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本研究利用纺织印染过程中排放的综合废水、退浆废水、染色废水和印染废水处理工序中曝气池中的废水作为筛选因子,从碱性环境中筛选到了一组能降解印染废水中PVA和COD的嗜碱性微生物混合菌群,建立嗜碱性细菌印染废水生物处理系统,组合本实验室已有的高效真菌脱色系统,用于对实际印染废水的处理研究,并结合新乡荣祥印染有限公司实际废水和工艺特点,实现筛选菌群废水处理的中试研究。主要取得如下进展:
(1)获得一组嗜碱性的混合菌群,在pn=8和pH=1.0的条件都下可以对织物染整过程中不同工段产生的废水中PVA有效降解。利用将所筛选到菌群构建实验室规模的嗜碱性生物接触氧化反应器和嗜碱性SBR反应器,对pH值为10的实际印染废水进行连续处理研究。经过连续84天的运行,在无任何外源营养物质存在的情况下,对进水PVA为53-133mg/L、COD为768-1112mg/L、色度为270-500倍的实际印染废水处理,出水PVA为12-38.2mg/L、COD为144-296mg/L和色度为140-180倍,PVA、COD和色度的去除率分别为64.6-77.9%、72.7-81.3%和40.7-58.5%,出水pH比进水降低1个单位。嗜碱性生物接触氧化反应器和嗜碱性SBR反应器在处理效果上没有明显差别;
(2)针对嗜碱处理系统脱色率不高的问题,利用实验室已有的高效脱色真菌菌群建立脱色反应系统对嗜碱性生物反应器的出水进行进一步的脱色处理,处理后出水的色度进一步降低,色度最终去除率达到69.7-78.8%,而COD不能进一步降解;
(3)利用传统培养的方法对上述生物处理系统中的微生物菌群进行追踪研究,结果表明,在反应器连续运行过程中,嗜碱性生物接触氧化反应器和嗜碱性SBR反应器中细菌占绝对优势,并且两个反应器中微生物群落的数量结构相似,而真菌反应器中虽然以真菌为优势,但在运行过程中_细菌的数量也明显上升;
(4)针对新乡荣祥印染有限公司实际废水和工艺特点,建立“水解酸化-混合真菌脱色生物接触氧化-炉渣过滤”的中试处理系统,在长达116天的中试研究中,在实际印染废水进水COD浓度为330-1875mg/L、色度100-500倍、SS浓度为110-728mg/L,的情况下,不添加任何外源营养物质,出水COD浓度为100-155 mg/L、色度为20-40倍、SS为26-92 mg/L,COD、色度、SS的去除率最高分别达到91.2%、95%、96.4%,实现废水实现达标排放。经过成本核算,与该厂原有的废水处理工艺相比,该处理工艺每吨废水可节约处理成本约1.09元。