两级预处理MBR工艺处理制药废水

2.2实验方案

铁碳微电解工艺具有处理效能高、运行成本低、占地面积小、操作维护方便等其他预处理方法不具备162环境工程学报第11卷图2小试工艺流程Fig.2Flowtofpilottest的优势[3-4]。因此在原工艺的基础上，采用铁碳微电解作为一级预处理工艺对该制药废水进行预处理实验研究，并进行铁碳微电解/水解酸化/MBR组合工艺小试实验。

小试工艺流程为原工艺调节池进水(水量为200L•d-1)经小试调节池调节水量、水质后进入一级预处理段(铁碳微电解反应器+反应沉淀池)。反应沉淀池出水进入二级预处理段(水解酸化池)，有机物进一步降解。其后废水进入MBR后出水排放(见图2)。

本次实验主要考察铁碳微电解作用，实验材料的选取遵循以废治废的原则，其中铁采用工业园区附近某机械加工厂的铁刨花废料，炭采用原实验所使用过的活性炭。

活性炭预处理:将原动态吸附实验已达饱和状态的柱状颗粒活性炭(直径5mm)浸泡在原水中，当检测原水中COD值基本保持不变，即活性炭吸附达到饱和，通过活性炭静态吸附实验确定浸泡时间为48h。由此消除活性炭吸附对COD去除的干扰。

铁刨花预处理:将铁刨花(长2cm)在NaOH(质量浓度为10%)溶液中浸泡0.5h，过程中不断用玻璃棒搅拌，最后用水冲洗干净。由于铁极易被氧化，为避免干扰实验结果，临用前用稀H2SO4(质量浓度为5%～10%)进行浸泡，浸泡时间为0.5h，最后用水冲洗干净。

实验方法:将预处理过的铁刨花和活性炭颗粒按一定比例混合，投入到已盛有1L制药废水的4L反应容器中，并对该反应器进行连续曝气(曝气量为3L•min-1)，反应后出水通过投加NaOH调节pH值至7.0～8.0，进行絮凝沉淀(沉淀时间60min)以去除Fe2+、Fe3+离子，后检测反应容器中上清液的COD值。实验主要考察了铁碳投加量、铁碳质量比、反应时间及pH值对COD去除率的影响，并以沉淀后上清液COD值作为评判指标。

实验材料及实验装置主要参数如表3所示。自制铁碳反应器如图3所示。

表3实验材料及实验装置主要参数

自制铁碳反应器采用有机玻璃加工而成，高1810mm，内径280mm，壁厚10mm，有效容积99.29L，顶部设置出水溢流槽(槽宽94mm)并配DN20mm出水钢管，底部开孔配排泥阀及DN32mm排泥管，距底部390mm设置铁碳填料承托层，底部侧面分别开两孔设置DN20mm进水管及DN20mm空气管。

在铁碳微电解反应过程中铁碳混合填料中所含铁做为阳极不断被消耗，而部分阴极碳则以极小的悬浮颗粒的形式随水流出[5-8](对后续MBR启动影响甚微)。一段时间后，当监测到铁碳填料出现较大损耗且出水COD去除率不断降低时，即通过直接投加填料的方式实现填料损耗的补充，恢复铁碳反应器稳定运行。

3铁碳微电解预处理效果

对铁碳投加量、铁碳质量比、pH值及水力停留时间4个因素进行单因素实验及正交实验。单因素实验结果如图4所示。

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