水解酸化序批式反应器(SBR)体积为6 L, 运行过程中温度为25℃、挥发性悬浮固体浓度(VSS)为(5.17±0.33)g·L-1.水解酸化SBR运行周期为6 h, 包括5 h厌氧搅拌(含10 min进水), 50 min静置沉淀和10 min出水. AO SBR反应器有效体积为5 L, 运行温度为25℃且VSS为(2.11±0.28)g·L-1. AO SBR运行周期为6 h, 包括2 h缺氧段(含10 min进水), 3 h好氧段, 50 min静置沉淀和10 min出水.反应器进出水通过定时器控制蠕动泵启闭实现.
印染废水以蛋白胨、淀粉和乙酸钠为混合碳源, 其COD浓度为400 mg·L-1(6：3：1);其他进水组分包括114.6 mg·L-1NH4Cl, 30 mg·L-1偶氮染料RR2, 100 mg·L-1 CaCl2·2H2O, 100 mg·L-1 MgSO4·7H2O, 35.2 mg·L-1KH2PO4, 200 mg·L-1NaHCO3以及1 mL·L-1微量元素(1 g·L-1 FeCl2·4H2O, 100 mg·L-1 CoCl2·6H2O, 200 mg·L-1 NiCl2·6H2O, 100 mg·L-1 MnCl2·4H2O, 100 mg·L-1 NaMoO4·2H2O, 100 mg·L-1 H3BO3, 100 mg·L-1 NaWO4·2H2O和100 mg·L-1 NaSe2O3).水解酸化反应器每个运行周期进水3 L, 其出水作为AO反应器进水, AO反应器每个运行周期进水2.5 L.两个反应器的水力停留时间均为12 h.
反应器驯化稳定后, 测定两个反应器在运行周期内染料降解和氮浓度的变化.每隔一定时间, 从水解酸化反应器中取水样测定COD、色度和NH4+-N浓度变化, 从AO反应器中取水样测定NH4+-N、NO2--N和硝酸盐氮(NO3--N)浓度变化.
1.2 碳源与温度对RR2脱色的影响
采用批处理试验, 考察了碳源种类、COD浓度和温度对厌氧水解酸化强化RR2色度去除的影响.试验使用250 mL的丝口瓶, 反应体积为200 mL, 取驯化稳定污泥100 mL与100 mL自配水进行混合.碳源种类试验中自配水分别以蛋白胨、淀粉和乙酸钠为碳源, COD浓度均为400 mg·L-1. COD浓度影响试验采用混合碳源, 试验中蛋白胨、淀粉和乙酸钠比例为6：3：1, COD浓度分别为200、400和800 mg·L-1.其他组分均与自配废水组分相同.以上碳源浓度和种类影响试验采用的温度分别为25℃和35℃.
试验开始前, 向反应瓶中通氮气4 min以保证反应处于厌氧状态.试验开始后, 采用摇床振荡, 其速度为170 r·min-1.反应时间为12 h, 分别在反应的0、1、2、3、4、6、8、10和12 h时取水样, 测定反应过程中的COD浓度和色度.每个试验条件设计两组平行试验, 取平均值作为试验结果.
1.3 染料及其中间产物对AO硝化过程的抑制
对于硝化试验, 重点考察了染料RR2及其典型中间产物苯胺对AO硝化效率的影响.试验使用250 mL的锥形瓶, 反应体积为200 mL.取驯化稳定污泥100 mL与100 mL不含有碳源的自配水进行混合.染料抑制AO硝化试验中染料浓度分别为0、4、8、16、32和64 mg·L-1, 苯胺抑制AO硝化试验中苯胺浓度分别为0、0.75、1.5、3.0、4.5、6.0和7.5 mg·L-1, 其他组分均与水解酸化反应器出水组分相同.
试验采用磁力搅拌器(上海振荣磁力搅拌器90-1)搅拌, 保证泥水混合均匀.曝气采用可调式气泵(海利双孔9602), 曝气流量为4.0 L·min-1, 保证溶解氧(DO)大于4 mg·L-1.反应时间为120 min, 反应开始后每隔10 min取水样, 40 min后每隔20 min取水样.测定反应过程中DO、NH4+-N、NO2--N和NO3--N浓度的变化.