新型MUASB—MBR工艺降解含萘印染废水的使用研究

贺佐明

摘 要：利用弱磁场作用可提高微生物的代谢能力，构建磁性材料MUASB-MBR体系可有效处理含萘的印染废水，并可确定最佳的工艺参数。

关键词：印染废水；磁场；MUASB-MBR；UV光解法

中图分类号：X791 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.02.097

我国是印染工业大国，印染工业在高速发展的同时，排放的巨量废水也对环境造成了具大的破坏。这些废水中含有大量有毒有害的有机污染物，其中，染料能吸收光线，会直接影响水生生物和微生物的生长，并使水体的自净能力受到限制。因此，如何有效降解印染水体中难降解的复杂污染物已成为相关单位必须研究的问题。

1 现状分析

降解萘的方法主要有生物修复法、UV光解法、高级氧化法、超声分解法和微生物降解法。生物修复技术具有成本低、效果好、没有二次污染等优点，得到了广泛的研究和应用。研究表明，多环芳烃类难降解化合物可在厌氧条件下被降解。其中，升流式厌氧污泥床（UASB）工艺是目前应用最广泛的厌氧处理工艺之一。该工艺与膜生物反应器（MBR）联用可获得非常好的处理效果。此外，结合生物质磁性载体，可使上述工艺在处理难降解污染物时具有更好的效果。

2 解决方案

在厌氧污泥中加入经过磁化处理的木屑（磁性载体），并将其作为载体加入UASB工艺中。该工艺中处理含萘废水的系统被称为磁性UASB（MUSAB）。MBR工艺中的菌种来自广州某工艺污水处理厂，其对废水中有毒有机污染物有较好的降解能力和适应能力，且污泥中微生物具有较高的生物活性。MUASB-MBR系统经数月的调试后，可连续、稳定地降解萘，获得良好的处理效果。

2.1 最佳磁性微生物载体的运行条件

最佳磁性载体加入量为反应器容积的10%.此时，最佳的pH为8.0，污泥浓度为3 gVSS/L。加入磁性载体后，反应器出水VFA（Volatile Fatty Acid）物质的量浓度从1.9 mmol/L逐渐降低至0.7 mmol/L，碱度从4.2 mmol/L增大到5.5 mmol/L。由此可见，加入磁性载体后，有利于平衡厌氧微生物降解有机物过程中产生的小分子酸，从而保证系统的正常运行。研究表明，磁性载体为微生物提供了附着的表面和内部活动空间，加快了其对新环境的适应速度。此外，适应弱磁场后，厌氧微生物对废水中萘的降解率将提高10%.

2.2 MUASB-MBR的最佳工艺条件

在污泥浓度为3 gVSS/L，初始pH值为8.0的条件下，最佳的水力停留时间（HRT）为24 h。在此情况下，反应器中污泥与废水间有较好的混合效果。由于处理的是难降解的废水，需要提供一定的共代谢基质（葡萄糖等）来促进厌氧微生物分泌可降解萘的酶。因此，最佳进水COD的质量浓度为800 mg/L。加入磁性载体后，系统对萘的去除率可达80%. 由此可见，磁性载体有利于厌氧微生物的生长，且能提高系统对毒性污染物的适应能力。

3 处理废水的效果分析

废水取自广州新塘镇环保工业园水质净化厂的集水池，pH为6.5～8.5，色度在400倍以上，COD的质量浓度为1 200～1 600 mg/L，萘的质量浓度为9.0～14.0 ug/L。在实际处理中，MUASB-MBR系统运行稳定，在HRT为24 h、污泥浓度为3 gVSS/L、初始pH为8.0、磁性载体加入量为15%的条件下，对萘的去除率可达75%.

4 结束语

自严格的印染废水排放新规实施以来，我国社会对难降解污染物的排放要求越来越高，传统的污水处理工艺，比如生物膜法、SBR法、氧化沟法等已越来越难以满足环保法规的需求，而MUASB-MBR工艺有着广阔的应用前景。

参考文献

[1]卢耀斌.MBR+蠕虫床污泥减量效能及膜污染控制机制[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2014.

[2]赵青玲.UASB处理养猪废水条件下污泥颗粒化影响因素研究[D].郑州：河南农业大学，2004.

〔编辑：张思楠〕