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本文作者：曾志航作者單位：惠州市保家環(huán)境工程有限公司

各種imc載休的性能比較

適用于廢水處理的理想的IMC載體應該是對生物無毒,傳質性能良好,機械強度高，壽命長,固定操作容易,且價格便宜。對按圖1制備的瓊脂、明膠、海藻酸鈣(簡稱SA)、聚乙烯醇(簡稱PVA)和丙烯酞餒(簡稱ACRM)5種凝膠作為IMC載體時的機械強度、傳質性能等比較結果如下:1)在5種包埋劑中,瓊脂機械強度極差,無實際工程應用價值；2)ACRM凝膠中未聚合的單體對生物有毒,且在聚合過程中發(fā)熱,對細菌殺傷大;傳質性能較差,IMC小球內的微生物增殖不好;固定操作不易；3)明膠強度較低,內部結構密實,傳質性能較差；4)SA凝膠和PVA凝膠,機械強度較好;電鏡觀察表明內部呈多孔結構,對生物的毒性小,固定操作容易。5種IMC載體的各性能比較見表2。對SA凝膠和PVA凝膠進一步的研究表明:PVA凝膠的機械強度優(yōu)于SA凝膠,但SA凝膠的傳質性能比PVA凝膠好。將兩種IMC小球置于紅墨水中,30min時,紅墨水沿半徑5.Omm的PVA小球徑向僅擴散進入0.6mm~0.8mm,而SA小球幾乎全部變紅。在穩(wěn)定性方面,SA凝膠易在PO2溶液中溶解,pH>10時,容易破碎；而PVA性能受pH變化影響甚微,但PVA由于交聯(lián)不徹底,有小量TOC溶出。通過用Na2:CO3:事先將硼酸溶液的pH調到6.7左右,再進行交聯(lián),可減少TOC溶出,并可增加高溫時凝膠強度的穩(wěn)定性。綜合以上結果,目前較為合適的IMC載體為PVA,但需對傳質性能進一步改善。

IMC處理洗衣粉廢水效果

隨著運行時間及LAS降解速率增加,運行到第八天,降解速率達最大,在進水LAS濃度40mg/L時,在3h內就可將LAS降解97.8%。當進水LAS濃度升高為70mg/L時,LAS的降解速率并沒有因為其濃度的提高而降低很多。但隨著運行時間的增加,PVA小球的活性有所下降。運行到20天,3h的LAS去除率只有81%。這可能是由于LAS降解產物中有不利于LAS降解菌生長的物質產生,積累到一定量時,導致PVA小球活性下降。采用低濃度LAS進水對PVA小球進行活化培養(yǎng)，可恢復PVA小球的活性，反復使用。半連續(xù)試驗進行了幾個月，結果表明PVA小球一直保持了良好的強度，沒有破碎。

IMC處理四環(huán)素廢水效果

如圖3所示，在進水COD濃度<3500mg/L，即產酸相出水COD<3000mg/L時，IMC產甲烷相的COD去除率為65%~70%，以二相計時，COD去除率為73%左右。而UASB產甲烷相的COD去除率為60%~65%，以二相計時，COD去除率為69%左右。當進水COD濃度>3500mg/L時，UASB受沖擊負荷的影響，COD去除率明顯下降，即使進水COD濃度又下降到3000mg/L左右時，其COD去除效果仍恢復較慢。相比之下，IMC反應器受進水沖擊負荷影響較小。由此可見，IMC反應器比UASB反應器處理效率高，抗沖擊負荷能力強主要是因為在UASB反應器中，廢水中含有大量對微生物有抑制性的四環(huán)(COD=300Omg/L時，四環(huán)素濃度約為20Omg/L)，反應器內難以生成顆粒污泥，維持較高污泥濃度。經觀察，UASB反應器內的污泥大部分集中在反應器底部，污泥層占反應器總體積的50%，污泥濃度約為15.6gVSS/L。而在IMC反應器中，由于IMC的利用，可人為高濃度地維持反應器內的污泥濃度。IMC均勻分布在整個反應器內，堆積體積占反應器總體積的89%，污泥濃度約為17gVSS/L。此外，在抵抗四環(huán)素毒性方面，IMC也比UASB更具有優(yōu)勢。如圖4所示，在四環(huán)素濃度高達700mg/L時，UASB污泥的甲烷產量已降低了50%，而IMC的甲烷產量變化卻不大，這主要是由于在非固定的懸浮污泥系統(tǒng)中，微生物與四環(huán)素直接接觸，受其毒性的影響較大。而在IMC系統(tǒng)中，廢水中的四環(huán)素必須先經擴散才能進入IMC小球內部。由于擴散作用，從IMC小球外部到內部，四環(huán)素濃度由高變低，其毒性減小。此外，在四環(huán)素擴散過程中，伴隨微生物對四環(huán)素的降解，使其毒性進一進減輕。IMC的這種抗有毒物毒性能力強的特點更增加了IMC反應器抗沖擊負荷的能力及運行的穩(wěn)定性。此外，IMC反應器出水的SS比UASB反應器少，在高負荷時UASB反應器出水的SS明顯增加。試驗兩個多月，IMC小球除個別破碎外，大部分完好。