活性污泥法处理含氰废水

2014-02-01 03:29王娴殷双元
资源节约与环保 2014年1期
关键词:氰化物活性污泥投加量

王娴 殷双元

(大连利达环境工程有限公司 辽宁大连 116000)

1 氰化物的危害

氰化物作为化工原料被大量用于采矿、电镀、合成纤维、制作染料、炼焦以及有机玻璃等工业,众所周知大多数的无机氰化物属于剧毒物质,极少量就可致使人畜短时间内中毒死亡[1],还会造成水生生态系统失衡、农作物减产。我国受含氰废水污染的情况比较严重,而对含氰废水的处理现在仍处于开发阶段,对CN-的处理水平不够先进,这对我们来说是一个挑战。

氰化物对温血动物和人类的伤害非常大[2],其作用特点是毒性强、作用速度快。氰根离子进入人体后将会生成氰化氢,在极短的时间内,将会给人造成巨大的伤害。

2 活性污泥法处理含氰废水的机理

当废水中氰化物质量浓度低于200 mg/L时,某些厌氧微生物和好氧微生物可以破坏氰化物并且将氰化物和硫氰化物分别作为碳源和氮源[3],将氰化物和硫氰化物转变为CO2、氨和硫酸盐,或者将氰化物水解生成甲酰胺,有的微生物可以在各种条件下氧化硫氰酸盐和氨的氰化物。由于氰化物对微生物也有一定的毒害作用,因此在进行降解氰化物处理前应对活性污泥进行驯化[4]。

3 外界因素对处理效果的影响

3.1 温度的控制

温度主要影响细菌的生理代谢活动及降解酶的活性。我们在10℃、20℃、30℃三个不同的温度条件下进行含氰废水的降解试验,对比各组中KCN的降解率随时间的变化规律。

实验结果表明,在10℃、20℃和30℃的条件下试验进行6 h后,氰化物的降解率分别为59.8%、71.2%和95.1%。说明不同的温度条件对好氧微生物去除氰化物的速率有明显的影响。在10℃-30℃的温度范围内,温度越高,好氧微生物降解氰化物的效果越好。

3.2 pH值的控制

p H值可以影响微生物降氰酶的活性,也可能会使环境中营养物质的存在状态发生改变,从而影响新陈代谢。因此将加入好氧污泥的含氰废水在7、8、9、10四个不同的p H值下进行试验并对比各组中KCN降解率随时间的变化规律。

实验进行6 h后,p H值为7、8、9、10的实验组KCN的降解率分别为85.3%、91.2%、93.8%、69.9%。可以看出:当p H值为10左右时,溶液中氰化物降解很缓慢即碱性环境并不利于好氧微生物降解氰化物;当p H值在8-9之间时,水样中氰化物降解速度逐渐加快,好氧微生物降解氰化物的效果最好,说明此时最有利于微生物降解氰化物。

3.3 营养物质的供给

牛肉膏可以提供给微生物碳水化合物、有机氮化物、无机盐类和水溶性维生素,可以影响微生物的生长状况进而影响了好氧微生物对氰化物的降解效果。将试验分为四个组别,在培养活性污泥时分别投加不同量的牛肉膏,浓度依次为0、0.33 g/L、1.00 g/L、1.67 g/L。

经6 h试验后,氰化物的降解率可依次达到76.1%、85.6%、92.2%和98.5%。说明不同的牛肉膏投加量对好氧微生物去除氰化物的速率有明显的影响,随着牛肉膏投加量的增多,溶液中CN-的去除效果逐渐增高。因此,适当提高牛肉膏的投加量有利于去除氰化物。

3.4 溶解氧的供给

将好氧污泥加入曝气量分别为0、0.1、0.5、1.0 l/min四个不同流量的含氰废水中,对比各组中KCN降解率随时间的变化规律。经6 h试验后,KCN的降解率分别达到67.9%、86.5%、89.7%和90.4%。可以看出,不同的曝气量对于微生物降解氰化物有着明显的差异。随着曝气量的提高,氰化物的降解率也逐渐提高,即适当提高曝气量可以有效的促进微生物降解氰化物。

4 结语

本文分析了微生物处理低浓度的含氰废水情况,主要研究了各种影响处理效果的条件,进行了温度、p H、营养物质和溶解氧等条件对活性污泥中微生物降解氰化物的影响。所得结论如下:

4.1 活性污泥对于降解氰化物有着明显的促进作用,在微生物作用下CN-最终转化为无害的N2和H2O,与自然降解相比,降解效率增加是由于微生物-细菌的工作而产生的。

4.2 但由于氰化物的毒性大,为避免微生物受毒性影响大量死亡同时提高降解效率,进行处理之前的活性污泥都需要经过驯化。

4.3 利用活性污泥处理含氰废水存在最适的处理条件,可以通过升高温度,增加营养物质和溶解氧,以及调节p H来提高氰化物的降解率。

[1]何玉财,刘幽燕,童张法,等.微生物降解氰化物[J].化工科技,2004,12(20):58-62.

[2]胡红旗,聂伟琴,朱玉峰.含氰废水处理方法的研究现状与展望[J].油气田环境保护,2007,(174):46-49.

[3]王华同,崔崇威.含氰废水处理技术发展现状与试验研究[J].2009(3):19~23.

[4]任小军,李彦峰,赵光辉,等.工业含氰废水处理研究进展[J],工业水处理,2009,29(8):1-5.

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