皮革廢水處理中絮凝沉降工藝的改進與應用
由于 pH 值對絮凝效果影響較大,作為本次研究對象的皮革廠對其調節池絮凝工藝進行了調整:在調節池中加入電鍍廠的廢酸,控制調節池 pH 在7. 5 左右(考慮到在污水處理系統下游還有硝化過程會進一步降低堿度,pH 值會進一步降低,低分子量的有機物會被快速地吸附,在第2 階段,分子量大的物質會被逐漸吸附。在加入活性炭后短時間內低分子量的有機物被吸附到活性炭微孔內部,整個系統脫穩,使活性污泥易于沉降。
盡管曝氣 1 ~ 8 h 時,硅藻土的對污泥膨脹的沉降效果不及活性炭,但是隨著曝氣時間的增加至8 ~24 h,硅藻土的沉降效果則明顯優于活性炭。不同曝氣時間導致硅藻土對沉降效果影響不一樣,是由于硅藻土的吸附機理與活性炭有所差異。硅藻土表面及孔徑內表面分布有大量硅羥基,在水溶液中解離出 H+,使顆粒表面表現出負電性。而活性污泥中的菌膠團表面是帶有負電荷的,所以最初加入硅藻土時,硅藻土與菌膠團之間同性相斥,只有當硅藻土被帶正電的有機顆粒中和后,其多孔結構及巨大的比表面積才能有效發揮吸附作用,此時才能發生菌膠團的吸附、聚集和沉降。硅藻土表面的負電荷被中和需要經歷一個過程,所以投加之后見效較慢,且不同體積的研究體系(本文中為 3 L 和 100 L 體系)對硅藻土的混勻效果不同,導致需要不同時長才能出現較好的沉降效果。
此外,硅藻土表面負電荷中和水中帶正電的顆粒后,整個系統的平衡被打破,穩定性變差,易于絮凝、聚集;同時硅藻土密度大于活性炭,吸附飽和的硅藻土聚集體重量更大,沉降過程中更容易抵消浮力 及 菌 膠 團 之 間 的 作 用 力,使 污 泥 快 速 沉降。這與本研究中觀察到的硅藻土試驗組在曝氣停止后僅需靜置 10 min 即可明顯沉降的現象是吻合的。
由于活性炭與硅藻土的不同吸附特性,作為本次研究對象的皮革廠對其二沉池污泥膨脹應急處理工藝進行了調整:在好氧池前端按照進水流量的1∶ 1 000投加硅藻土,在好氧池末端按同一比例的投加粉末活性炭。采用這一方法后,二沉池出水的含泥量在數小時內即明顯減少,出水 COD 達標,且在污泥膨脹發生后的一周內再未出現出水含泥的情況,為調試污水處理系統贏得時間,并且由于活性炭、硅藻土的吸附及脫色作用,出水的色度、COD、氨氮等指標均優于正常情況。
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