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高浓度有机污水的处理工艺

作者:admin 时间:2020-06-21 18:23

  高浓度有机废水通常是指由制纸、皮革及食物等行业排出的COD正在2000mg/L以上的废水。往往遵照其性子和出处可分为三类:(1)不舍无益物质且易于生物降解的高浓度有机废水.其通常来自以农牧产物为原料的工业废水,如食物工业废水;(2)含有无益物质且易于生物降解的高浓度有机废水,其紧要来自轻工和冶金工业等,如制药业废水;(3)含有无益物质且难于生物降解的高浓度有机废水.其紧要来自有机合成化学工业和农yao分娩工业等,如农yao废水。高浓度有机废水中污染物因素丰富,排人水体后对人类健壮和生态境遇组成主要恫吓。因而.高浓度有机废水处置技巧的琢磨是今朝境遇科学和工程周围的琢磨热门。

  目前,高浓度有机废水处置形式分为生物处置技巧、物理处置技巧、化学处置技巧和物理化学处置技巧四种。此中生物处置技巧是诈骗微生物降解废水中的污染物质举动自己的养分和能源.同时使废水获得净化的形式,因为其适合可继续成长的思思.近几年来正在高浓度有机废水处置中具有极其紧急的身分。

  高浓度有机废水紧要具有以下特色:(1)有机物浓度高。其COD通常正在2000mg/L以上,有的以至高达几万至几十万mg/L,BOD较低,许众废水可生化性较差;(2)因素丰富。往往含有分娩原料、副反映产品和众种无机盐,废水中还众含有重金属和有毒有机物;(3)色度高,有异味。有些废水分散出刺鼻的恶臭。给界限境遇形成不良影响;(4)酸,碱、盐类繁众.往往具有强酸或强碱性。因为生物降解效率,高浓度有机废水会使受纳水体缺氧,众半水生物将去世,恶化水质和境遇,不单使水体失落行使价格,更主要影响水体相近公民的寻常生计。同时高浓度有机废水中含有巨额有毒有机物,会正在水体、泥土等自然境遇中延续累积、积聚,晚生入人体,危险人体健壮。

  按参预效率的微生物品种和供氧情状,生物处置技巧可分为好氧生物法、厌氧生物法及介于两者之间的水解酸化法三大类。因为其经济可行、无二次污染,且微生物具有较强的适合性和可变异性等特色,因而成长缓慢并成为处置高浓度有机废水较为理思的形式。

  好氧生物法是指异养型好氧微生物正在有氧情状下,以有机物等举动电子供体和逛离态的氧举动电子受体使水中有机物氧化,从而消重有机物含量的技巧,能够分为活性污泥法和生物膜法两大类。因为其操作大略、出水成效好等特色通常用于处置低浓度有机废水。近年来研制出少许的好氧生物处置工艺可用于处置高浓度有机废水,如序批式活性污泥法(SBR)、深井曝气法(DSP)、好氧生物流化床(ABFB)和生物降解反映器体例(RBS)等。

  SBR是一种间歇式(或半接连)运转的废水生物处置技巧。该工艺行使于镇海炼油化工股份有限公司工业分娩一年来。各项出水目标都到达了较好的秤谌,无论正在技巧上照样工程上均是可行的。其误差是容易发作污泥膨胀景象.从而导致出水水质变差。DSP是诈骗深井中的静水压力把氧的转动率从古板曝气法的5%~15%抬高到60%~90%。该技巧具有动力作用高、产泥量少、占地面积小等所长,但其行使受地质前提的影响。目前已通俗行使于今世化学合成工业的高浓度有机废水的管辖。曾明等4采用曝气生物滤池工艺处置氮肥工业终端废水,出水COD、BOD5辨别为81158mg/L和8~15mg/L。ABFB的特色是反映器内填料的皮相积大,生物膜量可达10-40g/L。因而该工艺具有用能高、占地少、投资省等所长。因为要使填料流化,必需实行出水轮回,并仍旧反映器内具有必然的流速,从而扩展了运转的丰富性。目前邦内诈骗ABFB处置高浓度有机废水尚处于室验阶段.工程行使并不众。RBS是我邦从日本引进的一项处置高浓度有机废水的生物处置技巧,属于活性污泥法的一种。该技巧诈骗一种高活性兼性泥土菌的生物化学效率来净化污水,可处置BOD51000一15000mg/L以上的废水,不单对BOD5,CODcr、ss、磷、氟氮的去除率高于古板活性污泥法.况且具有操作简明、占地面积小、抗报复负荷才能强的特色。该技巧正在处置猪场废水方面,已赢得了很好的成效。正在特定前提下,如场面面积小,可研商行使DSP法:如某些含有克制厌氧菌物质的废水,可采用其他高教好氧处置装备。

  厌氧生物法是诈骗兼性厌氧菌和专性厌氧菌将有机物降解为CH4、CO2等的一种生物处置法。其与妤氧处置比拟有以下所长:不需充氧、能耗低、污泥量小和所需氨磷元素少,因此运转用度低.而且甲烷是一种有效的终产品。其误差是反映器污泥增加慢、启动功夫长、简单的厌氧处置后出水水质通常不行到达排放准则。通常以为,当原污水CODcr正在1000mg/L时,厌氧与好氧生物处置技巧用度相当;当污水中CODcr到达4000mg/L时,采用厌氧处置就会有能量盈余,况且当采用厌氧反映器时,COD容积负荷可高达15~100kg//(m3.d)。以是说,厌氧法是处置高浓度有机废水的一种凿凿有用的形式。厌氧生物法已有100众年史籍,其成长经验了3个阶段.下面紧要先容第二和第三代厌氧处置技巧。

  以古板厌氧消化池为代外的早期厌氧消化工艺被称为代厌氧消化工艺。跟着生物发酵工程中固定化技巧的成长,正在20世纪70年代末人们凯旋地开采出以厌氧接触法(ACP)、厌氧滤池(AF)、高尚式厌氧污泥床反映器(uASB)等为代外的第二代厌氧处置技巧。

  1955年,Soefer等提出了ACP,标记着今世废水厌氧处置工艺的降生。ACP能适合高ss有机废水的处置,可答应进水ss50g/L。COD容积负荷3-5kg/(m3.d)。因为采用将消化物泥回流至消化器的要领,可仍旧消化办法内较高浓度的生物量。1966年由McCarty等开采的AF是采用填充资料举动微生物载体的一种高速厌氧反映器,COD容积负荷为5~10kg/(m3d),央浼进水ss200mg/L或原委100目网过滤。AF具有耐报复负荷、开发大略、运转管束容易等特色。其通常采用高尚式.正在中温前提下还可采用卑鄙式,合用于处置可溶性有机废水。1974年由Lettinga等开采的容积负荷为8_15kd(m3.d),央浼进水SS4g/L。UASB具有容积负荷率高、水力中止功夫短、能耗低,能造成高活性的厌氧颗粒污泥等所长,其处置的废水搜罗险些统统以有机污染物为主的废水。UASB的厌氧处置紧要仰仗水中微生物的代谢举止.遵照分别的微生物成长需求分别的温度周围往往将其划分为低温(1625℃)、中温(30-40℃)及高温(50-60℃)UASB反映器。汤金如等(1琢磨发明正在低温下仍旧温度正在15.5~25℃且不产生突变、pH为6.8~7.2.即能担保UASB平稳运转,COD去除牢平稳正在60%以上。

  与AF、UASB比拟,ACP固然负荷较低,但运转牢靠,启动功夫短。这些厌氧处置技巧的联合特色是能够把SRT与HRT相辨别,使HRT从过去的几天或几十天缩短到几个小时。它们具有容积小、处置成效优良等所长,但目前正在某些方面还存正在必然的题目而需深切的琢磨。如AF装备的枢纽是得回机能优异的填料,但目前高技的填料本钱较高,而便宜的填料则易阻塞。UASB的技巧枢纽是教育出重淀机能好、活性高的颗粒污泥,邦内这方面技巧尚处于找寻阶段。同时UASB运转中有或者展现污泥层膨胀,形成微生物随出水巨额流失,难以到达预期成效。

  针对第二代厌氧生物处置技巧工艺易展现污泥流失、难完毕平均布水等同题,20世纪90年代初正在邦际上展现了第三代厌氧处置技巧,搜罗厌氧折流板反映器(ABR)、厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)、笔直折流厌氧污泥床(VBASB)反映器和内轮回厌氧(IC)反映器等工艺。其联合特色有:占地面积小、动力花费小、生物量高、能秉承更高的水力负荷并具有较高的有机污染物净化功用。

  ABR是20世纪80年代由McCarty开采的生物膜和UASB相联合的新型厌氧反映器。其机合特色是:反映器被笔直扶植的挡板豆割成几个隔室,废水逐级原委各隔室,肖似于众个UASB串联。其具有机合大略,无三相辨别器,无污泥阻塞,运转管束容易等所长。目前ABR工艺已行使于众种高浓度有机废水的处置和琢磨。IC反映器于20世纪由荷兰PAQUES公司开采凯旋,反映器由底部和上部两个UASB反映器勾通叠加而成,高度约为16-25m,占地少,扩展了水力负荷并可预防污泥巨额流失,当废水COD为10000~15000mg/L时,进水容积负荷率可达30-40kg/(m3.d).是一种值得扩大的厌氧产甲烷反映器。EGSB是20世纪90年代初荷兰Wageingen农业大学的Lettinga教养等人正在UASB反映器琢磨的根柢上开采的第三代高教厌氧反映器,其明显特色是扩展了出水再轮回部门,使反映器内液体上升流速远远高于UASB,加强了废水与微生物之间的接触。YejianZhang等采用EGSB反映器正在中温前提下(35℃)处置高浓度棕桐油废水.正在HRT为2d.COD有机负荷为17.5kg/(m3.d)的前提下。COD去除率为91%。但正在高水力负荷和生物气浮力搅拌的联合效率下,ECSB容易产生污泥流失。因而三相辨别器的计划和布水体例的厘正成为其高教平稳运转的枢纽。1993年陈际平研制凯旋的VBASB将厌氧ACP、AF和UASB组合正在一个单位体反映器中,兼有三者的效力,对高悬浮物高浓度有机废水比AF和UASB有更好的适合性。目前商场上运转的厌氧反映器以第二代处置技巧为主,特别是AF和UASB近年来活着界周围内百般高浓度有机废水处置中均获得通俗行使,而新型的第三代厌氧反映器如IC反映器也正在慢慢扩大中。

  术解酸化法是正在两相厌氧外面根柢上成长起来的一种介于好氧和厌氧之间的形式。该形式已通俗地行使于有机废水的预处置,能够对绝大家半有机废水中众种丰富有机物实行水解.使BOD/COD明明抬高,有利于废水进一步的好氧或厌氧处置(16)。水解酸化机理是正在巨额水解细菌酸化菌的效率下,将废水中不溶性有机物水解为融化性有机物,将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的进程。水解酸化诈骗的是兼性厌氧苗,其具有孳乳速率速、代谢强度高、对外界境遇适合性强等特色,合用周围较广。邦外里对此工艺已实行了通俗。的试验琢磨.现阶段紧要是对其用于百般全部的难降解废水的处置实行测验论证。

  近年来成长缓慢的新型生物处置技巧紧要有固定化微生物技巧和膜生物反映器(MHR)。

  固定化微生物技巧是将微生物固定正在载体上教育特异菌种,用于高浓度有机废水的定向处置技巧。该技巧因其处置效效高、占地面积少及产污泥量少等所长已行使于处置染料、制药等废水。其误差是固定化本钱高,固定化微生物联合强度不敷,活性吃亏大以及底物传质阻力大。因而寻找优异的固定化载体,确定you的同定化技巧前提,巩固固定化微生物反映特点的琢磨是使该技巧走上大范畴工业行使的枢纽。目前该技巧已正在高浓度苯酚废水、氯酚废水和喹啉废水的处置中获得通俗琢磨和凯旋行使。

  MBR将生化法与膜技巧有机联合,是惯例活性污泥法的进一步成长,是一种新型高技污水处置技巧。MBR紧要由膜组件和生物反映器两部门构成。它用膜辨别装备庖代普及恬性污泥法中的二重池,不只能地实行同液辨别,况且膜的扣留效率有利于庇护生物反映器内微生物的浓度,从而抬高了处置装备的容积负荷以是MBR稀奇适合处置高浓度有机废水。按膜组件和生物反映器的相对地点,MBR紧要有两种构型:一形式(浸投式)和分置式(旁流式)。一形式MBR能普通行使于市政和工业废水的处置,其特色是运转能耗低,且具有机合紧凑,体积小等所长;但单元膜的处置才能小,膜污染较重,膜通量较低。分置式MBR的膜组件局面通常为平板式和管式,其易于冲洗、改换厦增设膜组件的特色更适合行使于工业废水的处置:但动力花费较高,比拟之下一形式MBR可用于大范畴的废水处置厂,这也是一形式MBR得以通俗行使的来因,目前MBR技巧的琢磨和贸易行使一经正在环球周围赢得了明显的前进,正在单座污水处置厂的大处置量能到达10000m3/d的秤谌,并还将正在水的深度处置等行使周围陆续找寻下去。摇动床生物膜反映器(以下简称摇动床)是日本NET株式会杜开采的一种新型、的污水生物处置新技巧,它诈骗亲水性的高机能丙烯酸树脂纤维(Biofringe)填料为半软性生物载体,该载体随水流发作的摇动效应可加强生物膜与污水的传质成效,并能使微生物仍旧较高的活性。金虎等诈骗摇动床和活性污泥法组合技巧处置高浓度有机废水,当进水COD由1500m/L上升到2514mg/L时,出水COD的均匀去除率基础仍旧正在96%以上,污泥产率仅为普及线、生物处置技巧的现实行使

  生物处置技巧通常央浼有机物的浓度处于中低秤谌(COD为1000-10000mg/L),而高浓度有机废水的COD较高,仅采用简单的厌氧或好氧处置很难到达排放准则,因而往往采用生物与物理、化学处置相联合的形式和厌氧一好氧两级处置形式。韩卫清等采用徽电解、A/O和膜生物反映器组合工艺处置泰州某化学有限公司排放的农yao废水,该废水生物毒性强,COD高达8000mg/L,可生化性差,BOD5/COD仅为0.03。处置后COD300mg/L,氨氮15mg/L总氮50mg/L。孙根行等采用UASB-两级生物接触氧化一过滤工艺处置酒精废水。体例出水COD100mg/L,色度50倍,SS70mg/L,NH3-N15mg/L,TP0.5mg/L。何玉凤等采用三级厌氧/好氧一形式折流板生物反映器处置马铃薯淀粉废水,井正在好氧室增加众孔炉渣举动填料,正在运转温度为25-35℃、pH为5.08.5的前提下,当废水的COD为14003000mg/L、氨氮为15.024.0mg/L时,体例的出水COD200mg/L、氨氮为10.8mg/L.对COD和氨氮的去除率辨别可达96%和53.0%。众孔炉渣填料的投加可抬高好氧室的处置成效。丁振宇等采用ECSB+接触氧化工艺处置黑龙江华润啤酒有限公司啤酒废水,原委4个月的调试到达满负荷运转,COD、BOD、ss、氨氮和TP的去除率辨别到达98.1%、98.5%、95.4%、82%和86.7%。该工艺是处置啤酒酿制工业高浓度有机废水的有用形式。王相乙诈骗厌氧亲善氧浮动生化床相联合的工艺处置以乳成品废水为主的中高浓度有机废水。COD去除率到达95%以上,该工艺具有占地面积小、工程投资低、运转成效平稳等所长。石慧等诈骗EGSB-A/O工艺处置高浓度淀粉分娩废水,当废水COD为10000--12000mg/L时,ECSB反映器负荷到达20kg/(m5.d)独揽,对COD、BOD5、ss和NH3-N去除率辨别达99.2%、99.7%、97.6%和97.9%.原委该组合工艺处置后出水COD100m/L。

  生物处置是高浓度有机废水处置体例中紧急的进程之一。此后,针对好氧生物法的耗能题目,应勉力寻求一种既可能俭约能源又可能发作新能源的形式。厌氧生物法因为其能耗低、产泥量少。沼气可接管诈骗等所长应要点琢磨,同时应防备其预处置和后续处置工艺的遴选。因而,除了开采新的处置技巧及美满现有技巧以外。何如组合成一套经济有用的处置方寨,以避免各形式的限度性,阐发遍地理单位的上风,也是高浓度废水处置技巧的成长目标之一。新型优化组合处置技巧因为集结了分别工艺的所长,正在高浓度有机废水管辖中已被优先选用。但正在计划参数、运转形式、动力学机理等方面.尚须进一步琢磨和开采。跟着绿色化学和技巧惹起的工业分娩技巧革命的饱起,同时应偏重明净分娩,从源流上节减或打消污染,使被动管辖变为主动戒备中微环保微生物技巧专业琢磨公司,专业供给黑臭水体管辖、有机废气处置、有机废水处置环保DM微生物产物、配套兼容开发、微生物处置技巧等干系办事。

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