【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境工程水处理，涉及难降解偶氮染料废水的处理方法，具体涉及一种利用膜曝气生物反应器处理偶氮染料金橙i废水的方法。
技术介绍
1、染料在纺织、化工、轻工业等行业中占据着重要的位置。染料的生产规模大，应用范围广，导致其在这些过程中产生大量废水。偶氮染料因其成本低、颜色多样、染料分子更易与纤维织物紧密结合使其不易褪色，而深受纺织行业的青睐，使用量占合成染料的65％-70％。偶氮染料废水具有色度高，可生化性低，成分复杂等特点，已被普遍认为是难降解有机废水，直接排放到地表水会对人类健康和环境造成有害影响。因此该类废水在排放之前应进行妥善处理。目前，偶氮染料废水的处理方法主要包括物化法和生化法。
2、偶氮染料废水处理的物化法主要有物理吸附法、混凝絮凝法、高级氧化法等。例如，muhammad等人合成了一种新型超交联聚酰胺树脂，用于高效去除水溶液中的刚果红和铬黑t。室温下对模拟废水中偶氮染料的去除率可达82％，对偶氮染料的吸附效率较高。但这种方法只是对偶氮染料进行单纯的富集，残留物毒性并未降低且存在吸附后的偶氮染料与吸附剂难以实现有效的分离，吸附剂成本高等问题。wong等人用絮凝法处理含有不同比例的染料水溶液，在处理工业纺织废水样品时，经混凝-絮凝工艺处理后残留的cod仍然大于100mg/l，处理后的废水不适合排放到环境水体中，需要进一步的物理或生物处理，存在工艺复杂，运行成本高等问题。li等人采用合成的nh2-mil-101(fe)对偶氮染料松石蓝(dtb5t)进行光催化降解，使用125mg/l光催化剂对20mg/l
3、偶氮染料废水生化法处理中，厌氧过程在颜色去除方面有显著效果，但出水高的cod和细菌浓度是该技术的局限性。为符合环境法规和排放标准和高出水质量的回用潜力，一般认为厌氧-好氧综合处理系统是可行的。例如，silva等人使用厌氧反应器uasb和好氧sbr进行串联处理偶氮染料刚果红，乙醇作为共代谢基质，在基质投加量为5g cod/g dye时其去除负荷可以达到133.33g/(m3·d)。hosseini等人利用fb-sbbr处理酸性红18，并投加3.75g cod/g dye的葡萄糖作为共代谢基质，可以实现156.8g/(m3·d)的去除负荷。厌氧-好氧联用在处理偶氮染料废水时都展现出较好的去除效果，然而联合处理方法常常两个或多个反应器联用，并投加大量共代谢基质促进偶氮还原，存在运行成本高、操作复杂等问题。
4、综上所述，目前尚无采用单一反应器连续流处理偶氮染料废水的技术，且处理过程添加的共代谢基质往往费用较高，不适合经济有效地处理偶氮染料废水，不适合工程化推广应用。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述问题，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种利用膜曝气生物反应器连续流处理偶氮染料金橙i废水的方法，实现了在单一反应器内完成偶氮染料金橙i的还原以及降解产物的进一步矿化，并保证了最终出水水质，为偶氮染料废水的处理提供了绿色、经济且有效的技术方案。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种利用膜曝气生物反应器处理偶氮染料金橙i废水的方法，连续向生物反应器内通入金橙i废水和共代谢基质，经过膜曝气生物处理后，从生物反应器中排出；其中，通过控制金橙i废水的通入量、生物反应器的曝气压强以及共代谢基质投配比，来实现金橙i废水的高效处理。
4、作为优选，所述金橙i废水浓度为10～150mg/l。
5、作为优选，所述生物反应器为一体化膜曝气生物反应器或微曝气膜生物膜反应器。
6、作为优选，所述一体化膜曝气生物反应器内设置有膜曝气生物反应区和非曝气生物反应区，膜曝气生物反应区内设置有管式膜组件，非曝气生物反应区内设置有陶粒。
7、作为优选，所述生物反应器的曝气基质为空气，曝气压强不高于25kpa。
8、作为优选，所述共代谢基质投配比不大于1.5，所述共代谢基质为使用生活污水稀释的污泥水解酸化液。
9、作为优选，所述管式膜组件的膜比表面积为122.40m2/m3，所述管式膜组件由120根硅橡胶管组成，其中硅橡胶管的内径为1mm、壁厚为0.25mm、长度为500mm，硅橡胶管的两端由环氧树脂封装，两端均设有开口，一端用作压缩空气入口，另一端用作定期排气出口。硅橡胶管由上海新通达橡塑制品厂生产。
10、作为优选，所述共代谢基质投配比为单位时间投配进入生物反应器的污泥水解酸化液的cod量与单位时间通入生物反应器的金橙i废水中金橙i的理论需氧量之比，以生活污水稀释的污泥水解酸化液的进液流量为金橙i废水进水流量的5％进行投配。
11、作为优选，所述膜曝气生物反应区与非曝气生物反应区的体积比例为1:1；所述非曝气生物反应区内设有的陶粒的粒径为φ4～5mm，陶粒由安徽华骐环保科技股份有限公司生产。
12、作为优选，所述微曝气膜生物膜反应器内设置有平板膜组件，平板膜组件的膜比表面积为35.10m2/m3。
13、相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
14、(1)本专利技术采用膜曝气生物膜和非曝气生物膜相结合的一体化膜曝气生物反应器技术，为金橙i废水的连续流高效处理提供切实可行的技术；通过在生物反应器中设置膜曝气生物反应区和非曝气生物反应区，非曝气生物反应区强化偶氮染料金橙i的还原脱色，膜曝气生物反应区进一步降解金橙i的同时进行cod的高效去除，充分发挥不同种类菌群在金橙i降解过程中的协同作用；
15、(2)本专利技术设计了新颖的膜曝气生物反应系统，在投配共代谢基质污泥水解酸化液的条件下，对于金橙i浓度为152.49mg/l的废水，生物反应器的金橙i去除率可达到98.91％，脱色率可达到95.24％，在较为彻底降解金橙i的同时，去除了56.22％的cod，金橙i的容积去除负荷和膜面积去除负荷分别为145.82g/(m3·d)和1.19g/(m2·d)，cod的容积去除负荷为298.93g/(m3·d)；
16、(3)本专利技术构建的一体化膜曝气生物反应器，综合了膜曝气和陶粒廉价、易挂膜的优势；膜曝气生物反应区通过硅橡胶管实现分子供氧，非曝气生物反应区填充陶粒，为厌氧微生物的附着提供载体，增强微生物的抗冲击负荷能力；
17、(4)本专利技术利用空气作为供氧的气体基质，在满足有机物好氧降解要求的同时降低了工艺运行费用；
18、(5)本专利技术利用城镇污水处理厂废弃的污泥进行水解酸化，产生的污泥水解酸化液作为共代谢基质，促进反应器中微生物的酶活性增强，强化了金橙i的高效还原，同时降低了共代谢基质的投加费用并实现剩余污泥的资源化利用；
19、(6)本专利技术采用膜曝气生物处理方法实现了在单一反应器内完成偶氮染料金橙i的还原以及降解产物的进一步矿化，并保证了连续流处理条件下反应器的最终出水水质；相较于目前的生物处本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用膜曝气生物反应器处理偶氮染料金橙I废水的方法，其特征在于，连续向生物反应器内通入金橙I废水和共代谢基质，经过膜曝气生物处理后，从生物反应器中排出；其中，通过控制金橙I废水的通入量、生物反应器的曝气压强以及共代谢基质投配比，来实现金橙I废水的高效处理。
2.根据权利要求1所述的利用膜曝气生物反应器处理偶氮染料金橙I废水的方法，其特征在于，所述金橙I废水浓度为10～150mg/L。
3.根据权利要求1所述的利用膜曝气生物反应器处理偶氮染料金橙I废水的方法，其特征在于，所述生物反应器为一体化膜曝气生物反应器或微曝气膜生物膜反应器。
4.根据权利要求3所述的利用膜曝气生物反应器处理偶氮染料金橙I废水的方法，其特征在于，所述一体化膜曝气生物反应器内设置有膜曝气生物反应区和非曝气生物反应区，膜曝气生物反应区内设置有管式膜组件，非曝气生物反应区内设置有陶粒。
5.根据权利要求1所述的利用膜曝气生物反应器处理偶氮染料金橙I废水的方法，其特征在于，所述生物反应器的曝气基质为空气，曝气压强不高于25kPa。
6.根据权利要求1所
7.根据权利要求4所述的利用膜曝气生物反应器处理偶氮染料金橙I废水的方法，其特征在于，所述管式膜组件的膜比表面积为122.40m2/m3，所述管式膜组件由120根硅橡胶管组成，其中硅橡胶管的内径为1mm、壁厚为0.25mm、长度为500mm，硅橡胶管的两端由环氧树脂封装，两端均设有开口，一端用作压缩空气入口，另一端用作定期排气出口。
8.根据权利要求6所述的利用膜曝气生物反应器处理偶氮染料金橙I废水的方法，其特征在于，所述共代谢基质投配比为单位时间投配进入生物反应器的污泥水解酸化液的COD量与单位时间通入生物反应器的金橙I废水中金橙I的理论需氧量之比，以生活污水稀释的污泥水解酸化液的进液流量为金橙I废水进水流量的5％进行投配。
9.根据权利要求4所述的利用膜曝气生物反应器处理偶氮染料金橙I废水的方法，其特征在于，所述膜曝气生物反应区与非曝气生物反应区的体积比例为1:1；所述非曝气生物反应区内设有的陶粒的粒径为Φ4～5mm。
10.根据权利要求3所述的利用膜曝气生物反应器处理偶氮染料金橙I废水的方法，其特征在于，所述微曝气膜生物膜反应器内设置有平板膜组件，平板膜组件的膜比表面积为35.10m2/m3。
...【技术特征摘要】
1.一种利用膜曝气生物反应器处理偶氮染料金橙i废水的方法，其特征在于，连续向生物反应器内通入金橙i废水和共代谢基质，经过膜曝气生物处理后，从生物反应器中排出；其中，通过控制金橙i废水的通入量、生物反应器的曝气压强以及共代谢基质投配比，来实现金橙i废水的高效处理。
2.根据权利要求1所述的利用膜曝气生物反应器处理偶氮染料金橙i废水的方法，其特征在于，所述金橙i废水浓度为10～150mg/l。
3.根据权利要求1所述的利用膜曝气生物反应器处理偶氮染料金橙i废水的方法，其特征在于，所述生物反应器为一体化膜曝气生物反应器或微曝气膜生物膜反应器。
4.根据权利要求3所述的利用膜曝气生物反应器处理偶氮染料金橙i废水的方法，其特征在于，所述一体化膜曝气生物反应器内设置有膜曝气生物反应区和非曝气生物反应区，膜曝气生物反应区内设置有管式膜组件，非曝气生物反应区内设置有陶粒。
5.根据权利要求1所述的利用膜曝气生物反应器处理偶氮染料金橙i废水的方法，其特征在于，所述生物反应器的曝气基质为空气，曝气压强不高于25kpa。
6.根据权利要求1所述的利用膜曝气生物反应器处理偶氮染料金橙i废水的方法，其特征在于，所述共代谢基质投配比不大于1.5，所述共代谢...
【专利技术属性】
技术研发人员：梅翔，韩雨彤，高寒，李思佳，王展，杨梦梦，张静怡，田亚伟，夏冬雨，王偲，张雷，毛文煊，刘梓安，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：
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