高含盐有机化工废水生物处理初探
张金鸿[1] 张轶玲2
荆建刚1
于 岚1
（1天津市环境保护科学研究院，天津 300191；2天津市市容环境工程设计研究所，天津 300052）
摘要 高含盐有机化工废水中含有的无机盐类主要为NaCl，其质量浓度高达9 000 ~10 000 mg/L。经实验得出该废水TOC与COD呈线性关系，可用TOC来表征该废水中的有机污染物。比较分析了直接好氧工艺和水解酸化+好氧工艺对该废水的处理效果。结果表明：两种工艺均可应用于高含盐有机化工废水的处理，但废水停留时间较长，分别为18、20 h；水解酸化+好氧工艺中，水解酸化段可以提高废水的生化性，有利于该类废水的深度处理。
关键词 高含盐有机化工废水 好氧 水解酸化
A preliminary study on biological treatment for organic chemical plant wastewater with high salt content
Zhang Jinhong1，Zhang Yiling2，Jing Jiangang1，Yu Lan1. (1.Tianjin Academy of Environmental Sciences, Tianjin 300191; 2. Tianjin Environmental Sanitation Engineering Institute, Tianjin 300052)
Abstract: For the organic chemical wastewater used in the study, its main inorganic salt was sodium chloride ranging from 9 000~10 000 mg/L. A linear relationship between TOC and COD was obtained through an experiment. Accordingly TOC instead of COD was used to evaluate the removal of organic matter. Biological treatment for this wastewater with high salt content from an organic chemical plant was studied by using comparison between aerobic process and hydrolysis-acidification + aerobic process. It can be obtained from the treatment experiments that both of the two processes were applicable to treatment for the wastewater with high salt content from organic chemical industry. However, the values of hydraulic retention time for the two processes were high, which were 18 h and 20 h respectively.
Keywords：High salt content
Chemical plant wastewater
Aerobic technique
Hydrolysis-acidification
高含盐有机化工废水的处理是工业废水处理中难点之一。近年来，有报道称普通含盐量的有机废水的活性污泥处理工艺也适合于高含盐有机废水处理[１]。本文针对高含盐量有机化工废水，采用直接好氧处理以及水解酸化+好氧处理两种工艺，对其处理效果进行比较，以期优选出合理的生物处理工艺。
1
实验与方法
1.1 实验仪器与测试方法
实验仪器：岛津5000A型TOC测定仪，752型紫外可见分光光度计；精密分析天平；pH测定仪。
测试方法：见表1。
1.2
实验装置
实验装置：水解酸化及好氧曝气反应器体积各2 L，直径80 mm，高400 mm，有效体积1.8 L左右。处理工艺采用两平行工艺，其一为直接好氧，其二为水解酸化+好氧。
表1
测试项目与方法
测试项目
| 方 法
| COD
| 氯气校正法
| TOC
| 非色散红外线吸收法
| BOD5
| 稀释与接种法
| NH4+-N
| 纳氏试剂比色法
| TP
| 氯化亚锡还原法
| pH
| 玻璃电极法
| Cl-
| 硝酸银滴定法
| SS
| 重量法
|
1.3
实验废水水质
实验废水取自江苏某以生产塑料发泡剂及相关原料为主的合资大型化工企业。该企业日排废水量为5 000 t。废水水质见表2。
表2
实验用废水水质
项目
|
含量/ (mg∙L-1)
|
COD
|
300~320
|
BOD5
|
65
|
TOC
|
89.0~95.5
|
无机盐（主要为NaCl）
|
9 000~10 000
|
TN
|
50~54
|
NH4+-N
|
21~23
|
TP
|
5.0
|
SS
|
50
|
2
结果与讨论
2.1
COD与TOC的关系
经实验证明该废水COD与TOC之间关系为：COD＝2.9∙TOC。为了测试方便，实验中主要检测了TOC。COD则利用该计算式算出。
2.2
直接好氧工艺的污染物去除效果
经过一段时间的驯化后，出水TOC达到稳定。反应器内MLSS在2.0~2.5 g/L，MLVSS/MLSS为0.4左右。图1为不同停留时间下的出水TOC及其去除率。由图1可以看出，直接好氧法对该高含盐化工废水中有机物有较好的降解能力。虽停留时间增大，去除率趋于一定，总去除率为65%。
另外，和普通活性污泥法相比，同等运行负荷情况下，高含盐废水的好氧停留时间明显较长[6]。其原因是高含盐引起细菌渗透压变高，引起脱水和原生质分离，使得细菌的代谢途径发生变化，降解速率有所下降[2,3]。
图１ 好氧工艺出水TOC及其去除率曲线
2.3 水解酸化+好氧处理工艺的污染物去除效果
水解酸化和好氧处理停留时间均取10 h。水解酸化段使用好氧剩余污泥接种驯化。在反应器内加入机械搅拌，同时控制DO在0.50 mg/L以下（0.37~0.41 mg/L）。水解酸化段的有机物处理效果见图2。水解酸化10 h后，TOC去除率达到35%，说明反应器内经驯化后污泥内兼性细菌已具耐盐性能。同时，如图3所示，经水解酸化处理废水的BOD5/COD有所提高，说明废水的可生化性得到提高，有利于后续好氧生化处理。该工艺对TOC的总去除率为68%。
图2 水解酸化+好氧工艺出水TOC及其去除率曲线
图3 水解酸化对BOD5/COD的影响
2.4
两种工艺的比较
由图1、图2可见，水解酸化+好氧工艺的污水停留时间比直接好氧工艺长2 h，去除率也较直接好氧略高，两种工艺均对该高盐度化工废水中的有机物具有较好的去除效果，去除率均达到60%以上。说明利用生物法处理高盐度有机化工废水是可行的。
直接好氧工艺中，10 h后，有机物去除率增加不大。这可能与废水性质变化有关。经检测，直接好氧8 h后，污水BOD5/COD从初始的0.2降为0.1，即污水的可生化性在下降。而水解酸化+好氧工艺的有机物去除率在10 h后仍为直线增加。如上所述，水解酸化提高了废水可生化性。另外，高含盐废水的水解酸化工艺还具有水解解毒作用[4,5]，从而使得后续好氧处理能力提高。
3
结 论
高盐度有机化工废水是工业废水处理中的难点之一。通过实验研究，直接好氧工艺以及水解酸化+好氧工艺均可对该类废水具有较好的处理效果，但是污水停留时间较传统生物处理方法长，分别为18、20 h。水解酸化+好氧工艺中，水解酸化段可以提高废水的生化性，因而水解酸化+好氧工艺有利于该类废水的深度处理。
参考文献
[1]
刘正.高含盐废水生物技术探讨[J].给排水，2001,27(11):54-56.
[2]
须腾隆一.微生物生态[M]. 东京:共立出版株式会社，1985.
[3]
杨健.驯化活性污泥处理高含盐量有机废水研究[J].上海环境科学，1998,17(9): 8-10.
[4]
张锡辉.高等环境化学微生物学原理及应用M].北京：化学工业出版社，2001.
[5]
张希衡.废水厌氧生物处理工程[M].北京：中国环境科学出版社，1996.
[6]
周雹.活性污泥工艺简明原理及计算[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.
责任编辑：陈泽军 （收到修改稿日期：2007-03-25）
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[1] 第一作者：张金鸿, 女，1963年生，本科，高级工程师，主要从事环境科学研究工作。 | 
