1、 PDF外文：http:/ 6068 字 印染废水处理过程中不同处理单元对有机物的去除 J.Wang,M.C.Long,Z.J.Zhang,L.N.Chi,X.L.Qiao,H.X.Zhu,Z.F.ZhangCollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai20040,ChinaInstituteofLightIndustryandFoodEngineering,GuangxiUniversity,Nanni
2、ng530004,China ShaoxingWastewaterTreatmentDevelopmentCo.,Ltd.,Shaoxing312074,China 摘要 ： 在绍兴污水处理厂的废水中 90%以上的成分是含有高硫酸盐浓度和高 pH 值的印染废水。废 水 通过厌氧产酸 （ HRT 为 15h） 、好氧（ HRT 为 20h）和絮 凝 沉淀等一系列 工 艺的综合处理 ， 其 COD 总去除率高达 91%。 但在厌氧产酸处理单元中的 COD 的去除率仅有 4%。相比而言，在中试规模的 UASB 反应器中， COD 去除率却高达 35%。气相色谱质谱仪的分 析
3、表明，这些废水样品的响应丰度随着他们的 COD 去除率下降而下降。污水处理厂进水的一项主要组分是长链正构烷烃 ， 而最终出水的烷烃类型只有四种 。 在经过污水处理厂的厌氧处理单元后 ， 总烷烃质量在总有机化合物中所占比例略有下降 ， 而其种类却有所增加 。 但在 UASB 反应器中 ， 烷烃的种类被去除了 75%。 咖啡因作为一种化学标记只能在好氧处理过程的出水中被检到 。 经过定量分析 ， 结果表明气相色谱质谱仪的分析结果可以为我们提供一种测量有机物去除量的方法。 关键词 ： 烷烃；降解；气相色谱质谱联用 仪 （ GC-MS） ；工业废水 ； 毒性；上流式厌氧污泥
4、床（ UASB 反应器） 1 介绍 全世界范围内都在飞快的发展和建设二级污水处理厂，尤其是发展中国家 （ Qian,2000） 。 然而 ， 在污水处理厂进水中的有毒物质可能会抑制活性污泥的生 物活性，使得污水处理过程中频出问题。例如，琼森等（ 2000）表明，在瑞典的 109 个污水处理厂中 4560%发现受纳的废水中含有抑制性物质 。 污水处理厂是 设计用来处理市政污水和工业废水的 ， 它一般不能够对生物处理过程中所涉及到 的微生物起作用。然而 ， 工业废料中却含有抑制或有毒物质 。 随着工业的发展， 工厂的废水变
5、得更复杂，混合了各种化学品。另一方面，抑制的发生主要取决 于处理模式和潜在抑制化合物的生物降解性 。 因此 ， 有必要知道哪一种主要成分有潜在的毒性。 监测可能对污水处理厂产生复杂影响的毒性物质 ， 可以对生物处理过程中的低迷表现提供预警 。 这些监测是至关重要的 ， 并且我们必须对现实中复杂工业废 水对生物群的影响进行估计。毒性评估方法主要有微量热法，生物测定滴定法，呼吸运动计量法 ， 氨苯磺胺分析以及以分子为基础的生物传感器和化 验 （ Dalzell 等， 2002； Ren,2004； Ren 和 Frymier,2005） 。 然而 不 幸的是，在
6、许多 情 况下根 据不同原理或物种的测试结果表明这一切与细菌的毒性是没有关联性的（ Ren,2004） 。 另一方面，一些国家，尤其是发展中国家国家确实缺乏对污水中的有毒污染 物的检测和量化的技术手段 。 污水处理厂必须面对可能存在抑制剂的废料的持续增加输入问题 。 因此 ， 最重要和最实际的做法就是去认知污水中有哪些有毒物质， 以及如何提高去除这些污水中的有毒物质的能力 。 尽管如此 ， 只有很少的数据能提供不同污水的化学成分和生物降解之间的关系。 本研究的主要目的是评估产酸厌氧，好氧和混凝沉淀组合工艺的性能（主要是 COD 去除 率 ） ，并
7、 评 估这些不 同 处理单元 在 处 理 中国 浙 江省绍兴 市 污水处理厂的印染废水时对有机物的去除能 力 （用气相色谱 -质谱联用仪分析 ） 。 绍兴市污水处理厂具有 70 万方的日处理能力，它负责处理市政污水和工业废水，而印染废水是其处理的工业废水中最主要的部分 。 与此同时 ， 一座用于对比绍兴污水处 理厂的厌氧处理单元的中试规模上流式厌氧污泥床（ UASB 反应器）也在运行。本文所包含的数据对建立工业废水中有害物质多样性的数据库会有很大的帮助。 2 材料和方法 2.1 进水的特点 污水处理厂的废水组成中， 8%是市政污水， 90%
8、是印染废水，还有 2%是其 他工业废水。废水的主要成分来源于染色，印花，涤纶人造丝绸印染废水（ TPD 废水 ） 中的碱减量过 程 。 它的特点是高 pH 值 （ 9.1410.21） 、 高硫酸浓度（大约 500mg/L） 、高COD 浓度 、 高色度、 高 浊度（悬 浮 物浓度大约 200300mg/L）以及低 BOD/COD比率。绍兴污水处理厂的污水中 NH4+-N 和 TP 的浓度分别为 35 和 7.2mg/L。它们不会限制底物的生物降解过程，可以很容易的去除并达到 出水标准。绍兴污水处理厂对 TN 和 TP 的去除并没有问题，因此本研究没有提供 TP 和 TN 的去除，而仅用 CO
9、D 取而代之。 COD 决定了绍兴污水处理厂的处 理成本。 TPD 废水起源于 20 世纪 80 年代并在 90 年代得到发展。 TPD 废水已经 成为了现阶段中国印染废水中的主要废水。 2.2 实验装置 在绍兴污水处理厂中我们进行了了中试规模的 UASB 反应器实验 。 UASB 反应器如图 1。
10、; 图 1 中试规模上流式厌氧污泥床示意图（ UASB 反应器） 中试规模的 UASB 反应器主要包括三个部分 ： 顶部的三相分离器 ， 中部的反应器主体以及底部的配水器 。 十根采样管以 200mm 的间隔被分布在反应器的中断。反应器的总有效容积是 0.78m3。反应器的外壁覆盖棉花作为保温层。在整个调查 研 究期间，反应 器 的温度基本保持 不 变 （ 35.2 ） ，在这 样 的温度环境下 正适合活性污泥系统的运作。水流经过水泵进入反应器底部并从顶部跌水排出。 中试规模 UASB反应器使用卫生填埋场的填埋污泥进行了接种并在污水处 理厂中经过一年的厌氧消化。在开始启动前，反应器的 SS 浓度为 20g/L15gVSS/L（挥发性悬浮固体） 。根据污水处理厂的调节池设计， UASB 反应器的水利停留时间被控制在相对较短的 15 小时。其表面流速为 0.18m/h。
