紡織印染廢水具有水質(zhì)水量變化大、有機(jī)物濃度高、色度高、pH 高及可生化性差等特點(diǎn)，屬難降解的工業(yè)廢水， 被公認(rèn)為最難治理的廢水之一。國(guó)內(nèi)目前執(zhí)行的是GB 4287—1992《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，而江蘇省地處太湖流域，執(zhí)行的是DB 32/1072—2007《太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》的地方標(biāo)準(zhǔn)。與GB 4287—1992 相比，DB 32/1072—2007 對(duì)印染廢水的部分排放指標(biāo)限制更加嚴(yán)格，如COD、氨氮由GB 4287—1992 一級(jí)的100、15 mg/L 分別提高到 60、5 mg/L，同時(shí)加強(qiáng)了對(duì)TN 和TP 的控制。因此要求選用的處理工藝對(duì)有機(jī)碳和氨氮都具有較好的處理效果。

生物脫氮工藝如A/O 被認(rèn)為是目前廢水脫氮處理最經(jīng)濟(jì)有效的方法之一。然而，傳統(tǒng)A/O 工藝中硝化后的回流污泥首先回流到反硝化池(A 池)，再進(jìn)入硝化池(O 池)，導(dǎo)致A 段和O 段的污泥類(lèi)型極為相似，硝化菌和反硝化菌難以徹底分開(kāi)，且回流到A 段的回流液含有大量溶解氧，也會(huì)對(duì)反硝化脫氮帶來(lái)不利影響，反硝化脫氮效率難以超過(guò)70%。

為了解決上述問(wèn)題，筆者采用將硝化液的內(nèi)循環(huán)改 為由沉淀池回流到A 池，污泥由原回流到A 池改為回流到O 池;并采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型一體化A/O 生物膜反應(yīng)器，在宏觀環(huán)境上實(shí)現(xiàn)A 池與O 池內(nèi)不同的DO 濃度和各自所需的優(yōu)勢(shì)菌種，有望使硝化和反硝化過(guò)程分別在不同反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)且高效地發(fā)生。針對(duì)印染廢水的水質(zhì)特點(diǎn)及對(duì)氨氮的排放要求，以自配的印染廢水為 處理對(duì)象，深入研究了一體化A/O 反應(yīng)器的啟動(dòng)過(guò)程，以探討該工藝對(duì)有機(jī)碳和氨氮的脫除效果。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)裝置

一 體化A/O 裝置由底部的A 池和頂部的O 池組成，見(jiàn)圖 1。為便于加工，裝置采用方形錐體式結(jié)構(gòu)，尺寸為500 mm×500 mm。A 池高350 mm，有效容積20 L，O 池高600 mm，有效容積為60 L。A 池采用添加火山巖的球形懸浮填料作微生物載體，O 池同時(shí)填充組合填料和火山巖的球形懸浮填料。A/O 后續(xù)的沉淀池有效容積12 L。

圖 1 試驗(yàn)裝置

印染廢水由混凝沉淀和水解酸化預(yù)處理后儲(chǔ)存在廢水池中，然后通過(guò)提升泵進(jìn)入A 池，降解部分有機(jī)物和氨氮，進(jìn)水量通過(guò)流量計(jì)控制。A 池出水自下而上進(jìn)入O 池，在降解大部分有機(jī)物的同時(shí)，出水進(jìn)入環(huán)形沉淀池內(nèi)進(jìn)行泥水分離。分離后的上清液一部分回流至A 池內(nèi)作為反硝化脫氮的氮源，另一部分則作為最終出水排放。沉淀區(qū)的污泥受自身重力作用會(huì)沿著污泥回流區(qū)下方的回流縫回到O 池內(nèi)，重新參與降解過(guò)程。

1.2 廢水水質(zhì)

試驗(yàn)所用模擬廢水由少量生活污水(體積分?jǐn)?shù)約20%)添加各種染料和化學(xué)試劑配成，組成見(jiàn)表 1。

該廢水經(jīng)混凝沉淀和水解酸化預(yù)處理后水質(zhì)情況為：COD 180~225 mg/L，BOD5 73~93 mg/L，pH 在 7.6~8.2，色度85~107 倍，TP 4~6 mg/L，氨氮20.4~ 25.6 mg/L。

1.3 填料特性與規(guī)格

A/O 反應(yīng)器內(nèi)的填料主要為球形懸浮填料(150 mm)和組合填料(200 mm)，購(gòu)自中國(guó)宜興晨翔環(huán)保設(shè)備廠(chǎng)。球形懸浮填料材質(zhì)為聚丙烯，比表面積 380~800 m2/m3，孔隙率>99%，相對(duì)密度0.93。組合填料的圓環(huán)和纖維束材質(zhì)分別為聚乙烯和滌綸絲，單元直徑80 mm，束間距20 mm。懸浮填料內(nèi)部填充火山巖塊體(產(chǎn)地內(nèi)蒙)，填充量70%~80%，顆粒直徑 3~5 cm?；鹕綆r表觀為紅黑褐色不規(guī)則顆粒，其親水性強(qiáng)，有利于微生物附著。

1.4 接種污泥

A/O 反應(yīng)器的接種污泥采用蘇州高新區(qū)第一污水處理廠(chǎng)濃縮池的濃縮污泥，接種體積約為總?cè)莘e的40%~50%。污泥為褐色絮狀，沉淀性能較好。接種污泥的MLSS 和MLVSS 分別為34.2、21.6 g/L。

1.5 分析項(xiàng)目

試 驗(yàn)采用連續(xù)進(jìn)出水。COD 由標(biāo)準(zhǔn)重鉻酸鉀法測(cè)定，氨氮由納氏試劑分光光度法測(cè)定，TP 采用改進(jìn)的鉬酸銨分光光度法〔4〕測(cè)定，SS 采用標(biāo)準(zhǔn)重量法測(cè)定，SV30 采用沉降法測(cè)定，pH 由pHS-25 型酸度計(jì)(上海儀電科學(xué)儀器有限公司)測(cè)定，DO 測(cè)定采用 JPB-607A 型便攜式溶解氧儀(上海雷磁儀器廠(chǎng))。

1.6 試驗(yàn)運(yùn)行過(guò)程

將污泥加入到反應(yīng)器后，首先進(jìn)行為期一周的污泥復(fù)蘇過(guò)程，該過(guò)程 完全采用生活污水作為原水進(jìn)行悶曝，一周后即進(jìn)行啟動(dòng)過(guò)程研究。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程在室溫(約18~27℃)下進(jìn)行，分為4 個(gè)階段：第一階段為污泥的培養(yǎng)馴化，此階段進(jìn)水COD 負(fù)荷控制在 0.5 kg/(m3˙d)以下，持續(xù)時(shí)間28 d;在第二階段逐漸增加進(jìn)水負(fù)荷，其中A 池逐漸增至1.1 kg/(m3˙d)， O 池增至0.27 kg/(m3˙d)，此階段操作時(shí)間26 d;第三和第四階段進(jìn)行沖擊負(fù)荷試驗(yàn)，持續(xù)時(shí)間16 d。

2 結(jié)果與討論

2.1 COD去除效果

A/O 反應(yīng)器對(duì)COD 的去除效果見(jiàn)圖 2。在第一階段，當(dāng)原水經(jīng)預(yù)處理進(jìn)入A 池后，A 池出水COD 在連續(xù)兩周內(nèi)不降反升，而O 池對(duì) COD 的降解率則在第一周末達(dá)到20%。從第三周開(kāi)始，A 池出水COD 才開(kāi)始有所下降。第一階段末時(shí)， A 池對(duì)COD 的降解率逐漸增加并超過(guò)20%，O 池表現(xiàn)較佳，其對(duì)COD 的降解率接近50%，平均在40% 以上。至第二階段，A/O 系統(tǒng)對(duì)廢水中COD 的降解效果均較好，系統(tǒng)出水COD 呈明顯下降趨勢(shì)。第二階段末時(shí)，A 池和O 池對(duì)COD 的降解率分別達(dá)到了25%和55%左右，其出水平均COD 分別為150、 66 mg/L，系統(tǒng)對(duì)COD 的去除率達(dá)到了67.6%。表明接種污泥逐漸適應(yīng)了配制的印染廢水水質(zhì)。在第三階段對(duì)A/O 系統(tǒng)進(jìn)行短期的沖擊負(fù)荷試驗(yàn)。此階段系統(tǒng)進(jìn)水COD 平均為305.9 mg/L，A 池和O 池出水 COD 均隨之上升。A 池、O 池對(duì)COD 平均去除率分別為32.8%、37.1%，出水平均COD 分別為205.4、 128.7 mg/L。第四階段降低進(jìn)水COD 至210.4 mg/L。在這一階段，A 池、O 池對(duì)COD 的平均去除率呈相反態(tài)勢(shì)，A 池有所下降至29.1%，O 池則升至52.7%。

圖 2 不同階段A/O 反應(yīng)器時(shí)COD 的去除率