微电解-UASB-接触氧化处理高浓度CMC生产废水研究

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山东某化工有限公司在生产羧甲基纤维素(CMC)过程中产生一定量高浓度高盐分有机化工废水,废水COD为20000~25000mg/L,含盐量4%左右。经过对CMC废水的性质研究发现,CMC废水的可生化性极差,必须采用预处理。对几种预处理方法进行比较后,决定采用微电解法对CMC废水进行预处理。微电解法对CMC废水COD去除率最高可达35%,同时B/C从0.12提高到0.35左右,远远高于其他预处理方法,大大提高了CMC废水的可生化性,为后续生化处理创造了良好的条件。影响微电解处理效率的因素从大到小是:进水pH>混凝后pH>HRT>Fe/C。最佳运行条件:进水pH值3.0,HRT为75min,混凝pH为9,Fe/C比为3:1。经过对CMC废水进行GC-MS等分析得出:微电解去除CMC废水中的污染物的机理为原电池反应、氧化还原反应、电化学富集、物理吸附及氢氧化铁的混凝作用等,微电解过程是一个复杂的综合作用过程。在完成微电解后,采用UASB反应器处理CMC废水。UASB采用高负荷低去除率方法启动,并投加处理城市污水的颗粒污泥。UASB启动共花了60天,比一般的厌氧反应器启动要快一些。研究发现UASB工艺最佳的运行条件:HRT为44h、温度为37℃、回流比为1:20。这些情况下COD的去除率可达到82%以上。对UASB的颗粒污泥研究发现当COD负荷达到0.3kgCOD/(kgVSS·d)时,颗粒污泥开始增多,当达到0.6kgCOD/(kgVSS·d)时颗粒污泥已经占污泥的绝大部分。经过电镜扫描知CMC废水的颗粒污泥的粒径在1mm左右。UASB运行200天后,取颗粒污泥进行颗粒污泥的最大比产甲烷活性(SMA)试验,采用甲酸、乙酸、葡萄糖与CMC废水进行对比试验。其中葡萄糖废水的SMA最大,CMC废水的最小。一级好氧在三个HRT条件上COD的去除率有一定的差别,HRT=32h的下COD去除率在80%左右,同时二级接触氧化HRT=16 h时COD去除率为70%,出水COD在100mg/L以下,可以达到国家排放标准。
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