ABR_BAF组合工艺处理制革综合废水

水污染治理

ABR-BAF 组合工艺处理制革综合废水

*

钟华文

谢文玉

李德豪

廖

艳

（广东石油化工学院化工与环境工程学院，广东茂名

525011）

摘要：针对制革综合废水有机污染浓度高的特点，采用厌氧折流板反应器（ABR ）-曝气生物滤池（BAF ）新工艺处理，试验研究了ABR 和BAF 的启动以及水力停留时间（HRT ）、有机负荷及其他因素对处理效果的影响。试验结果表明：ABR 在HRT 为12h 、水温25 37ħ，BAF 在HRT 为2.5h 、DO ≥2.0mg /L 的条件下，组合工艺对制革综合废水的COD 平均去除率达88%，出水COD 、SS 、色度、总铬等指标达DB 44/26—2001《广东省地方标准水污染物排放限值》一级标准。

关键词：制革废水；厌氧折流板反应器（ABR ）；曝气生物滤池（BAF ）；COD

TREATMENT OF TANNERY WASTEWATER BY ABR －BAF PROCESS

Zhong Huawen

Xie Wenyu

Li Dehao

Liao Yan

（College of Chemical and Environment Engineering ，Guangdong University of Petrochemical Technology ，Maoming 525011，China ）

Abstract ：Aiming at high strength organics content in tannery wastewater ，the ABR-BAF process was used to treat the wastewater.It was experimentally studied the influences of the biological device startup ，hydraulic retention time （HRT ），organic load and other factors on treatment effect.The wastewater was treated by the combined process under optimal conditions ：HRT of 12h to ABR and temperatures range from 25ħto 37ħ，HRT of 2.5h to BAF and DO ≥2.0mg /L.The results showed that the average removal percentage of COD was more than 88%，and effluent quality could reach the first-order of “Water Pollutants Emission Limit in Guangdong ”（DB 44/26—2001）.

Keywords ：tannery wastewater ；anaerobic baffled reactor （ABR ）；biological aerated filter （BAF ）；COD

*广东省茂名市科技计划项目（2006021）。

0引言

目前，我国皮革行业每年排放生产废水达1亿t

以上［1］

。制革废水具有有机污染浓度高，悬浮物质

多，水量大，废水成份复杂的特点。制革综合废水处理按流程，

分为一级处理部分和二级处理两部分。一级处理工艺由格栅、调节池和沉淀池组成。由于制革废水有机污染物浓度高，悬浮物高，并含有一定的色度，为了降低二级处理工艺的污染负荷，采用化学混凝和絮凝气浮工艺或沉淀处理工艺作为强化一级处理的处理系统也日趋增多。二级处理工艺目前主要以生物处理为主导工艺，在处理有机污染浓度较高的制革废水时，主体构筑物可采用厌氧－好氧联合处理

［2］

，最大限度地发挥各段处理工艺的优势，这样既

能保证出水水质，又相对减少能耗，降低运行费用。本试验采用厌氧折流板反应器（ABR ）－曝气生物滤

池（BAF ）组合工艺处理制革综合废水，

处理水质达DB 44/26—2001《广东省地方标准水污染物排放限值》一级标准。1试验部分1.1

水样

试验水样来自某皮革厂排放的制革综合废水。经隔渣和混凝沉淀池预处理后的废水水质情况见表1。该废水经物化预处理后，废水中SS 和总铬已达DB 44/26—2001一级标准；但其COD 、BOD 5含量较高，色度未达排放要求；可生化性B /C 在0.28 0.45，平均B /C 值为0.35，生化性一般。

表1

试验废水水质

项目ρ（COD ）/

（mg ·L －1）ρ（BOD 5）/（mg ·L

－1

）ρ（SS ）/（mg

·L －1）色度/

倍ρ（总铬）/

（mg ·L －1）废水水质500 900160 300

<10050 80<1.0排放标准

100

20

60

40

1.5

1

2011年4月第29卷第2期

1.2装置

1.2.1ABR的结构和设计

ABR是一个由多隔室（大多为4个）组成的新型高效厌氧反应器（结构示意见图1），反应器内设置一系列垂直安装的折流板，使废水在反应器内沿折流板上下流动，水流流经的总长度比一般反应器长，再加上折流板的阻挡及污泥的沉降作用，微生物能被有效地截留在反应器中。ABR运行时是一个整体为推流、各隔室为全混的反应器，因而可获得稳定的处理效果［3］。

试验用的ABR由PVC制成，整个反应器安置在水浴夹套内，通过WMZK-01型温度控制仪控制水温。ABR整体设计为长方体，长、宽、高分别为600，200，400mm，有效容积约36L。ABR分为4个隔室，每室由一个降流区和一个升流区组成，降流区和升流

区的水平宽度比为1ʒ4，折流挡板底部转角为60ʎ

。

图1ABR结构示意

1.2.2BAF的结构和设计

BAF使用一种新型的粒状填料，具有池容小、出水质量高、流程简单等优点［4-6］。试验设计的BAF由 90mm的PVC管（内径80mm）制成，采用上向流式，结构示意见图2，主要由生物反应过滤区、曝气装置、反冲洗装置等三部分组成。生物反应过滤区主要由滤料层组成，滤料层采用粒径2 3mm的轻质生物陶粒，填充高度为1500mm，滤料体积约7.5L；垫层采用10 20mm的碎石，厚度200mm。BAF所需空气通过布设在碎石垫层内的穿孔曝气管直接进入生物滤料层。反冲洗装置采用配气－配水联合系统，设计时把配气管与曝气管合并，配水管与进水管合并。

1.3微生物培养和试验方法

试验采用动态方法进行启动和研究。首先进行装置微生物培养和启动运行，待运行稳定后，再进行不同水力停留时间（HRT）和各种操作条件对废水处理效果影响的研究。

1.3.1ABR微生物培养和启动

取制革厂储水池底泥作为ABR接种污泥，取接种污泥15L左右，引入前述试验废水至ABR

中培养

图2BAF结构示意

厌氧颗粒污泥。因试验期间气温为10 25ħ，因此通过水浴夹套的温控装置来调节反应器水温（30ʃ1）ħ。首先采用低负荷培养，制革综合废水ρ（COD）在500 900mg/L，通过较长的HRT以确保ABR在低负荷条件培养和启动。开始时HRT约36h；培养15d后，缩短HRT至24h以提高容积负荷和水力负荷；再培养15d后，缩短HRT至12h，此时COD容积负荷≥1.2kg/（m3·d）。培养时间共50d，COD去除率达50%，反应器内出现颗粒粒径为0.2 0.4mm 污泥颗粒。维持一段时间，进水HRT为12h，COD去除率稳定达60%以上。

1.3.2BAF微生物培养和启动

选取城市污水厂曝气池活性污泥经沉淀后作为BAF的接种污泥，共接种污泥2L，将ABR出水引入进行好氧污泥培养。开始时仅引入ABR出水流量的1/3左右；2d提高流量至出水流量的1/2左右；4d 后ABR全部出水进入BAF。该厂制革综合废水ρ（NH

3

-N）≤5mg/L，BAF无需刻意培养硝化菌，5 7d异养菌培养完成。

2结果与讨论

2.1HRT对处理效果的影响

通常废水处理系统的效能可由污染物的去除速率和出水水质两个因素确定，仅当二者都处于相对较高水平时，系统的整体效能为最佳。根据笔者所在课题组多年对BAF处理各种废水的研究［7-9］，设计BAF 的HRT为2.2 3.0h，此时BAF的效能较高。

为了确定ABR处理系统的最佳HRT，调节进水pH为6.8 7.8，保持ABR恒温（30ʃ1）ħ，对进水流量1.8，2.2，3.0，4.5，9.0L/h（对应的HRT分别是20，16，12，8，4h）分别运行1周，考察ABR对主要污染指标COD的去除情况，HRT与处理效果的关系见图3。