近年來(lái)我國玉米深加工行業(yè)發(fā)展較快，在充分利用玉米資源、提高玉米附加值的同時(shí)，也耗用了大量的水資源。選取合適的工藝對玉米深加工廢水進(jìn)行深度處理以實(shí)現回用的目的，對保護環(huán)境和節約水資源起著(zhù)重要的作用。曝氣生物濾池(BAF)可同時(shí)發(fā)揮生物降解作用和濾料的吸附截留作用，具有占地面積小、處理能力強等優(yōu)點(diǎn)，與其他生物膜法相比有更好的處理效果。筆者采用BAF 深度處理玉米深加工廢水，考察了其最佳運行參數，并對BAF/混凝沉淀組合工藝以及單獨BAF 工藝、單獨混凝沉淀工藝的處理效果進(jìn)行了比較。處理出水水質(zhì)需要達到工業(yè)冷卻水水質(zhì)要求，從而實(shí)現玉米深加工廢水的回用目的。
1 試驗材料和方法
1. 1 試驗裝置與材料
試驗裝置如圖1 所示。BAF 由有機玻璃制成，高為3．5 m、內徑為300 mm，自下而上布置布水管、曝氣頭和濾料層。廢水由水泵泵入BAF 中，經(jīng)處理后進(jìn)入混凝池進(jìn)行混凝沉淀處理。選取聚合氯化鋁(PAC)作為混凝劑，其Al2O3含量為9．18%，試驗中的投加量為0．5 mL/L; 以聚丙烯酰胺(PAM)作為助凝劑，投加量為0．5mg/L。
試驗用水取自某玉米深加工企業(yè)廢水處理廠(chǎng)的二沉池出水，其COD≤120mg/L，TN≤30mg/L，TP≤20mg/L，SS≤60mg/L，NH3-N≤2mg/L。經(jīng)深度處理后，水質(zhì)要求達到: COD≤30mg/L，TN≤10mg/L，TP≤1mg/L，SS≤3mg/L。試驗原水的NH3-N 濃度較低，可滿(mǎn)足工業(yè)用水要求，故試驗中主要考察對COD、TN、TP 和SS 等指標的去除效果。
1. 2 檢測項目與方法
COD: 重鉻酸鉀法，TN: 過(guò)硫酸鉀氧化—紫外分光光度法，TP: 鉬銻抗分光光度法，SS: 重量法，氨氮: 納氏試劑比色法。
2 結果與分析
2. 1 氣水比對BAF 處理效果的影響
在進(jìn)水流量為40 L/h、溫度為18～25 ℃的條件下，不同氣水比下BAF 對COD、TN、TP、SS 的去除效果見(jiàn)圖2�？梢钥闯�，當氣水比從1．5∶1 增至3∶1時(shí)，BAF 對COD 的去除率明顯上升，這主要是因為隨著(zhù)氣水比的增加，可提供足夠的溶解氧供好氧異養菌利用，增強了其活性和新陳代謝能力，從而對有機物具有更好的降解能力; 但隨著(zhù)氣水比由3∶1 上升到4∶1，對COD 的去除效果有所降低。另外，隨著(zhù)氣水比的增加，對TN、TP 和SS 的去除率亦呈先增大后減小的趨勢，當氣水比為2．5∶1 時(shí)，對TP 的去除率達到最大; 當氣水比為3∶1 時(shí)，對TN 和SS的去除率達到最大�？傮w來(lái)看，當氣水比為3∶1時(shí)，BAF 的處理效果最佳。
2. 2 水力負荷對BAF 處理效果的影響
保持BAF 的氣水比為3∶1，考察了不同水力負荷下BAF 的除污效果。結果表明，隨著(zhù)水力負荷從0．42 m3/(m2·h)逐漸增加到1．42 m3/(m2·h)，BAF 對COD 的去除率逐漸升高，但升高速率越來(lái)越小，這主要是由于水力負荷的增加可以加速老化生物膜的脫落，保持較好的生物活性，同時(shí)增加了水中的有機物濃度，有利于微生物的生長(cháng); 但若水力負荷過(guò)高，單位時(shí)間內進(jìn)入BAF 的有機物量增加，而停留時(shí)間縮短，造成部分有機物未被降解就隨出水流出，而且水力沖刷相對增強，一些細微的絮體會(huì )穿透填料層隨出水流出，最終會(huì )導致出水COD 濃度增大。另外，隨著(zhù)水力負荷的增加，對TN 的去除率先增加后減小，當水力負荷為1．13 m3/(m2·h)時(shí)，對TN 的去除效果最佳; 對SS 的去除率則逐漸降低，且當水力負荷超過(guò)1．13 m3/(m2·h)后，降幅增大; 對TP 的去除率亦呈降低趨勢，但降幅不大，水力負荷為1．13 m3/(m2·h)時(shí)，出水TP 為6．11mg/L，去除率為28．4%。綜上，確定BAF 的最佳水力負荷為1．13 m3/(m2·h)。
2. 3 對污染物的去除效果
2. 3. 1對COD 的去除效果
BAF/混凝沉淀組合工藝以及單獨BAF 工藝、單獨混凝沉淀工藝對COD 的去除效果如圖3 所示�？芍�，試驗原水的COD 濃度在93．2～117．4mg/L之間，經(jīng)BAF 處理后，出水COD 平均為48．5mg/L，去除率在53．4% 左右; 再經(jīng)混凝沉淀處理后，出水COD 可降至25mg/L 以下。而直接混凝沉淀處理的出水COD 平均為49．6mg/L。因此，采用組合工藝時(shí)對COD 的去除效果最好。
2. 3. 2對TN 的去除效果
不同工藝對TN 的去除效果如圖4 所示�？梢钥闯�，原水的TN 濃度平均為15．54mg/L，經(jīng)BAF處理后，出水TN 平均為8．86mg/L，去除率為43%左右; 再經(jīng)后續混凝沉淀處理后，出水TN 濃度在5．02mg/L，平均去除率為67．8%。
2. 3. 3對TP 的去除效果
原水的TP 濃度平均為11．3mg/L，經(jīng)BAF 處理后，出水TP 為7．36mg/L，去除率在35．6%左右，去除效果不理想。BAF 對TP 的去除主要集中在下層的缺氧區內，上部好氧區對磷只有少量的去除。再經(jīng)混凝沉淀處理后，出水TP＜0．5mg/L，去除率達到96．5%。而原水經(jīng)直接混凝沉淀處理后，出水TP平均濃度為0．87mg/L，去除率為90．6%。因此，廢水中的TP 主要依靠混凝沉淀來(lái)去除。
2. 3. 4對SS 的去除效果
原水SS 為20～60mg/L，經(jīng)BAF 處理后，出水SS 在15mg/L 左右，去除率約為50%。BAF 對SS的去除主要通過(guò)填料層對懸浮物的截留作用和生物膜對水中膠體顆粒的吸附作用。后續經(jīng)混凝沉淀處理后，出水SS 可降至3mg/L 以下。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
3 結論
采用BAF/混凝沉淀組合工藝深度處理玉米深加工廢水二級出水，在試驗條件下，BAF 的最佳氣水比為3∶1，最佳水力負荷為1．13 m3/(m2·h); 出水COD、TN、TP、SS 的平均濃度分別為24．5、5．02、0．36 和2．72mg/L，相應的去除率分別為76．4%、67．8%、96．5% 和92．0%，出水水質(zhì)可以滿(mǎn)足工業(yè)冷卻水水質(zhì)要求。
