农村社区生活污水处理设备污水处理方法勇于创新

纺织业作为传统行业在为我国经济发展做出杰出贡献的同时，也产生了大量的纺织废水。据统计，我国纺织企业所排放的废水量约23.7亿t，其中80%的废水都属于印染废水，仅退浆废水就占了约20%。退浆废水主要来源于浆纱上浆过程中产生的废水，因此浆料成为了退浆废水中的主要有机污染物。上浆浆料主要包括淀粉、聚乙烯醇（PVA）和其他浆料，其中PVA占浆料使用量的30%。PVA的可生化性非常低，B/C小于，属于典型的难降解有机污染物，PVA已逐步成为我国退浆印染废水处理的难点。

目前针对退浆印染废水的处理工艺主要包括生化法、物化法与氧化法，而在实际工程中通常是将以上两种工艺相结合。物化法和氧化法虽然处理效果较好，停留时间短，但其能耗高成本大，常常不适合应用于大规模应用，而生物法因其二次污染小、对环境适应力强、反应条件较温和、成本较低等优点而受到众多青睐。裴义山等研究了MBR工艺对PVA废水的处理效果，徐一飞等采用缺氧反硝化-接触氧化法处理高浓度PVA退浆废水，试验结果均表明生物法能够有效去除废水中的PVA，并且去除率较好。M.Isk等通过厌氧/好氧耦合反应器处理纺织废水，在停留时间分别为19.17d和1.22d时对COD和色度的去除率分别为91%～97%和84%～91%。笔者通过构建UASB-A/O耦合工

OD采用《水质化学需氧量的测定快速消解分光光度法》（HJ/T399—2007）规定的方法测定；总氮采用《水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》（HJ636—2012）规定的方法测定；氨氮采用《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法》（HJ535—2009）规定的方法测定；采用带有选择性电极的pH计（MettlerDelta）测定pH；浊度采用《水质浊度的测定分光光度法》（ISO7027—1984）规定的方法测定。

1.3.2 PVA浓度

采用硼酸-碘液分光光度法测定退浆印染废水中的

焦化废水的成分较为复杂，除了氨、氰、硫氰根等无机污染物外，还含有酚、油类、萘、吡啶、喹啉、蒽等杂环及多环芳香族化合物(PAHs)。焦化废水是在炼焦、煤气高温干馏和净化过程及化学产品精制过程中所产生的工业废水。这些存在于水中的物质，不仅毒性强、量大、降解速度慢，并且还可以在生物圈内持续积累，因此焦化废水的大量排放，不但对环境造成严重污染，同时也直接威胁到人类。焦化废水的处理，主要是去除有机物和氨氮，但是通过传统活性的污泥法处理后的焦化废水，很难达到排放标准，特别是ρ(CODCr)、ρ(NH3-N)两项指标。为了tigaoCODCr及NH3-N的去除率，近年来人们从微生物及其工艺流程等方面进行了大量的研究开发工作。这些研究工作主要集中于生化处理技术方向，而生化处理的本质则是利用微生物来分解有机物，通过对微生物进行筛选、驯化得到分解能力强、适应能力高的细菌，以充分发挥出生化处理的优势。采用生物技术对焦化废水进行深度处理，已经被公认为焦化废水中经济、易操作且有效的方法。

1、厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺及其在焦化废水中的应用

荷兰Delft技术大学首创的生物脱氮新技术为日后厌氧氨氧化工艺的日趋完善奠定了基础。这种工艺的优势正在于其反应可以自发进行，反应过程当中的能量又可以被微生物生长所利用，并且这种工艺无需外加有机碳源，因此极大地节省了运行费用。然而这种厌氧氨氧化细菌也有一些先天的缺陷，例如这种菌对环境较为敏感，活性也比较容易受氧抑制，并且生长缓慢，难以维持较高的生物浓度，导致反应器启动周期较长。这些先天的缺陷导致了它在实际工程中的应用收到了一定程度的限制。Toh等的研究表明，ANAMMOX菌对高浓度酚有耐受能力并且有潜力对实际焦化废水有处理能力，这就为厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺在处理焦化废水方面的深度研究及其实际应用上奠定了一定的理论基础。

例如林琳等人在一定的实验条件下成功启动厌氧氨氧化反应器，试图采用厌氧氨氧化(ANAM-MOX)工艺处理焦化废水。试验的结果证明系统中的NH+4-N和NO-2-N的去除率高分别达86%和8%，TN去除率可达75%。不仅如此，ANAMMOX过程对好氧短程硝化工艺出水残余低浓度酚类有机物有进一步去除作用。

2、喹啉降解菌的筛选及其对焦化废水强化处理

一些喹啉单元的化合物是一种能够降低其他污染物降解效果的物质，它的存在会对许多微生物有毒害或抑制作用。为了降解废水中的喹啉，一些研究人员从工业废水污泥煤和页岩液化地等分离出来一种叫做喹啉降解菌的微生物，如红球菌、脱硫杆菌、皮氏伯克霍尔德菌和假单胞菌等。他们对喹啉降解菌的喹啉生物降解动力学和降解途径进行了深度研究，还有一些论文论证了喹啉降解菌在焦化废水生物强化处理中的降解机制，结果表明喹啉降解菌对于强化降解废水中的喹啉起到了积极的作用。

例如李静等人以喹啉为目标污染物，从焦化厂废水处理工段活性污泥中分离出1株丛毛单胞菌科食酸菌属(Acidovoraxsp.)菌株，这是一种能利用喹啉作为唯一碳源、氮源及能源的高效降解菌。实验结果表明，将该菌与高效苯酚降解菌混合菌株用于焦化废水的生物强化处理，在移动床生物膜反应器运行72h后，对焦化废水COD的降解率达到87.4%。

徐伟超等人同样以喹啉为唯一碳氮源，从某焦化废水处理厂活性污泥中分离出1株喹啉降解菌(Ochrobactrumsp.)。实验结果同样证明了表明，该菌对于喹啉有一定的降解效果，并且对于Cr(Ⅳ)有一定的耐受能力。此外，该喹啉降解菌能在实际好氧池焦化废水环境中降解喹啉并tigaoCOD去除率。

因此，喹啉降解菌的存在确实可以降解喹啉，并消除它们对于微生物的抑制作用。人们已经可以从焦化废水处理厂的活性污泥中分离出喹啉降解菌，实验证明了它们在强化焦化废水的应用上具有一定的生物潜力。

3、苯酚降解菌的筛选及其对焦化废水强化处理

酚类物质同样是一种具有高毒性和致癌作用难降解物，含酚焦化废水的排放或回用，不但对土壤和水体生态环境造成污染，而且严重危害人类的健康。所以，酚类物质的去除对于焦化废水的循环利用、清洁生产和降低环境污染具有重要意义。焦化废水中苯酚类及其衍生物的降解率直接影响着焦化废水COD能否达到排放标准，因此酚类物质的去除便成为焦化废水处理的关键问题。然而分离鉴定出能够有效降解

PVA浓度。

1.3.3 GC/MS分析

选用美国AgilentTechnologies公司的GC/MS三重四极杆

由图2可知，进水PVA浓度随着时间的推移由0逐渐增加至约250mg/L，当进水PVA浓度逐渐增加时，出水PVA浓度也逐渐增大。进水PVA质量浓度为80、120、mg/L时，出水PVA质量浓度分别为31、79、108、145、168mg/L，去除量分别为49、41、42、35、42mg/L，PVA平均去除量为41.8mg/L，这表明UASB反应器对PVA废水的去除量是一定的，不会随着PVA浓度的增加而增加。对应的PVA的去除率分别为61.2%、31.4%、28.0%、19.4%、20.0%，可见PVA的去除率随着PVA浓度的增加呈下降趋势。分析其原因，是因为在UASB反应器中能够驯化出的降解PVA的菌种有限，因此在低PVA质量浓度范围内（≤50mg/L）能够对PVA进行有效降解，一旦超过这个范围，去除率随PVA浓度增大逐渐减小，当PVA质量浓度在180mg/L及以上时，UASB对PVA的去除率仅仅为20%，去除效果不理想，其原因极可能是高浓度的PVA抑制了PVA降解菌的生长和活性。

薄国柱采用UBF厌氧复合反应器处理高浓度PVA退浆印染废水，试验结果表明，废水中PVA浓度能够直接影响废水的B/C，进一步影响厌氧反应器的处理效率，当PVA为148mg/L时其平均去除率为68%，而当PVA增大至148mg/L时其平均去除率仅为38%。过量的PVA能够抑制PVA降解菌的活性，导致PVA的降解效率降低，这与本试验结果相似。

2.2.2 A/O反应器中PVA处理效果

气质联用（Agilent7000C），色谱柱尺寸为30m×0.25mm×0.25mm，DB-35毛细管色谱柱，载气为高纯N2，liuliang为0.8mL/min，进样量为1μL，分流比为2∶1，进样口温度为250℃，检测器温度为280℃。

色谱柱升温程序为初始温度40℃，停留5min，以100℃/min的速度升温到90℃，停留lmin，以5℃/min的速度升温到200℃，停留2min，以10℃/min的速度升温到250℃，不停留，以5℃/min的速度升温到260℃，停留2min，后以10℃/min的速度升温到280℃，停留10min。

质谱条件为电子轰击电压为1.2kV，电子轰击能量为70eV。质量扫描范围为30～350amu，检索谱库为NIST02谱库，溶剂延迟5min。

2、分析与讨论

2.1 UASB-A/O耦合工艺对污染物的去除

经过为期120d的中试试验，UASB-A/O耦合工艺处理高浓度PVA退浆印染废水污染物的去除情况详见表2。

艺处理高浓度PVA退浆印染废水，拟考察该工艺对退浆废水中常规污染物及特征污染物的降解效果。

1、实验部分

1.1 材料、试剂与仪器

本试验用水取自江苏某印染企业污水处理系统调节池出水，调节池主要收集该印染企业退浆过程中所产生的印染废水，该部分废水中含有高浓度的PVA浆液，COD3000～4500mg/L、TN60～100mg/L、NH3-N40～60mg/L、PVA20～250mg/L、浊度1024～2048NTU、pH7.4～8.4。

1.2 试验方法

基于退浆印染废水高COD、高氨氮的特点，本试验构建了UASB-A/O耦合工艺的中试装置。装置包括4个UASB厌氧反应器（D1330mm×4000mm，有效容积3.8m3）与1个A/O反应器（3900mm×1100mm×2500mm，其中厌氧池有效容积2.2m3，好氧池有效容积6.5m3）。装置示意如图1所示，各反应器尺寸及运行参数如表1所示。