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2 实验结果与讨论
2.1 m(COD)∶m(SO42-)对COD、SO42-去除率的影响
m(COD)∶m(SO42-)对COD、SO42-去除率的影响见图 2。
图 2 m(COD)∶m(SO42-)对COD、SO42-去除率的影响
从图 2 可以看出,COD、硫酸盐去除率均随m(COD)∶m(SO42-)减小而降低。当m(COD)∶m(SO42-)为4~10 时,其对二者去除率的影响不大,其中COD去除率为82.61%~87.48%,硫酸盐去除率为81.57%~91.19%。当m(COD)∶m(SO42-)=3 时,系统对COD 的去除率下降至76.65% ,对硫酸盐去除率下降至71.83%。当m(COD)∶m(SO42-)=2 时,二者去除率均大幅下降,反应器运行效果变差,COD 去除率为23.39%,硫酸盐去除率为30.24% 。当m(COD) ∶m(SO42-)=0.5 时,系统运行失败,COD 去除率仅为9.56%,硫酸盐去除率仅为13.25%。分析原因,可能是由于m(COD)∶m(SO42-)较高时,实质是硫酸盐的质量浓度逐渐变小,充足的底物使硫酸盐有较高的去除率;m(COD)∶m(SO42-)过低时,SO42-相对过剩,COD 还原能力不足,导致SRB 的生物活性降低,系统COD 去除率和硫酸盐的还原去除率均下降〔11〕。
2.2 m(COD)∶m(SO42-)对出水硫化物浓度的影响
m(COD)∶m(SO42-)对出水硫化物浓度的影响见图 3。
图 3 m(COD)∶m(SO42-)对出水硫化物浓度的影响
如图 3 所示,随着m(COD)∶m(SO42-)的降低,出水硫化物质量浓度逐渐升高。当m(COD)∶m(SO42-)为4~10 时,出水硫化物质量浓度随着m(COD) ∶m(SO42-)减少增加较缓慢,m(COD)∶m(SO42-)=3时,硫化物质量浓度为143 mg/L,结合图 2 可知,m(COD)∶m(SO42-) 为4 ~10 时,系统对COD、SO42-的去除效果较好,说明该范围内产生的硫化物未对系统中的细菌产生明显的抑制作用;m(COD)∶m(SO42-)≤3 时,出水硫化物质量浓度大幅增加,COD、硫酸盐去除率均较低,说明硫化物对MPB 和SRB 均产生了较强的抑制作用,导致系统对COD、SO42-的去除效果较差。COD 去除率下降的幅度大于硫酸盐去除率下降的幅度,说明产甲烷菌(MPB)对硫化物毒性的敏感性强于硫酸盐还原菌(SRB),当硫化物增加到一定程度时MPB 先于SRB 受到抑制。
2.3 m(COD)∶m(SO42-)对VFA 浓度的影响
m(COD)∶m(SO42-)对VFA 浓度的影响如图 4 所示。
图 4 m(COD)∶m(SO42-)对出水VFA 浓度的影响
由图 4可见,随着m(COD)∶m(SO42-)减小,出水VFA 质量浓度逐渐增加,当m(COD)∶m(SO42-)为4~10 时,出水VFA 质量浓度均较低,小于305 mg/L,此时,系统COD、硫酸盐去除率均较高,运行效果良好。当m(COD)∶m(SO42-)从4 降至3 时,出水VFA质量浓度从305 mg/L 增至916 mg/L。当m(COD) ∶m(SO42-)降至2 时,出水VFA 质量浓度高达1 850mg/L,系统对COD 去除率较低,反应器运行效果较差,当m(COD)∶m(SO42-)=0.5 时,出水VFA 质量浓度为2 862 mg/L,系统运行失败。
3 结论
采用复合式厌氧折流板反应器(HABR)处理含硫酸盐印染废水时,m(COD)∶m(SO42-)可作为HABR运行的重要参数之一。当m(COD)∶m(SO42-)>3时,反应器运行良好,对印染废水的COD、硫酸盐的去除率均较高,出水硫化物质量浓度小于143 mg/L;当m(COD)∶m(SO42-)≤3 时,反应器处理效能较差,COD、硫酸盐去除率均急剧下降;当m(COD)∶m(SO42-)≤0.5 时,反应器运行失败。因此,要想保持HABR 处理含硫酸盐印染废水有较高的COD、硫酸盐去除率需保证m(COD)∶m(SO42-)>3。
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