摘要為了實(shí)現(xiàn)洗車廢水的循環(huán)使用，進(jìn)行了以聚丙烯腈基活性炭纖維（PAN-ACF)為生物膜載體處理洗車廢水的 實(shí)驗(yàn)研究。以LAS、COD和NH,-N等指標(biāo)考察了活性炭纖維生物膜反應(yīng)器對(duì)洗車廢水的處理效果。結(jié)果表明：在常溫下、 pH =6.5 ~7，當(dāng)進(jìn)水流量在30 mL/min時(shí)，反應(yīng)器達(dá)到最佳運(yùn)行參數(shù)，活性炭纖維載體生物膜法對(duì)LAS、C0D和NH3-N等 的去除率分別達(dá)到了 97%、80%和60%。出水水質(zhì)完全達(dá)到《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ/T48-99)中洗車用水主要水質(zhì)指 標(biāo)的規(guī)定。此外，實(shí)驗(yàn)表明PAN-ACF作為生物膜載體具有很好的生物親和性和再生性。
關(guān)鍵詞生物載體聚丙烯腈基活性炭纖維洗車廢水廢水回用
近年來(lái)，隨著國(guó)家一系列刺激汽車消費(fèi)政策的 不斷出臺(tái)，我國(guó)汽車消費(fèi)不斷增長(zhǎng)，其中以中小排量 的小型汽車銷售增速最為明顯。然而汽車清洗需要 消耗大量寶貴的水資源，因此如果能實(shí)現(xiàn)洗車廢水 的循環(huán)使用,將有助于節(jié)約水資源,緩解市政供水壓 力，促進(jìn)汽車清洗服務(wù)行業(yè)的節(jié)能減排。
小型汽車由于行駛距離短，車身多被灰塵和泥 沙污染，油類物質(zhì)相對(duì)較少,加之我國(guó)洗車行普遍采 用人工高壓水沖洗洗車，因此泥沙類物質(zhì)和洗滌劑 類物質(zhì)成為清洗小型車輛的洗車廢水的主要污染 物[1]。
目前現(xiàn)有的洗車廢水處理方法主要為物化 法[2’3]和生物法[4’5]。生物膜法作為一種重要的生 物法,具有操作方便、剩余污泥少、抗沖擊負(fù)荷能力
強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。將活性炭纖維（ACF)作為生物膜法的微 生物載體材料，可以充分發(fā)揮ACF的吸附作用和微 生物的生化作用，大幅度地延長(zhǎng)ACF的飽和周
期[6]o
ACF具有較大的比表面積和豐富的孔隙結(jié)構(gòu)， 含有大量外形直徑為5 ~30 pm的微孔m。此外， ACF含有大量的竣基、內(nèi)酯型竣基、酚羥基、二羧酸 酐和環(huán)形過(guò)氧化物等含氧基團(tuán)，這使得ACF表面擁
基金項(xiàng)目：國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)(2008ZXm31«X»>(S);甘 肅省建設(shè)科技計(jì)劃項(xiàng)目(JK2D07-25)
1材料與方法
1.1原水水質(zhì)
實(shí)驗(yàn)用洗車廢水取自蘭州市某中型洗車場(chǎng)，清 洗車輛基本為小型汽車。原水經(jīng)5 min沉沙后，主 要水質(zhì)指標(biāo)為：pH 6.5 -7. 2,COD 100 -200 mg/L, B0D5 30 -50 mg/L,LAS 4.5 -11 mg/L，濁度 500 ~ 950 NTU，石油類 1_ 8 mg/L,NH3-N 4 mg/L,SS >75 mg/L,色度>40度。
1.2聚丙烯腈基活性炭纖維
聚丙烯腈基活性炭纖維（PAN-ACF)除具有一 般的活性炭纖維的性能外,還具有纖維強(qiáng)度髙，彈性 模量大的特點(diǎn)。而且含氮量較高，對(duì)氮系、硫系、鹵 素系等化合物有較強(qiáng)的吸附性能力⑷。實(shí)驗(yàn)所用 材料聚丙烯腈基活性炭纖維氈（PAN-ACF氈）由蘭 州市某炭纖維有限公司提供，主要性能指標(biāo)為：比表 面積為900 ~ 1 500 m2/g,炭氈厚度10 mm，容重 0. 15 -0. 17 g/cm3，含碳量 90%，苯吸附值 30% ~ 50% ,空隙率90%。
PAN-ACF氈使用前需要進(jìn)行預(yù)處理以去除表 面和孔隙間的游離性生物基質(zhì)。實(shí)驗(yàn)前將PAN-ACF氈浸泡在去離子水中，在高壓鍋中加熱，煮沸 2 h，期間每隔半小時(shí)換水一次。然后放入鼓風(fēng)干燥 箱中，烘干待用。
1.3分析方法與儀器
陰離子表面活性劑（LAS):亞甲基蘭分光光度 法（GB/T7494);化學(xué)需氧量（COD):重鉻酸鉀法； 生化需氧量（B0D5):稀釋接種法;NH3-N:納氏試劑 分光光度法•，石油類•.紅外分光光度法•，濁度：HACH 2100N濁度儀；色度：YS-2000液體色度儀；pH: PHS-5型酸度計(jì);懸浮性固體（SS):重量法；SEM:S-3000N掃描電子顯微鏡；紅外光譜（FT-IRhNico-ieteTO 傅立葉紅外光譜儀。
1.4 實(shí)驗(yàn)裝置和方法
實(shí)驗(yàn)流程如圖1所示。實(shí)驗(yàn)流程主要針對(duì)清洗 小型車輛的洗車廢水的水質(zhì)特點(diǎn)而設(shè)計(jì)。生物活性
使用
洗車廢水
沉沙槽
曝氣泵q
Q—
圖1實(shí)驗(yàn)裝置示意圖 Fig. 1 Schematic diagram of experimental apparatus
炭纖維反應(yīng)器（BACF反應(yīng)器）的有效容積為15 L0 反應(yīng)器中的聚丙烯腈基活性炭纖維載體采用懸掛式 填充，填充的活性炭纖維塊規(guī)格為3 cm x2_ 5 cmx 0.5 cm,填充容積比例為40%。
實(shí)驗(yàn)接種污泥取自蘭州市雁兒灣污水處理廠, 接種量為反應(yīng)器容積的40%,污泥濃度約為4. 3 g/ L。啟動(dòng)初期采用連續(xù)進(jìn)水，流量控制在20 ~40 mL/min,C0D負(fù)荷不超過(guò)10 g/d。經(jīng)過(guò)3周的馴 化，活性炭纖維載體表面出現(xiàn)大量白色絲狀的生物 膜，確定活性污泥掛膜成功。載體掛膜所用時(shí)間較 短，說(shuō)明PAN-ACF的生物親和性較好。
BACF反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)進(jìn)水流量為40 mL/ min，曝氣量在3 ~4.5 mg/L之間，進(jìn)水的COD容積 負(fù)荷約為 0.384 -0.768 kg C0D/(m3 . d),水力停 留時(shí)間約為6. 25 h0
2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.1 LAS的變化
圖2所示為BACF反應(yīng)器5周內(nèi)處理洗車廢水 的LAS濃度的變化情況。
由于洗車場(chǎng)定期配置洗車藥劑，圖2中第5 ~ 9 d恰為洗車場(chǎng)重新調(diào)配洗車藥劑時(shí)期，進(jìn)水LAS濃 度波動(dòng)較大，濃度最高時(shí)可達(dá)到24 mg/L，但出水 LAS濃度僅為0. 56 mg/L, BACF反應(yīng)器對(duì)LAS濃 度變化表現(xiàn)出很好的適應(yīng)性。第23 d后進(jìn)水LAS 濃度變化穩(wěn)定，出水LAS濃度基本保持在 0.2 rag/L,LAS的平均去除率在97%以上，這與文 獻(xiàn)報(bào)道的生物膜法對(duì)LAS的去除率相吻合[1°]。
由于LAS分子具有一定的生物毒性，微生物對(duì) LAS的生物降解作用在一定濃度范圍內(nèi)表現(xiàn)為較好 的去除效果，當(dāng)LAS初始濃度超過(guò)某一臨界濃度后 會(huì)對(duì)微生物繁殖產(chǎn)生抑制作用，使降解速率下 降["]。實(shí)驗(yàn)原水中LAS的濃度的正常
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