制浆造纸中段水的生化处理研究

Posted 2023-01-13 化处

篇首语：男儿欲遂平生志，六经勤向窗前读。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了制浆造纸中段水的生化处理研究相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

林海　吕绿洲(北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083)
制浆造纸工业废水排放量大，废水中含有大量的纤维素、木质素和各种化学药品，耗氧量大，是污染环境的主要污染源之一。造纸废水按生产工艺一般可分为纸机白水、黑液和中段废水等。对于白水的处理起步较早，基本上已得到有效治理，而中段废水治理仍是国内造纸厂的难题。制浆中段废水是经黑液提取后的蒸煮浆料在洗涤、筛选、漂白以及打浆中所排出的废水。含有较多的木质素、纤维素、有机酸等有机物，以可溶性COD 为主。
1 实验部分
1.1 废水来源及水质
试验所用水样是由山东某造纸厂提供的造纸中段废水。预处理前水样的COD 达到2 855 mg/L，BOD5为800 mg/L，SS为1 200 mg/L，色度(稀释倍数)为1 o00倍，pH 6.28。生化处理试验水样为经过预处理后的中段废水，预处理最佳条件：混凝试验pH为原水pH；混凝剂聚铝(PAC)投加质量浓度为0.4 L；助凝剂阳离子型聚丙烯酰胺投加质量浓度为0.03 g/L；试验步骤及参数如表1所示。

1.2 仪器和试剂
仪器：pH计、生化处理装置、电磁式空气压缩机、蠕动泵、电子显微镜、电子分析天平、填料、酸式滴定管、四联万用电热器。药剂：氧化钙、重铬酸钾、硫酸亚铁铵、浓硫酸、硫酸汞、啉菲咯啉、硫酸银、葡萄糖、磷酸二氢钾、尿素等。
1.3 测试方法
重铬酸钾法测定COD .比色法测定色度.显微镜观察生物相，pH计测定pH。
1.4 试验方法
生化处理试验采用“厌氧+好氧"工艺动态连续试验方式。厌氧部分采用厌氧活性污泥法，容器容积为l1.65 L；好氧部分采用生物接触氧化法，容器净容积为18.70 L。试验过程分菌种的培养、驯化及工艺参数优化三个阶段。
菌种的培养阶段：进水是自制的营养液。按m(C)：m(N)：m(P)=200：5：1的比例分别加入葡萄糖(C源)、尿素(N源)和磷酸二氢钾(P源)，搅拌溶解后即为生化部分进水。开始进水COD 为300 mg/L，按厌氧停留时间为24 h来设计流量(8 mI_/min)。当好氧出水稳定后，再依次增大进水负荷。依此类推，当培养阶段结束时的进水COD 为1 600 mg/L。菌种的驯化阶段：此阶段保持进水负荷不变，逐渐加入预处理混凝后出水。最初预处理混凝后出水量占进水总量的10% .当生化部分出水稳定后再逐渐加大预处理出水所占进水比例，以混凝出水占进水总量的10%、20%、40%、70%、100%等5个阶段进行驯化，直至最终进水全部为预处理出水。工艺参数优化部?a href='http://www.baiven.com/baike/220/254876.html' target='_blank' style='color:#136ec2'>郑和ü谋浣髁俊⒔?BR> COD m(C)：m(N)：m(P)和曝气量等条件进行试验，来确定最优进水流量(即停留时间)、最大进水COD m(C)：m(N)：m(P)最佳值和最佳曝气量等。
2 结果与分析
2.1 菌种的培养与挂膜

2.2 菌种的驯化阶段
在驯化过程中，工业废水比例逐渐增加，外加营养量逐渐减少。每变化一次配比时，都保持数天，待运行稳定后再变动配比，直到驯化阶段结束。试验驯

驯化阶段结束时.显微镜观察生物膜上生物相豆形虫、漫游虫、草履虫、线虫、轮虫、钟虫和红斑飘虫等.其中钟虫和红斑飘虫为优势菌种。通过实验室摇床培养的方法。分离出了降解木质素的优势纯菌种白腐菌.革兰氏染色判定为革兰氏阳性菌。呈短杆状。在菌种的驯化过程中。污泥中的微生物主要发生两个变化：其一是能利用该废水中有机污染物的微生物数量逐渐增长。不能利用的则逐渐死亡、淘汰：其二是能利用该废水的微生物在废水有机物的诱发下。产生能分解利用该物质的诱导酶，包括木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶、苯酚氧化酶及芳香醇氧化酶等。其中最重要的是黄孢原毛平革菌及其所产生的木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶。以木质素过氧化物酶为例。在酶催化反应过程中，该酶诱导生成的芳香正离子自由基具有很强的活性，经过一系列反应后.会发生侧链C—C键断裂、甲氧基水合或脱甲基等反应。从而被降解。
2.3 工艺参数优化试验
2.3.1 进水流量