圖6顯示了IFAS工藝穩(wěn)定運行時實驗室廢水與反應器進水（13∶00)COD濃度對比情況。由圖6可看出，實驗室廢水波動范圍為64.42～766.99mg/L（均值為224.40mg/L),IFAS系統(tǒng)進水波動范圍為76.46～403.36mg/L（均值為203.23mg/L），明顯可以對比出實驗室廢水遠遠高于反應器進水的波動幅度，且COD容積負荷范圍從0.15～1.84kg/m3·d變?yōu)?.18～0.97kg/m3·d,COD最高容積負荷降低了47.29%。這也表明實驗室廢水與化糞池污水以2∶1進水配比后，有利于對實驗室廢水的水質(zhì)水量進行調(diào)節(jié)，關兵等人研究也發(fā)現(xiàn)將高濃度廢水和低濃度廢水混合后進行綜合處理，這樣既能降低構筑物的處理負荷，又能確保廢水達標排放。同時，添加化糞池污水可以為實驗室廢水補充N、P等營養(yǎng)物質(zhì)，有助于增強IFAS工藝對污染物的去除效果，以保障反應器在實驗室廢水的沖擊負荷下，出水穩(wěn)定達標。

另外，此次研究屬于室外工程應用，反應器穩(wěn)定運行后（從第9d開始），NH3-N進出水平均值分別為50mg/L和10mg/L，平均去除率達到80%左右。因其出水氨氮穩(wěn)定達標，后期未繼續(xù)對NH3-N變化進行相關研究。分析了穩(wěn)定運行期間反應器進出水水質(zhì)，處理系統(tǒng)對COD的去除效果如圖7所示。由圖7可知，反應器進水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IFAS工藝處理后，出水COD濃度均可達到《GB8978-1996污水綜合排放標準》中的一級排放標準，且對COD有較穩(wěn)定的去除性能。

在系統(tǒng)穩(wěn)定運行的1～30d，進水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%），當進水COD陡增至403.36mg/L時，COD去除率更是高達93.17%。在運行過程中，系統(tǒng)共受到了7次不同強度的COD進水波動沖擊（圖7），但沖擊后系統(tǒng)快速恢復到穩(wěn)定運行，顯示出了良好的耐沖擊負荷能力。

在系統(tǒng)穩(wěn)定運行的31～41d，反應器進水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，達到了穩(wěn)定運行期間的最高值，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，應停止進水，向裝置中加入蔗糖，降低曝氣池曝氣量，使微生物得到適當?shù)幕謴?，然后?～9d緩慢增加進水量，直至完全恢復。同時，可以通過延長HRT，削弱苯胺對硝化菌的毒性作用。因此，本研究在第35d停止進水，降低曝氣池曝氣量；第36d開始恢復只進化糞池污水0.5m3/h，反應器HRT由穩(wěn)定狀態(tài)的10h延長至14h；第37d將實驗室廢水與化糞池污水的進水比例恢復為2∶1，系統(tǒng)迅速恢復至穩(wěn)定運行的狀態(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，遭受沖擊負荷時，內(nèi)層的生物膜因有外層膜的緩沖，受到的毒害作用要小，恢復也快；同時，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荷能力的提高。

2.4 運行成本分析

本工藝處理實驗室廢水實現(xiàn)了全自動運行，無需任何人工維護和管理。每天的直接運行費用只有曝氣風機、兩臺進水提升泵和污泥回流泵等工作產(chǎn)生的電費。曝氣風機功率為0.75kW，兩臺進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際運行時間合計1h，電價按0.60元/kWh計算，則合計每天的電費（1.45×24+0.55）×0.60=21.21元，其處理成本僅為1.26元/m3。與其他處理技術相比，傳統(tǒng)的物理化學方法處理費用昂貴，不適于廣泛推廣；組合工藝技術處理實驗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-過濾-人工濕地”組合處理工藝對某環(huán)境科研所分析實驗室廢水處理的運行費用也保持在1.20元/m3左右，但其前期投入費用高，出水受季節(jié)影響波動大。因此，IFAS工藝處理實驗室廢水，具有簡單高效、低成本、操作方便等優(yōu)點，值得推廣應用。

3 結論

為解決某科研機構實驗樓實驗室廢水的達標排放問題，本研究通過現(xiàn)場應用，對IFAS工藝處理實驗室廢水的可行性進行了研究，同時考察了在2∶1添加條件下系統(tǒng)的處理效果和抗沖擊性能，得出以下結論：

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

(2）采用添加化糞池污水方式處理實驗室廢水，研究發(fā)現(xiàn)實驗室廢水與化糞池污水在2∶1配比進水條件下，有利于對實驗室廢水的水質(zhì)進行調(diào)節(jié)，并為實驗室廢水補充了N、P等營養(yǎng)物質(zhì)，有助于增強IFAS工藝對污染物的去除效果，保障IF-AS工藝在實驗室廢水的沖擊負荷下，出水穩(wěn)定達標。

(3) IFAS工藝處理實驗室廢水，反應器啟動快，第9d開始其出水COD、NH3-N濃度均達到了《GB8978-1996污水綜合排放標準》中的一級排放標準，其運行成本僅需1.26元/m3。因此，該工藝處理實驗室廢水從技術和經(jīng)濟上都是可行的。

(4）在實際運行中，IFAS系統(tǒng)在實驗室廢水COD濃度波動和有毒有害物質(zhì)的沖擊時，出水均穩(wěn)定達標，證明IFAS系統(tǒng)具有良好的耐沖擊負荷性能。

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