容积为 10.5 L。 2.2 实验方法 一种液压特性，即 ABR 的停留时间分布（ RTD）是根据未加生物质的反应堆，利用其示踪剂的附加
9、脉冲来测定的。 NaCl 被用作牵引器和反应器加入蒸馏水中。 其在废水中的浓度是可测的。 该反应器接种的活性污泥来自中国南京印染工厂的污水处理部门。原废水混合了纺织印染废水。该废水的特点如下：表观棕色 ；色度 200 倍 ； pH 值 12.2；化学需氧量 1201mg/L；五日生化需氧量 360mg/L 和氨氮 5.5mg/L。 用硫酸将原废水的 pH 值调节到 7 左右。接着，通过蠕动泵将污水抽入 ABR。 控制 ABR 的 HRT 为 为 8 小时。在稳定条件下，测定在 6
10、 个不同的废水温度下 ABR中每个隔室的 COD 和色度。 同时，为了体现反应器的稳定性，以检查和控制 ABR的运行正常，还对氧化还原电位（ ORP）进行了测定。表 1 表示的就是 ABR 的各个隔室在六个不同的温度下废水的 ORP 值。在 5 时，隔室 1 6 的氧化还原电位值在 - 25 mV 至 -5mV 之间，并且相邻的两个隔室之间的氧化还原电位的变化很小。而在其他的废水温度（ 9.7， 14.9， 19.7， 23.5 和 31.1）时，所有 ORP 值均在- 160 mV 到 -35mV 之间，并且样品的 ORP 值随着 ABR 中隔室序列号的增加而降低。
11、 根据中国的标准方法，化学需氧量采用重铬酸盐法测定，色度是用双稀释法方法测定。 PH 采用 用模型 PHS-3C 酸度计（中国制造）来测定。 ORP 则使用模型250A 口袋 ORP 计（中国制造）测定。 ABR 中六个隔室的 ORP 值 表 1 隔室序号 T( ) ORP(mV） 5 9.7 14.9 19.7 23.5 31.1
12、 1 -7.3 -35.3 -40.3 -49.1 -63.2 -127.7 2 -18.7 -37.8 -38.1 -41.6 -75.4 -142.0 3 -20.6 -44.6 -43.3 -53.0 -78.8 -148.2 4 -17.1 -48.0 -52.9 -58.0 -78.8 -154.0 5 -20.2 -71.1 -87.1 -89.8 -99.5 -157.0 6 -22.9 -84.8 -90.1 -96.3 -106.0 159.4 3.结果和讨论 3.1 反应器的水利特性 正如在“方法”部分提到的，
13、研究测定的是在 ABR 中无生物量时的水力特性。图 1 是当 HRT 为 8 小 时时，反应器中的停留时间分布图（所谓的 RTD 曲线）。 h是减少的时间。 t ， &n
14、bsp; （ 1） 其中 t 是实际时间（ min）， s 是理论上的平均停留时间（ min）。 变量 C = c / c0，其中 c（ mg/L）表示的是流出物中的示踪剂浓度， c0（ mg/L)是当加到反应器中的示踪物在整个反应器中充分扩散时得到的示踪剂浓 度。 在这种分布情况下（ C = F（ T），可以得到热电阻曲线的研究中两个很重要的结果：试验的平均停留时间和方差。实验的平均停留时间 te（ min）可以由公式 (2)求得，方差 2t可以由公式（ 3）计算求得。 dttfdtttf
15、te )()(0 , (2） 222)(0)(0)(0)()(0et tdttfdttftdttfdttftet ,
16、; （ 3） 除了 RTD 曲线，分散数（ D/ UL）是该系统的另一个特征。对于液压封闭系统，该分散数可以通过以下式子来计算。 )1)(2222 DuLeuLDuLDtet , (4)
