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一般而言,泡菜食品厂生产中的废水主要包括泡菜生产过程中产生的废水和办公区排放的生活污水,废水有明显的季节性差异和日时段差异,且水质波动较大,废水中悬浮物浓度较高,盐度约为5%(以NaCl计),属于高盐度、高有机物、高氮磷的废水。
采用IC反应器—SBR—植物氧化塘工艺系统对泡菜生产过程的废水进行处理,运行实践证明,该系统核心IC反应器和SBR工艺处理效果良好,出水水质各项污染指标均达到相关标准,且系统运行稳定,处理效果良好,运行费用较低.
高含盐有机化工废水的处理是工业废水处理中难点之一。近年来，有报道称普通含盐量的有机废水的活性污泥处理工艺也适合于高含盐有机废水处理[１]。本文针对高含盐量有机化工废水，采用直接好氧处理以及水解酸化+好氧处理两种工艺，对其处理效果进行比较，以期优选出合理的生物处理工艺。
1 实验与方法
1.1 实验仪器与测试方法
实验仪器：岛津5000A型TOC测定仪，752型紫外可见分光光度计；精密分析天平；pH测定仪。
测试方法：见表1。
1.2 实验装置
实验装置：水解酸化及好氧曝气反应器体积各2 L，直径80 mm，高400 mm，有效体积1.8 L左右。处理工艺采用两平行工艺，其一为直接好氧，其二为水解酸化+好氧。
表1 测试项目与方法
测试项目
方 法
COD 氯气校正法
TOC 非色散红外线吸收法
BOD5 稀释与接种法
NH4+-N 纳氏试剂比色法
TP 氯化亚锡还原法
pH 玻璃电极法
Cl- 硝酸银滴定法
SS 重量法
1.3 实验废水水质
实验废水取自江苏某以生产塑料发泡剂及相关原料为主的合资大型化工企业。该企业日排废水量为5 000 t。废水水质见表2。
表2 实验用废水水质
项目
含量/ (mg∙L-1)
COD 300~320
BOD5 65
TOC 89.0~95.5
无机盐（主要为NaCl） 9 000~10 000
TN 50~54
NH4+-N 21~23
TP 5.0
SS 50
2 结果与讨论
2.1 COD与TOC的关系
经实验证明该废水COD与TOC之间关系为：COD＝2.9∙TOC。为了测试方便，实验中主要检测了TOC。COD则利用该计算式算出。
2.2 直接好氧工艺的污染物去除效果
经过一段时间的驯化后，出水TOC达到稳定。反应器内MLSS在2.0~2.5 g/L，MLVSS/MLSS为0.4左右。图1为不同停留时间下的出水TOC及其去除率。由图1可以看出，直接好氧法对该高含盐化工废水中有机物有较好的降解能力。虽停留时间增大，去除率趋于一定，总去除率为65%。
另外，和普通活性污泥法相比，同等运行负荷情况下，高含盐废水的好氧停留时间明显较长[6]。其原因是高含盐引起细菌渗透压变高，引起脱水和原生质分离，使得细菌的代谢途径发生变化，降解速率有所下降[2,3]。
图１ 好氧工艺出水TOC及其去除率曲线
2.3 水解酸化+好氧处理工艺的污染物去除效果
水解酸化和好氧处理停留时间均取10 h。水解酸化段使用好氧剩余污泥接种驯化。在反应器内加入机械搅拌，同时控制DO在0.50 mg/L以下（0.37~0.41 mg/L）。水解酸化段的有机物处理效果见图2。水解酸化10 h后，TOC去除率达到35%，说明反应器内经驯化后污泥内兼性细菌已具耐盐性能。同时，如图3所示，经水解酸化处理废水的BOD5/COD有所提高，说明废水的可生化性得到提高，有利于后续好氧生化处理。该工艺对TOC的总去除率为68%。
图2 水解酸化+好氧工艺出水TOC及其去除率曲线
图3 水解酸化对BOD5/COD的影响
2.4 两种工艺的比较
由图1、图2可见，水解酸化+好氧工艺的污水停留时间比直接好氧工艺长2 h，去除率也较直接好氧略高，两种工艺均对该高盐度化工废水中的有机物具有较好的去除效果，去除率均达到60%以上。说明利用生物法处理高盐度有机化工废水是可行的。
直接好氧工艺中，10 h后，有机物去除率增加不大。这可能与废水性质变化有关。经检测，直接好氧8 h后，污水BOD5/COD从初始的0.2降为0.1，即污水的可生化性在下降。而水解酸化+好氧工艺的有机物去除率在10 h后仍为直线增加。如上所述，水解酸化提高了废水可生化性。另外，高含盐废水的水解酸化工艺还具有水解解毒作用[4,5]，从而使得后续好氧处理能力提高。
3 结
论
高盐度有机化工废水是工业废水处理中的难点之一。通过实验研究，直接好氧工艺以及水解酸化+好氧工艺均可对该类废水具有较好的处理效果，但是污水停留时间较传统生物处理方法长，分别为18、20 h。水解酸化+好氧工艺中，水解酸化段可以提高废水的生化性，因而水解酸化+好氧工艺有利于该类废水的深度处理。
cl离子浓度为2000-3000mg/L的废水可以直接上生化的，厌氧+好氧，后级加一级活性炭过滤，此类我废水做过很多，都是成功的，注意的是负荷选低一点。如果进水悬浮物超过50毫克/升，就加一级物化，最好用气浮处理
处理泡菜生产的废水，该废水的处理包括以下步骤：—生物处理，在注入氧化剂得到的有氧条件下，在温度为３０～４９℃通过接种Ｃａｎｄｉｄａ—Ｃｒｕｓｅｉ和（或）Ｃａｎｄｉｄａ—ｕｔｉｌｉｓ而起作用； —使形成的沉淀物和漂浮液部分分离； —用反渗透法处理由隔膜分离的上述漂浮液部分，膜的切割阈限小于１００埃，形成大约１０％的液体部分的残余物留在膜的进水侧，而部分地再返回到生物处理段。
机 盐 对 生物有抑制作用，当盐本文来自中华环评网，www.eiacn.com(NaCl)质量分
数>1%时会造成质壁分离或细胞失活〔‘〕，严重影响废水处理效果和出水水质。淡水环境的微生物不能在含较高盐浓度的环境中生存，多数研究表明普通活性污泥不能处理含盐质量分数3%一5%的废水。处理过程中主要面临以下四个问题[(z),
(1) 普 通 活性污泥对离子浓度的变化敏感。系统受盐冲击后，有机物去除率下降，出水悬浮固体增加。通常盐质量分数变化0.5%一2%会干扰系统性能。盐浓度的快速变化比缓慢变化产生更大的负作用。即使是驯化污泥，要保证系统有好的处理效果，也要求有相对稳定的离子浓度。(2) 盐 浓度 的增加干扰了细胞正常的代谢功能，降低降解动力。因此含盐废水应在低的F/M值下处理。
(3) 出 水 悬浮固体增加。盐浓度的增加减少了污泥中原生动物和丝状菌的数量，影响了污泥正常的絮凝和沉淀过程。
(4) 普 通 活性污泥适应能力有限，一旦菌种适应了高盐环境，就丧失了在低盐环境生存的能力。国 内外 很 多学者都对含盐废水生物处理可行性进行了研究，力求找到一种处理含盐废水经济有效的方法。
1 普通的好氧或厌氧污泥
F.K a r gi等 〔’〕在曝气池中以Z.ra migera为菌种处理不同含盐质量分数(0一5%)的废水。研究发现:盐质量分数1%时，COD去除率迅速减少，当盐质量分数为5%时，COD去除率减少到60% o COD去除速率也随盐浓度的增加而降低。污泥产量系数为0.47-0.5，随盐浓度增加而略减少。M. F. H a moda等[(a)在完全混合式活性污泥反应
池，生物固体停留时间为3一20 d，单位VSS的COD污泥负荷率为0.5-2.0kg/(kg"d)的条件下，研究了淡水和含盐废水(含NaCl 10 g/L或30 g/L)活性污泥系统的性能和动力学模型。结果表明:COD去除率和出水水质并没有恶化，COD去除率为93%-99%，并随污泥停留时间的增加而增加。盐浓度的增加促进了适盐微生物的生长，增加了反应池中的污泥浓度。动力学分析中，将普通活性污泥的动力学模型成功地应用于含盐废水，并根据试验结果得到模型参数。由模型可知，当NaCI浓度增加，基质利用常数减少而污泥产率系数增加。C.D ah l等 〔，〕用活性污泥系统研究了热电厂湿式脱硫废水(具有高Cl-、高含氮化合物、高温)的硝化和反硝化作用。试验表明:经过足够的驯化阶段，并逐步提高温度和Cl浓度，活性污泥系统能够处理高温、高盐废水。在309C,Cl一质量浓度20g几条件下，该系统仍能正常运行。此时单位VSS最大的硝化和反硝化速率以N计分别为2 mg/(g"h)和3 mg/(g-h)。适当的操作条件下，Cl一和N02一对硝化的抑制作用有限。
T. P a nsw ad等〔“〕采用未驯化和驯化的活性污泥研究了合成的含盐废水对厌氧/兼氧/好氧过程的冲击性能。当NaCl质量浓度由0增加到30 g/L时，未驯化系统COD和氮去除率分别由97%,88%降到60%,68%;驯化系统的COD和氮去除率分别由90%,85%降到%,70%。两个系统的磷去除率都很低。相比于未驯化系统，驯化系统受到冲击后需要更短的时间恢复到稳定状态。并得出如下假设和结论:反硝化菌比硝化菌更耐盐冲击;聚磷菌比硝化菌、反硝化菌和异养碳细菌对盐浓度的变化更敏感。N. In t ras ungkha等〔’〕在SBR反应器中以活性污泥为菌种研究含盐废水对营养物(氮、磷)去除效果的影响。试验结果表明:当进水盐质量分数低(含NaCl0. 03%- 0 .2%)时，系统中营养物去除效果好;而盐质量分数为0.5%时，生物除磷困难。J.L .C am pos等〔‘〕在活性污泥硝化池中加入氨(NH4*一N)负荷率为1-4 g/(L-d)的含盐废水。在进水盐浓度达到525 mmol/L前，氨硝化效率几乎为100%。超过这一浓度，硝化效率显著降低。高含盐浓度不会对污泥的物理性能产生长期的影响，产生的污泥区域沉降速率为5一7 m/h，单位VSS的污泥体
积指数SVI为11.4 mUg，这使得反应池中有可能保持高污泥质量浓度(20 g/L )。并指出活性污泥系统能够用来硝化含高氨和高盐浓度的废水。近几 十 年 来，厌氧生物技术迅速发展，出现了一大批高效的厌氧反应器，这些反应器中生物固体浓度很高、泥龄长、处理能力大大提高，它们已经广泛应用于高浓度的工业废水中。高浓度的钠离子或氯离子会对厌氧生物处理产生抑制作用，但是厌氧或兼氧微生物对盐的适应性和其他离子产生的拮抗作用会减轻盐对生物的毒害作用〔9,10)，因此厌氧法能够用来处理含盐废水。L. G u err ero等〔11)用中温厌氧滤池处理高氨、高盐的海产品加工废水。运行过程中分阶段逐步提高进水有机负荷和含盐量。当有机负荷COD达到5k岁(m'-d) ，含盐(以Cl一计)为7.5g /L时，COD去除率仍保持>80%。并提出足够时间的驯化阶段对系
统稳定运行的重要性。L.H . J. V redenbregt(12 3等 用生物流化床进行电厂烟气脱硫废水的硝化和反硝化。不加人介质时，
Cl一质量浓度达到20留L时，稳定的硝化过程能够发生。当加人多孔烧结飞灰做介质，在含C1一质量浓度34 g/L时都可能发生硝化过程。硝化菌比反硝化菌有更强的耐盐性。在C1一质量浓度>45 g/L时，生物硝化过程都很稳定。
从 以 上试 验结果可以看出:关于无机盐对生物影响的结论还不统一。有些研究者认为无机盐影响了生物活性〔3,6);而某些学者认为无机盐对污泥性质没有产生负作用(4,8)。这可能是由于试验中盐浓度变化范围、菌种适盐能力以及废水成分的不同造成的。
污泥驯化后，可以增强抗盐冲击能力，但其适应能力有限。
2 嗜盐菌
根据 细 菌 在最佳生长状态的盐需求量，可分为非嗜盐菌、海洋菌、中度嗜盐菌和极端嗜盐菌。嗜盐菌对盐有特殊的适应性和需要性，它主要生长在盐湖、盐沼等地。
由 于 嗜 盐菌在高盐环境下能够在细胞内聚集K'离子和小分子极性物质，调节细胞渗透压，维持胞内外渗透压平衡，帮助从高盐环境获取水，并且这些极性分子可以迅速合成和失去，快速适应外界的环境变化。嗜盐菌的蛋白质中含有过量的酸性氨基酸和非极性的残余物，过量的酸性物质需要阳离子平衡附近的负电荷，所以嗜盐酶只有在高盐环境下才能保持活性{，，，“〕。
C.R . W o olard等[(2)用从大盐湖分离出的一种中度嗜盐菌在SBR反应器中处理含盐质量分数为15%的苯酚废水，经过7个月的运行，苯酚平均去除率达到>99.5%。出水悬浮固体质量浓度约50 mg/L，低于普通污泥处理的含盐废水出水的悬浮固体。
<font color="#000000">F.K ar gi 等〔‘〕用合成的含盐质量分数为0一10%的废水在连续的生物转盘中试验，试验过程中研究了嗜盐菌的加人、A /Q比值(盘表面积/进水流量)、COD负荷率和盐浓度对系统性能的影响，并且还建立了一个数学模型来描述系统运行过程。为了使进水COD达到5 000 mg/L时，悬浮颗粒仍然保持活性，液相进行曝气。结果表明，COD去除速率和效率随着A IQ比值增加而增加，却随着COD负荷率和盐浓度的增加而减少;嗜盐菌的加人增加了COD的去除效率，尤其在盐的质量分数<font face="Times New Roman ">
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