2.4 氨氮去除效果
臭氧氧化—生物活性炭濾池處理前后氨氮質(zhì)量濃度的變化情況見圖 5。由圖 5 可見:CASS池出水的平均氨氮質(zhì)量濃度為 0.68 mg/L,經(jīng)臭氧氧化后平均氨氮質(zhì)量濃度為 1.00 mg/L,不僅沒有下降,反而有所升高,上升約 46.3%。原因可能在于:臭氧能把水中的有機(jī)氮和蛋白性氮氧化為氨氮,同時(shí)氨氮的化學(xué)穩(wěn)定性較強(qiáng),不易與臭氧反應(yīng),從而引起氨氮質(zhì)量濃度升高[16]。由圖 5 還可見:臭氧氧化柱出水經(jīng)生物活性炭濾池降解后平均氨氮質(zhì)量濃度降至 0.51 mg/L,生物活性炭濾池的平均氨氮去除率為 48.5%;系統(tǒng)平均總氨氮去除率為 24.7%。上述結(jié)果表明,氨氮的去除主要依靠生物活性炭的生物氧化作用。
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2.5 TN 去除效果
臭氧氧化—生物活性炭濾池處理前后 TN 的變化情況見圖 6。由圖 6 可見,CASS 池的出水 TN為 11.73~14.56 mg/L,經(jīng)臭氧氧化后臭氧氧化柱出水 TN 為 11.06~14.05 mg/L,再經(jīng)生物活性炭濾池處理后出水 TN 為 10.54~13.87 mg/L,系統(tǒng)對 TN的去除效果不明顯。這可能是由于臭氧出水中含有較高的溶解氧導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)溶解氧比較充足,不具備反硝化菌生長的條件,因此幾乎未發(fā)生反硝化,僅靠同化作用去除了少量總氮。
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2.6 廢水可生化性的變化情況
Tambo 等[17]的研究結(jié)果表明,當(dāng)廢水中TOC/UV254 大于 30 時(shí),廢水適用于生化處理。因此本實(shí)驗(yàn)采用 TOC/UV254 作為臭氧氧化—生物活性炭濾池工藝對制革廢水可生化性情況改善的評價(jià)指標(biāo)。
臭氧氧化—生物活性炭濾池處理前后 TOC/UV254 的變化情況見圖 7。
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由圖 7 可見:CASS 池出水的 TOC/UV254 為35.9~52.4,具有一定的可生化性;經(jīng)臭氧氧化后TOC/UV254 升至 79.0~184.3,平均提高 290%。表明臭氧氧化有效提高了廢水的可生化性[14],臭氧將一些難降解有機(jī)物氧化為可生化溶解性有機(jī)碳,有利于后續(xù)生物活性炭的有效去除[18]。經(jīng)生物活性炭濾池降解后出水 TOC/UV254 為 59.6~162.7,比臭氧氧化后的 TOC/UV254 略有下降。
2.7 廢水 pH 的變化情況
臭氧氧化—生物活性炭濾池處理前后廢水 pH的變化情況見圖 8。由圖 8 可見:CASS 池出水 pH為 6.85~7.28;臭氧氧化柱出水 pH 為6.81~7.18,平均下降 0.10。廢水 pH 的小幅下降可能是由于臭氧通過氧化作用將部分大分子有機(jī)物質(zhì)分解為小分子有機(jī)酸或醛類物質(zhì)所致。經(jīng)生物活性炭濾池處理后,出水 pH 上升到 7.38~7.77,較臭氧氧化柱出水平均升高了 0.60。這可能是由于臭氧氧化生成的有機(jī)酸或醛類物質(zhì)最終在生物氧化作用下轉(zhuǎn)變?yōu)?CO2 和 H2O,同時(shí)曝氣過程對 CO2具有吹脫作用。
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3 結(jié)論
a)采用臭氧氧化—生物活性炭濾池組合工藝對制革園區(qū)污水處理廠的生化出水進(jìn)行深度處理。在臭氧加入量為 25 mg/L、氧化時(shí)間為 25min、生物活性炭濾池 HRT 為 1 h 的條件下,處理后廢水 COD 由 82~125 mg/L 下降至 42~66 mg/L,平均出水 COD 為51 mg/L,平均出水 TOC 為15.1mg/L,平均出水UV254 為0.12,平均出水氨氮質(zhì)量濃度為 0.15 mg/L,達(dá)到 GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級B排放標(biāo)準(zhǔn)。
b)臭氧氧化—生物活性炭濾池組合工藝對COD 和 TOC 均具有良好的去除效果,其中臭氧氧化和生物活性炭都發(fā)揮了很大作用;UV254 則主要是通過臭氧的氧化作用去除;依靠生物活性炭的生物降解作用,進(jìn)水中質(zhì)量濃度已經(jīng)很低的氨氮得到進(jìn)一步去除;但 TN 的去除不明顯。
c)經(jīng)臭氧氧化后,廢水的可生化性得到有效改善,臭氧氧化柱出水 TOC/UV254 較 CASS 池出水平均提高了 290%。各工段的出水 pH 略有變化,但幅度不大。
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[作者簡介] 余彬(1982—),男,浙江省上虞市人,碩士,助理工程師,從事水和廢水處理技術(shù)研究。
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