流化床生物膜反应器中印染废水处理效能研究

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印染废水是一种难以处理的工业废水,具有色度高、生物毒性大、有机物浓度偏高的特性。本文通过构建移动床生物膜反应器(Moving Bed Biofilm Reactor,MBBR),研究了共基质(丙酸钠、淀粉、蔗糖)和悬浮载体类型(聚氨酯填料、聚乙烯填料)对印染废水处理效率的影响,分析了印染废水水解酸化及好氧处理过程中微生物群落组成及代谢产物变化,对比研究了两种悬浮载体对实际印染废水的处理效果,从而完善印染废水厌氧与好氧生物处理的机理。主要研究结论包括:(1)利用流化床膜生物反应器进行模拟印染废水试验,结果表明,聚乙烯填料效果优于聚氨酯填料;丙酸钠效果优于蔗糖、淀粉。生物填料为聚乙烯,共基质为丙酸钠时反应器的整体处理效果最佳,COD、NH4+-N、TP、色度以及聚乙烯醇(PVA)的去除率分别为61.54%、62.87%、62.96%、29.5%和84.1%。厌氧反应器水解酸化效果显著,B/C从进水的0.47左右提升至 0.52左右。模拟印染废水生物毒性得到去除,进水0.11mg·L-1经由厌氧单元降为0.04mg·L-1,再经由好氧单元降为0.02mg·L-1。(2)分析反应器生物膜填料微生物群落结构,结果表明聚乙烯填料条件下微生物群落的相对生态多样性及生物丰富性较大。在生物膜系统环境中微生物丰度相对较高的细菌门类主要为:变形菌门(proreobacteria)、拟杆菌门(bacteroidetes)等。厌氧单元处理模拟印染废水的优势菌属为Auqitalea、Dechloromonas。好氧单元处理模拟印染废水的优势菌属为Chryseobacterium。聚乙烯填料中优势菌属含量大于聚氨酯填料。(3)以绍兴市某印染污水厂废水进行试验研究,结果表明,聚乙烯填料处理实际印染废水效果更优,COD、NH4+-N、TP和色度的去除率分别为32.17%、30.68%、23.04%、1 1.05%。进水B/C为0.15左右后提升至0.30左右。实际印染废水生物毒性得到去除,进水0.24 mg·L-1经由厌氧单元降为0.15mg · L-1,再经由好氧单元降为0.09mg·L-1。
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