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    廢水治理論文:IMC技術在廢水治理的運用

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    廢水治理論文:IMC技術在廢水治理的運用

    本文作者:曾志航作者單位:惠州市保家環境工程有限公司

    各種imc載休的性能比較

    適用于廢水處理的理想的IMC載體應該是對生物無毒,傳質性能良好,機械強度高,壽命長,固定操作容易,且價格便宜。對按圖1制備的瓊脂、明膠、海藻酸鈣(簡稱SA)、聚乙烯醇(簡稱PVA)和丙烯酞餒(簡稱ACRM)5種凝膠作為IMC載體時的機械強度、傳質性能等比較結果如下:1)在5種包埋劑中,瓊脂機械強度極差,無實際工程應用價值;2)ACRM凝膠中未聚合的單體對生物有毒,且在聚合過程中發熱,對細菌殺傷大;傳質性能較差,IMC小球內的微生物增殖不好;固定操作不易;3)明膠強度較低,內部結構密實,傳質性能較差;4)SA凝膠和PVA凝膠,機械強度較好;電鏡觀察表明內部呈多孔結構,對生物的毒性小,固定操作容易。5種IMC載體的各性能比較見表2。對SA凝膠和PVA凝膠進一步的研究表明:PVA凝膠的機械強度優于SA凝膠,但SA凝膠的傳質性能比PVA凝膠好。將兩種IMC小球置于紅墨水中,30min時,紅墨水沿半徑5.Omm的PVA小球徑向僅擴散進入0.6mm~0.8mm,而SA小球幾乎全部變紅。在穩定性方面,SA凝膠易在PO2溶液中溶解,pH>10時,容易破碎;而PVA性能受pH變化影響甚微,但PVA由于交聯不徹底,有小量TOC溶出。通過用Na2:CO3:事先將硼酸溶液的pH調到6.7左右,再進行交聯,可減少TOC溶出,并可增加高溫時凝膠強度的穩定性。綜合以上結果,目前較為合適的IMC載體為PVA,但需對傳質性能進一步改善。

    IMC處理洗衣粉廢水效果

    隨著運行時間及LAS降解速率增加,運行到第八天,降解速率達最大,在進水LAS濃度40mg/L時,在3h內就可將LAS降解97.8%。當進水LAS濃度升高為70mg/L時,LAS的降解速率并沒有因為其濃度的提高而降低很多。但隨著運行時間的增加,PVA小球的活性有所下降。運行到20天,3h的LAS去除率只有81%。這可能是由于LAS降解產物中有不利于LAS降解菌生長的物質產生,積累到一定量時,導致PVA小球活性下降。采用低濃度LAS進水對PVA小球進行活化培養,可恢復PVA小球的活性,反復使用。半連續試驗進行了幾個月,結果表明PVA小球一直保持了良好的強度,沒有破碎。

    IMC處理四環素廢水效果

    如圖3所示,在進水COD濃度<3500mg/L,即產酸相出水COD<3000mg/L時,IMC產甲烷相的COD去除率為65%~70%,以二相計時,COD去除率為73%左右。而UASB產甲烷相的COD去除率為60%~65%,以二相計時,COD去除率為69%左右。當進水COD濃度>3500mg/L時,UASB受沖擊負荷的影響,COD去除率明顯下降,即使進水COD濃度又下降到3000mg/L左右時,其COD去除效果仍恢復較慢。相比之下,IMC反應器受進水沖擊負荷影響較小。由此可見,IMC反應器比UASB反應器處理效率高,抗沖擊負荷能力強主要是因為在UASB反應器中,廢水中含有大量對微生物有抑制性的四環(COD=300Omg/L時,四環素濃度約為20Omg/L),反應器內難以生成顆粒污泥,維持較高污泥濃度。經觀察,UASB反應器內的污泥大部分集中在反應器底部,污泥層占反應器總體積的50%,污泥濃度約為15.6gVSS/L。而在IMC反應器中,由于IMC的利用,可人為高濃度地維持反應器內的污泥濃度。IMC均勻分布在整個反應器內,堆積體積占反應器總體積的89%,污泥濃度約為17gVSS/L。此外,在抵抗四環素毒性方面,IMC也比UASB更具有優勢。如圖4所示,在四環素濃度高達700mg/L時,UASB污泥的甲烷產量已降低了50%,而IMC的甲烷產量變化卻不大,這主要是由于在非固定的懸浮污泥系統中,微生物與四環素直接接觸,受其毒性的影響較大。而在IMC系統中,廢水中的四環素必須先經擴散才能進入IMC小球內部。由于擴散作用,從IMC小球外部到內部,四環素濃度由高變低,其毒性減小。此外,在四環素擴散過程中,伴隨微生物對四環素的降解,使其毒性進一進減輕。IMC的這種抗有毒物毒性能力強的特點更增加了IMC反應器抗沖擊負荷的能力及運行的穩定性。此外,IMC反應器出水的SS比UASB反應器少,在高負荷時UASB反應器出水的SS明顯增加。試驗兩個多月,IMC小球除個別破碎外,大部分完好。

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