圖6顯示了IFAS工藝穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)實(shí)驗(yàn)室廢水與反應(yīng)器進(jìn)水（13∶00)COD濃度對(duì)比情況。由圖6可看出，實(shí)驗(yàn)室廢水波動(dòng)范圍為64.42～766.99mg/L（均值為224.40mg/L),IFAS系統(tǒng)進(jìn)水波動(dòng)范圍為76.46～403.36mg/L（均值為203.23mg/L），明顯可以對(duì)比出實(shí)驗(yàn)室廢水遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于反應(yīng)器進(jìn)水的波動(dòng)幅度，且COD容積負(fù)荷范圍從0.15～1.84kg/m3·d變?yōu)?.18～0.97kg/m3·d,COD最高容積負(fù)荷降低了47.29%。這也表明實(shí)驗(yàn)室廢水與化糞池污水以2∶1進(jìn)水配比后，有利于對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢水的水質(zhì)水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，關(guān)兵等人研究也發(fā)現(xiàn)將高濃度廢水和低濃度廢水混合后進(jìn)行綜合處理，這樣既能降低構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，又能確保廢水達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)，添加化糞池污水可以為實(shí)驗(yàn)室廢水補(bǔ)充N(xiāo)、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有助于增強(qiáng)IFAS工藝對(duì)污染物的去除效果，以保障反應(yīng)器在實(shí)驗(yàn)室廢水的沖擊負(fù)荷下，出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

另外，此次研究屬于室外工程應(yīng)用，反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行后（從第9d開(kāi)始），NH3-N進(jìn)出水平均值分別為50mg/L和10mg/L，平均去除率達(dá)到80%左右。因其出水氨氮穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，后期未繼續(xù)對(duì)NH3-N變化進(jìn)行相關(guān)研究。分析了穩(wěn)定運(yùn)行期間反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)，處理系統(tǒng)對(duì)COD的去除效果如圖7所示。由圖7可知，反應(yīng)器進(jìn)水COD濃度為76.46～403.36mg/L（均值為203.23mg/L),IFAS工藝處理后的出水濃度為2.10～83.58mg/L（均值為31.85mg/L),COD平均去除率為83.13%。經(jīng)過(guò)IFAS工藝處理后，出水COD濃度均可達(dá)到《GB8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，且對(duì)COD有較穩(wěn)定的去除性能。

在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的1～30d，進(jìn)水COD處于76.46～403.36mg/L（均值為194.34mg/L），出水COD為2.10～58.00mg/L（均值為27.74mg/L），去除率為66.67%～99.10%（均值為84.01%），當(dāng)進(jìn)水COD陡增至403.36mg/L時(shí)，COD去除率更是高達(dá)93.17%。在運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)共受到了7次不同強(qiáng)度的COD進(jìn)水波動(dòng)沖擊（圖7），但沖擊后系統(tǒng)快速恢復(fù)到穩(wěn)定運(yùn)行，顯示出了良好的耐沖擊負(fù)荷能力。

在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的31～41d，反應(yīng)器進(jìn)水COD濃度為162.24～328.39mg/L（均值為219.13mg/L),IFAS處理后的出水濃度為19.13～83.58mg/L（均值為38.74mg/L),COD去除率在60.21%～92.89%（均值為81.68%）。與1～30d相比，進(jìn)水COD濃度和去除率的變化相差不大，但第33d的出水COD濃度為83.58mg/L，達(dá)到了穩(wěn)定運(yùn)行期間的最高值，其較1～30d的平均出水COD濃度（27.74mg/L）增加了201.30%。在此階段主要考慮是受到有毒有害物質(zhì)的影響，趙慶在處理石化廢水研究中發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)經(jīng)受有毒有害物質(zhì)的沖擊時(shí)，應(yīng)停止進(jìn)水，向裝置中加入蔗糖，降低曝氣池曝氣量，使微生物得到適當(dāng)?shù)幕謴?fù)，然后在2～9d緩慢增加進(jìn)水量，直至完全恢復(fù)。同時(shí)，可以通過(guò)延長(zhǎng)HRT，削弱苯胺對(duì)硝化菌的毒性作用。因此，本研究在第35d停止進(jìn)水，降低曝氣池曝氣量；第36d開(kāi)始恢復(fù)只進(jìn)化糞池污水0.5m3/h，反應(yīng)器HRT由穩(wěn)定狀態(tài)的10h延長(zhǎng)至14h；第37d將實(shí)驗(yàn)室廢水與化糞池污水的進(jìn)水比例恢復(fù)為2∶1，系統(tǒng)迅速恢復(fù)至穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。分析其原因，一方面由于IFAS系統(tǒng)的生物量高、污泥負(fù)荷小，優(yōu)于傳統(tǒng)的活性污泥系統(tǒng)。另一方面由于生物膜為固著生長(zhǎng)，遭受沖擊負(fù)荷時(shí)，內(nèi)層的生物膜因有外層膜的緩沖，受到的毒害作用要小，恢復(fù)也快；同時(shí)，IFAS系統(tǒng)中懸浮相和附著相的微生物豐富多樣，且均勻，也有利于其抗沖擊負(fù)荷能力的提高。

2.4 運(yùn)行成本分析

本工藝處理實(shí)驗(yàn)室廢水實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)需任何人工維護(hù)和管理。每天的直接運(yùn)行費(fèi)用只有曝氣風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)進(jìn)水提升泵和污泥回流泵等工作產(chǎn)生的電費(fèi)。曝氣風(fēng)機(jī)功率為0.75kW，兩臺(tái)進(jìn)水提升泵的功率均為0.35kW，污泥回流泵功率為0.55kW，其中污泥回流泵每天實(shí)際運(yùn)行時(shí)間合計(jì)1h，電價(jià)按0.60元/kWh計(jì)算，則合計(jì)每天的電費(fèi)（1.45×24+0.55）×0.60=21.21元，其處理成本僅為1.26元/m3。與其他處理技術(shù)相比，傳統(tǒng)的物理化學(xué)方法處理費(fèi)用昂貴，不適于廣泛推廣；組合工藝技術(shù)處理實(shí)驗(yàn)室廢水在處理效果與前期投入方面也存在一些不足。龐志華等人采用了“混凝沉淀-接觸氧化-過(guò)濾-人工濕地”組合處理工藝對(duì)某環(huán)境科研所分析實(shí)驗(yàn)室廢水處理的運(yùn)行費(fèi)用也保持在1.20元/m3左右，但其前期投入費(fèi)用高，出水受季節(jié)影響波動(dòng)大。因此，IFAS工藝處理實(shí)驗(yàn)室廢水，具有簡(jiǎn)單高效、低成本、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，值得推廣應(yīng)用。

3 結(jié)論

為解決某科研機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)樓實(shí)驗(yàn)室廢水的達(dá)標(biāo)排放問(wèn)題，本研究通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，對(duì)IFAS工藝處理實(shí)驗(yàn)室廢水的可行性進(jìn)行了研究，同時(shí)考察了在2∶1添加條件下系統(tǒng)的處理效果和抗沖擊性能，得出以下結(jié)論：

(1）不同時(shí)段下實(shí)驗(yàn)室廢水的COD濃度變化波動(dòng)大。從平均日變化分析，COD濃度隨著上班時(shí)間的增加而濃度上升；從上班與下班時(shí)間來(lái)分析，每天上班時(shí)間實(shí)驗(yàn)室廢水的COD濃度高于下班時(shí)間，周一至周五高于周末休假時(shí)間。

(2）采用添加化糞池污水方式處理實(shí)驗(yàn)室廢水，研究發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室廢水與化糞池污水在2∶1配比進(jìn)水條件下，有利于對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢水的水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，并為實(shí)驗(yàn)室廢水補(bǔ)充了N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有助于增強(qiáng)IFAS工藝對(duì)污染物的去除效果，保障IF-AS工藝在實(shí)驗(yàn)室廢水的沖擊負(fù)荷下，出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

(3) IFAS工藝處理實(shí)驗(yàn)室廢水，反應(yīng)器啟動(dòng)快，第9d開(kāi)始其出水COD、NH3-N濃度均達(dá)到了《GB8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，其運(yùn)行成本僅需1.26元/m3。因此，該工藝處理實(shí)驗(yàn)室廢水從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都是可行的。

(4）在實(shí)際運(yùn)行中，IFAS系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室廢水COD濃度波動(dòng)和有毒有害物質(zhì)的沖擊時(shí)，出水均穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，證明IFAS系統(tǒng)具有良好的耐沖擊負(fù)荷性能。

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