氰化物是帶有氰基（CN）的化合物，是劇毒性物質(zhì)。在金屬冶煉、電鍍、化工和儀表等行業(yè)廣泛存在著氰化物，因此含氰廢水的處理也是這些行業(yè)亟待解決的問題。目前，去除氰化物的方法主要有化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法。各種方法相互組合處理含氰廢水已經(jīng)變得很常見，已經(jīng)成為比較熱門的方向。張亞群等采用絡(luò)合沉淀、臭氧氧化、膜技術(shù)等處理含氰廢水，終結(jié)果表明絡(luò)合沉淀結(jié)合膜技術(shù)的組合工藝對氰化物去除效果好。CUI等利用臭氧氧化和曝氣生物濾池組合工藝對含氰廢水進(jìn)行處理，在優(yōu)化的降解條件下對氰化物的去除率大于99%。

復(fù)合厭氧生物濾池（HAF）內(nèi)部填料上附著著大量厭氧微生物，廢水由下往上流動時經(jīng)過填料，在微生物作用下分解有機(jī)物，該反應(yīng)器抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)，對COD有很好的去除效果。流離生物反應(yīng)器（FSBBR）內(nèi)部填料以FSB流離生物球為載體，該載體與進(jìn)水接觸充分，對COD、氮等污染物的去除效果好，表面掛膜較快，可維持很高的生物量；運(yùn)行過程具有厭氧、兼氧、好氧多種環(huán)境。

目前國內(nèi)外很少有研究利用HAF和FSBBR組合工藝處理工業(yè)廢水。本研究采用“HAF+FSBBR”組合工藝對含氰廢水進(jìn)行處理，以期為含有難降解污染物工業(yè)廢水的處理提供全新的思路。

1、實驗部分

1.1 實驗水質(zhì)

所用廢水來自中國大的氰化物生產(chǎn)基地，河北某冶金化工廠。廢水COD為10g/L，BOD5為3g/L，SS、NH4+-N、總氰的質(zhì)量濃度分別為400、1000、20mg/L，pH為6～9。

1.2 實驗裝置及工藝流程

實驗裝置為圓柱形，直徑0.5m，高4.5m，有效容積約3.53m3。工藝流程如圖1所示。

1.3 污泥的接種和馴化培養(yǎng)

1.3.1 好氧階段

向曝氣池中投入污泥接種，接種量按曝氣池有效容積的5%～10%。啟動前幾天可先悶曝24h（即不進(jìn)原水也不排水），溶解氧（DO）的質(zhì)量濃度控制在1mg/L左右。污泥顏色成為棕黃色后，以小liuliang進(jìn)水（liuliang可控制在實驗裝置設(shè)計liuliang的20%～30%），每調(diào)整一個liuliang梯度維持4～7d，做好監(jiān)測，具體進(jìn)度見表1。然后逐步tigao，直到后達(dá)到設(shè)計liuliang和污泥含量。其中實際時間需通過微生物的生存情況進(jìn)行，一般需要保證COD的去除率維持在30%左右，DO的質(zhì)量濃度2～4mg/L。

1.3.2 厭氧階段

將厭氧池中的污水tisheng到正常水位的1/2水位處，將池中的污水厭氧1～2d（配合后面好氧段的污泥培養(yǎng)）。開始采用間歇進(jìn)水，COD污泥負(fù)荷率控制在0.05～0.2kg/(kg·d)。當(dāng)污泥逐漸適應(yīng)廢水性質(zhì)后，污泥逐漸就具有了去除有機(jī)物的能力。當(dāng)COD去除率達(dá)到30%以上后，可以逐步tigao進(jìn)水容積負(fù)荷率，每次tigaoCOD容積負(fù)荷率的幅度以0.5kg/(m3·d)左右為宜，此時可以由間歇進(jìn)水過渡到連續(xù)進(jìn)水，但應(yīng)控制進(jìn)水COD和進(jìn)水量，保持穩(wěn)定的增長。隨著負(fù)荷的tigao，反應(yīng)器內(nèi)的污泥逐漸由松散狀態(tài)變成沉淀性能較好的絮體，污泥的產(chǎn)甲烷活性也相應(yīng)tigao。在調(diào)試過程中要保證系統(tǒng)的負(fù)荷以20%～30%的增長速率穩(wěn)定增長，每次調(diào)整負(fù)荷應(yīng)保證去除率達(dá)到30%后穩(wěn)定3～4d，然后再tigao負(fù)荷。

1.4 分析方法

實驗中各指標(biāo)含量均按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定。水溫，溫度計；DO含量，便攜式溶解氧儀；pH，pH計；COD，zhonggesuanjia法；NH4+-N含量，水楊酸-次氯酸鹽光度法；氰根（CN-）含量，xiaosuanyin的滴定法。

2、結(jié)果與討論

2.1 反應(yīng)器的啟動

該實驗啟動方式為厭氧好氧同步啟動。運(yùn)行第1天進(jìn)水為生活污水，其后逐漸按比例通入工業(yè)廢水，反應(yīng)器啟動階段的運(yùn)行工況如表2所示。

馴化期間逐漸增加工業(yè)進(jìn)水比例，直至進(jìn)水全部為工業(yè)廢水。每次在負(fù)荷tigao時，系統(tǒng)需要運(yùn)行2～4天，待穩(wěn)定后繼續(xù)tigao負(fù)荷。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行28d后，進(jìn)水COD達(dá)到10g/L，COD容積負(fù)荷（VLR）為2.04kg/(m3·d)。經(jīng)過30d的調(diào)試，系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行期，此時系統(tǒng)開始滿負(fù)荷運(yùn)行。進(jìn)水體積liuliang為30L/h（蠕動泵顯示為80r/min），一級FSBBR、二級FSBBR、曝氣調(diào)節(jié)池中DO的質(zhì)量濃度分別為3、1.5、0.5mg/L。

2.2 COD的去除效果

圖2為進(jìn)出水COD及其去除率隨時間的變化。

由圖1可以看出，在反應(yīng)器啟動之初按比例加入工業(yè)廢水時，雖經(jīng)過負(fù)荷沖擊系統(tǒng)很快恢復(fù)。在剛加入體積分?jǐn)?shù)5%的工業(yè)廢水時，污泥需要適應(yīng)新的環(huán)境，因此COD去除率為48%，經(jīng)過適應(yīng)其去除率基本保持在70%以上并趨于穩(wěn)定。在后期馴化期間，繼續(xù)加入一定比例的工業(yè)廢水，COD去除率基本可以保持在90%，說明系統(tǒng)具有很好的抗沖擊負(fù)荷能力。在經(jīng)過30d的馴化系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，COD的去除率可以到達(dá)80%以上，此時COD容積負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到2.04kg/(m3·d)。

圖3為HAF和FSBBR的COD去除率隨時間的變化。

由圖3可以看出，總體穩(wěn)定運(yùn)行過程中，F(xiàn)SBBR裝置對COD的去除貢獻(xiàn)大。從初期階段進(jìn)水COD較低時，HAF裝置可以去除近80%的COD；但是FSBBR裝置對于低COD去除率卻微乎其微，相反隨著COD逐漸增大，HAF裝置去除率僅保持在15%左右，而FSBBR則發(fā)揮其巨大作用，由此可以說明HAF裝置可以用于低COD廢水或生活污水處理，而FSBBR可以用于高COD工業(yè)廢水處理。

2.3 NH4+-N的去除效果

圖4和圖5為啟動階段系統(tǒng)和HAF分別對NH4+-N的去除效果。

由圖4和圖5可以看出，在啟動階段NH4+-N的去除率隨進(jìn)水NH4+-N含量的不斷增加而減小。在工業(yè)進(jìn)水體積分?jǐn)?shù)分別為5%和10%，即前8d時，出水NH4+-N含量幾乎趨于0，系統(tǒng)對NH4+-N處理效果非常好，此時進(jìn)水NH4+-N的質(zhì)量濃度基本小于250mg/L。第8天后，工業(yè)進(jìn)水體積分?jǐn)?shù)增加到15%，出水開始檢測到NH4+-N。而當(dāng)工業(yè)進(jìn)水體積分?jǐn)?shù)繼續(xù)增加到50%時，出水NH4+-N的質(zhì)量濃度為108mg/L；繼續(xù)運(yùn)行，出水NH4+-N含量不斷增高，在20d時，出水NH4+-N的質(zhì)量濃度達(dá)到303mg/L，此時進(jìn)水NH4+-N的質(zhì)量濃度為938mg/L。之后出水中NH4+-N的含量不斷增長。工業(yè)進(jìn)水體積分?jǐn)?shù)為并開始穩(wěn)定運(yùn)行時，出水NH4+-N的質(zhì)量濃度為600mg/L左右，此時出水COD在500～700mg/L，NH4+-N降解效果并不理想。

系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行階段HAF工藝后NH4+-N含量比進(jìn)水略有增加，增加量在200mg/L左右，原因可能是生化法降解NH4+-N有限，使得二級好氧中硝化菌不易培養(yǎng)，而FSBBR在此階段對NH4+-N仍有一定的降解效果。

2.4 CN的去除效果

在含氰污水中主要防治CN含量的沖擊問題，氰化物會對污泥中的微生物產(chǎn)生毒性。一般情況下未經(jīng)含氰污水馴化后的微生物對CN的承受能力為質(zhì)量濃度1～2mg/L，經(jīng)含氰污水馴化后的微生物對CN的承受能力為3～5mg/L。當(dāng)污水中的CN的質(zhì)量濃度大于5mg/L時，微生物將產(chǎn)生中毒，在生化反應(yīng)池中活性污泥會產(chǎn)生離散、上浮現(xiàn)象，微生物失去活性，出水水質(zhì)惡化。