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生物法之好氧法

1、活性污泥法

具有投資相對(duì)較低、處理效果較好等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)將廢水與活性污泥（微生物）混合攪拌并曝氣，使印染廢水中的有機(jī)污染物分解，生物固體隨后從已處理廢水中分離，并可根據(jù)需要將部分回流到曝氣池中。活性污泥既能分解大量的有機(jī)物質(zhì)，又能去除部分色度，還可以微調(diào)pH值，運(yùn)轉(zhuǎn)效率高且費(fèi)用低，出水水質(zhì)較好，適合處理有機(jī)物含量較高的印染廢水。

2、SBR法

序批式活性污泥法（SBR）是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥廢水處理技術(shù)。該技術(shù)具有時(shí)間上的推流作用和空間上的完全混合兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，使其成為處理難降解有機(jī)物*具潛力的工藝。彭若夢(mèng)等采用SBR工藝處理印染廢水，在進(jìn)水COD在800mg/L，pH在8.0左右的情況下，COD的去除率在50%~90%。

3、生物膜法

生物膜法是通過生長(zhǎng)在填料如濾料、盤面等表面的生物膜來處理廢水的方法，該法對(duì)印染廢水的脫色作用較活性污泥法高。生物膜法在印染廢水處理中有較多的形式，主要包括接觸氧化法和生物濾池。由于印染廢水的高濃度、難降解特性，決定了單純的生物膜法在處理印染廢水中很難達(dá)到滿意的處理效果。目前生物膜法的發(fā)展主要有3個(gè)方面：

(1)在填料的改進(jìn)方面，主要是利用填料強(qiáng)大的比表面積，將有機(jī)污染物吸附在填料表面，從而延長(zhǎng)了有機(jī)物在反應(yīng)池中的停留時(shí)間，*終達(dá)到降解的目的；

(2)復(fù)合式生物膜處理工藝的處理效果明顯優(yōu)于單個(gè)的生物膜處理工藝，因?yàn)閱蝹€(gè)的生物膜處理工藝一方面受到反應(yīng)容器體積大小和填料吸附能力的限制，不可能無節(jié)制地延長(zhǎng)有機(jī)物的HRT，另一方面，印染廢水中有機(jī)物成分復(fù)雜且難降解，往往需要多種生存環(huán)境的微生物共同作用才能去除，而且單個(gè)的生物膜處理工藝的生態(tài)系統(tǒng)比較單一，很難同時(shí)存在能夠降解廢水中所有有機(jī)物的微生物，甚至有可能生成更難降解、有毒的二次污染物，因此，應(yīng)發(fā)展復(fù)合式生物膜處理工藝；

(3)與物化處理工藝相結(jié)合，利用物化法提高有機(jī)物的可生化性，如利用電化學(xué)方法將含有苯環(huán)類的有機(jī)污染物中的苯環(huán)開環(huán)等。

4、生物接觸氧化法

該法是從生物膜法派生出來的，兼具活性污泥和生物膜兩者的優(yōu)點(diǎn)。廢水與生物膜相接觸，生物膜由菌膠團(tuán)、絲狀菌、真菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物組成，在有氧的條件下，生物膜吸附廢水中的有機(jī)物，有機(jī)物被微生物氧化分解，可使廢水得到凈化，因其具有容積負(fù)荷小、占地少、污泥少、不產(chǎn)生絲狀菌膨脹、無需污泥回流、管理方便、可降解特殊有機(jī)物的專性微生物等特點(diǎn)，近年來在印染工業(yè)廢水中廣泛采用。

5、MBR工藝

MBR又稱膜生物反應(yīng)器，是一種由活性污泥法與膜分離技術(shù)相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。膜的種類繁多，按分離機(jī)理進(jìn)行分類，有反應(yīng)膜、離子交換膜、滲透膜等；按膜的性質(zhì)分類，有天然膜(生物膜)和合成膜(有機(jī)膜和無機(jī)膜)；按膜的結(jié)構(gòu)型式分類，有平板型、管型、螺旋型及中空纖維型等。

在MBR工藝中，膜分離組件可以提高某些專性菌的濃度活性，還可以截留大分子難降解物質(zhì)；還可以在處理廢水的同時(shí)回收化工原料；處理后排除的部分水能達(dá)到回用水的標(biāo)準(zhǔn)。同幟等設(shè)計(jì)的厭氧-好氧（A/O）MBR處理印染廢水時(shí)發(fā)現(xiàn)，停留時(shí)間長(zhǎng)短，對(duì)去除率有較大影響。停留時(shí)間長(zhǎng)，去除率相對(duì)較高，但也不能過長(zhǎng)，否則會(huì)引起污泥濃度（MLSS）的降低。

二、生物法之厭氧法

1、厭氧生物濾池

厭氧生物濾池的構(gòu)造與浸沒式好氧生物濾池相似，但池頂密封。濾池中厭氧微生物濃度較高，生物固體平均停留時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)150d左右。厭氧生物濾池的運(yùn)行效果受溫度影響大，不同溫度下厭氧生物濾池的容積負(fù)荷相差較大，大多數(shù)厭氧生物濾池在中溫(35℃±3℃)條件下運(yùn)行。

李亞新等采用塑料孔板波紋填料厭氧生物濾池處理印染廢水。研究結(jié)果表明，該厭氧生物濾池啟動(dòng)期短，出水水質(zhì)穩(wěn)定，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。水力停留時(shí)間(HRT)是影響處理效果的主要運(yùn)行參數(shù)。在35℃條件下，HRT=18.3h、負(fù)荷為0.5～2.0kgCOI)／m3·d、進(jìn)水COD為206～2225mg／L、色度為125—1250倍時(shí)，COD去除率70％一86.6％、色度去除率為60％一84％、PVA的去除率為40％～87％。

2、UASB反應(yīng)器

上流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器是在升流式厭氧生物濾池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種**厭氧生物反應(yīng)器，主要由進(jìn)水配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離器、出水系統(tǒng)和排泥系統(tǒng)組成。

張琳等以生產(chǎn)性針織印染廢水為基質(zhì)，將7種**脫色菌及紫色非硫光合細(xì)菌固定在活性污泥載體上，投加至UASB+AF反應(yīng)器中，在常溫下啟動(dòng)成功，培養(yǎng)出顆粒污泥。培養(yǎng)條件：水溫20—30℃，pH值7.2～7.5；水力停留時(shí)間(HRT)由31h縮短至10h；UASB反應(yīng)器容積負(fù)荷0.5～5.0kgCOD／(m3·d)；其色度去除率90％以上，COD去除率90％以上。

3、ABR反應(yīng)器

厭氧折流板式(ABR)反應(yīng)器運(yùn)用擋板構(gòu)造，在反應(yīng)器內(nèi)形成多個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)了分相多階段缺氧，其流態(tài)以推流為主；具有不斷流，不堵塞，無需攪拌和易啟動(dòng)的特點(diǎn)。自20世紀(jì)80年代初誕生以來，提高它的性能或者處理某類特別難降解的廢水一直是其研究的重點(diǎn)。

方前逵等采用ABR反應(yīng)器對(duì)印染廢水進(jìn)行預(yù)處理，以改善其可生化性，為生物處理創(chuàng)造有利條件。主要研究ABR預(yù)處理印染廢水的影響因素，包括pH值、HRT和污泥形態(tài)等。運(yùn)行結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，HRT在6—12h，pH值為7，污泥質(zhì)量濃度為12～15g／L時(shí)，處理效果*佳。

4、厭氧流化床

厭氧流化床(AFB)反應(yīng)器具有接觸充分、水力停留時(shí)間短、不易堵塞、負(fù)荷高、占地少等特點(diǎn)。由于在較高的廢水和氣體的流速下產(chǎn)生混合作用，使得該反應(yīng)器可以保持較高的負(fù)荷和去除率。

許效天等采用脈沖循環(huán)流化床與物化沉淀池的組合工藝對(duì)印染廢水進(jìn)行處理。工程規(guī)模為5000m3／d，處理前COD為800～1200mg／L、BOD5為200～300mg／L、懸浮物(SS)150—200mg／L、pH值8～10、色度300～800倍。處理后COD為92mg／L、pH7.5、色度15倍，達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

5、IC反應(yīng)器

厭氧內(nèi)循環(huán)(IC)反應(yīng)器由*一反應(yīng)室和第二反應(yīng)室疊加而成，每個(gè)反應(yīng)室的頂部各設(shè)一個(gè)集氣罩和水封組成的三相分離器，如同兩個(gè)UASB反應(yīng)器上下疊加串聯(lián)。具有容積負(fù)荷率高、占地面積少、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、出水的穩(wěn)定性高的工藝特征。

陳勇等研究了IC反應(yīng)器處理印染廢水的啟動(dòng)、運(yùn)行及其處理效果。結(jié)果表明，IC反應(yīng)器在12～15d出現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，到25～33d全為印染廢水并逐漸提高到較高負(fù)荷時(shí)，仍有較高的COD去除效率。全為印染廢水時(shí)，COD去除率仍能達(dá)到80％左右。對(duì)色度也有一定的去除率，可達(dá)70％以上。

6、水解酸化處理

工程上厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣的的過程可分為水解階段、酸化階段和甲烷化階段等三個(gè)階段。水解酸化工藝是把反應(yīng)控制在第二階段完成之前，不進(jìn)入第三階段。在水解反應(yīng)器中實(shí)際完成水解和和酸化兩個(gè)過程。在以往的研究中發(fā)現(xiàn)采用水解反應(yīng)器，可以短的停留時(shí)間(HRT=2.5h)和相對(duì)高的水力負(fù)荷下(>1.0m3／(m2·h))獲得較高的懸浮物去除率(平均85％的SS去除率)，還可以改善和提高原污水的可生化性和溶解性，以利于好氧后處理工藝。但是，該工藝的COD去除率相對(duì)較低，僅有40％～50％，并且溶解性COD去除率很低，實(shí)際上只能起到預(yù)酸化作用。

丁春生等采用混凝沉淀-水解酸化-好氧工藝處理印染廢水。通過工程實(shí)踐表明，此組合工藝處理印染廢水可獲得較好的處理效果，出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)行結(jié)果表明，COD平均去除率為81.2％，色度平均去除率為83.3％，該工藝二次沉池中部分污泥回流到水解酸化池，保證了水解酸化池內(nèi)具有一定的污泥濃度，從而提高了去除率。

三、生物法之厭氧-好氧組合

傳統(tǒng)的好氧和厭氧生物處理法已不能滿足印染行業(yè)的需求，進(jìn)而產(chǎn)生了厭氧-好氧組合生物處理技術(shù)，充分利用了厭氧和好氧生物處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，厭氧-好氧系統(tǒng)中的厭氧段具有雙重的作用：一是對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理，改善其可生化性能，吸附、降解一部分有機(jī)物；二是對(duì)系統(tǒng)的剩余污泥進(jìn)行消化。例如如下三種工藝：厭氧-好氧-生物炭接觸工藝、厭氧－好氧生物轉(zhuǎn)盤工藝和水解酸化-好氧工藝。

厭氧-好氧-生物炭接觸：對(duì)于CODCr為800～1000mg/L的印染廢水，使用該處理工藝，處理效果完全可以達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，再稍加進(jìn)一步處理還可回用，系統(tǒng)的污泥趨于自身平衡。目前已有多家生產(chǎn)廠采用該流程，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間*長(zhǎng)的達(dá)5年以上，處理效果穩(wěn)定，而且從未外排污泥，也沒發(fā)現(xiàn)厭氧池內(nèi)污泥過度增長(zhǎng)。

厭氧-好氧生物轉(zhuǎn)盤：該工藝中厭氧、好氧各有污泥分離與回流裝置，整個(gè)系統(tǒng)的剩余污泥全部回流到厭氧生物轉(zhuǎn)盤。該流程對(duì)COD、色度等的去除率均達(dá)到70%以上。適當(dāng)投加微量絮凝劑，測(cè)得CODCr、色度的去除率可提高15%～20%。

水解酸化-好氧工藝：水解酸化與好氧法結(jié)合的厭氧處理已不是傳統(tǒng) 的厭氧消化，水力停留時(shí)間一般為3～5 h，只發(fā)生 水解和酸化作用。這一工藝流程的提出主要是針對(duì) 印染廢水中可生化性很差的一些高分子物質(zhì)，期望 他們?cè)趨捬醵伟l(fā)生水解、酸化，變成較小的分子， 從而改善廢水的可生化性，為好氧處理創(chuàng)造條件， 并能較好地解決PVA、染料的處理問題。