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高濃度有機廢水處理

發表時間:2016-10-22

高濃度有機廢水的性質和來源不一樣,其治理技術也不一樣。通常根據高濃度有機廢水的性質和來源可以分為三大類:第一類為不含有害物質且易于生物降解的高濃度有機廢水,如食品工業廢水;第二類為含有有害物質且易于生物降解的高濃度有機廢水,如部分化學工業和制藥業廢水;第三類為含有有害物質且不易于生物降解的高濃度有機廢水,如有機化學合成工業和農藥廢水。
要想有效的解決高濃度有機廢水處理的問題,首先必須了解高濃度有機廢水的水質特點,這樣才能針對不同的水質選用不同的處理方法。
高濃度有機廢水水質特點
一是有機物濃度高。COD一般在2 000 mg/L以上,有的甚至高達幾萬乃至幾十萬mg/L,相對而言,BOD較低,很多廢水BOD與COD的比值小于0.3。
二是成分復雜。含有毒性物質廢水中有機物以芳香族化合物和雜環化合物居多,還多含有硫化物、氮化物、重金屬和有毒有機物。
三是色度高,有異味。有些廢水散發出刺鼻惡臭,給周圍環境造成不良影響。
四是具有強酸強堿性。
針對高濃度有機廢水處理的問題,下面我們介紹幾種常見的處理方法。
催化氧化法處理高濃度有機廢水該方法是在高效表面催化劑存在的條件下,利用二氧化氯在常溫常壓下氧化高濃度有機廢水。
在降解COD的過程中,打斷有機分子中的雙鍵發色團,如偶氮基、硝基、硫化羰基、碳亞氨基等,達到徹底脫色的目的,同時有效提高BOD5/COD值。一般的高濃度有機化工廢水色度高,有機物難以降解。采用“物化-催化氧化-生化”處理方法,可使高濃度有機化工廢水達標。與其他厭氧生物處理裝置相比,UASB以其處理能力強,處理效果好,操作簡單等特點,正越來越受到人們的青睞,在處理懸浮物含量少的高濃度有機廢水方面正發揮著越來越重要的作用。
與好氧法相比,厭氧法處理高濃度有機具有以下優點:①剩余污泥量少,污泥易于脫水,需營養少;②不需曝氣所需的能量;③甲烷作為產物,是一種有用的終產物;④能在較高的負荷下運行;⑤活性厭氧污泥能保存幾個月。
厭氧生物法處理高濃度有機廢水
厭氧生物處理法是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌來降解有機物。大分子的有機物首先被水解成低分子化合物,然后被轉化成CH4和CO2等。
自20世紀70年代以來,我國在研究和開發處理高濃度有機廢水的厭氧水解、厭氧消化技術方面取得了顯著成績,其優點是運行費用低。厭氧水解法、厭氧接觸法、厭氧生物濾池、升流式厭氧污泥床、厭氧流化床等已被廣泛用于處理高濃度有機廢水。
1 厭氧濾池(AF)
AF是美國斯坦福大學的2位學者首先研制的。裝置中填滿了砂礫、卵石、塑料或纖維等,厭氧微生物附著在填料的巨大表面上,可維持較高的生物量和較少的SRT。一般采用上流式,在中溫條件下也可采用下流式。表1為國內外AF商業應用效果。

2 升流式厭氧污泥床(UASB)
UASB是荷蘭農業大學幾名教授在AF基礎上發展起來的,其特點是反應器的上部設置1個氣、固、液三相分離器,混合液中的污泥能自動回到反應區以維持較多的生物量和較長的SRT,整個反應器由反應區和沉淀區兩部分組成。從表2可以看出,UASB具有很高的容積負荷率和污泥負荷率。
好氧生物法處理高濃度有機廢水
好氧生物法一般用于處理低濃度有機廢水,但近年來有人研制出一些高效的好氧生物處理工藝,可用于處理高濃度有機廢水,如深井曝氣和好氧流化床等。在特定條件下,如場地面積小,可以考慮應用深井曝氣法;某些含有抑制厭氧菌物質的廢水,可采用高效好氧處理裝置。
1 深井曝氣法(DSP)
常見的深井曝氣法處理工藝流程如圖2所示。
DSP是20世紀70年代初,英國皇家化學工業公司在進行利用好氧細菌生產單細胞蛋白的研究時派生出來的一種工藝。它改變了傳統生化法處理污水時氧的轉移率,增大氧氣與液膜的接觸面積,提高了氧的飽和濃度及其利用率,具有很好的處理效果。DSP法利用深井中的靜水壓力把氧的轉移率從傳統曝氣法的5%-15%提高到60%-90%。動力效率很高,處理效果極好。此外,還具有產泥量少,不受氣溫影響,不產生污泥膨脹,占地面積小、效能高、能耗低、耐沖擊負荷性能好、操作簡單、易于管理、投資少等優點。因此,它廣泛應用于現代化學合成工業的高濃度有機廢水的治理,如塑料、合成纖維、合成橡膠、洗滌劑、染料、溶劑、涂料、農藥、食品添加劑、藥品等工業。
2 好氧生物流化床法(ABFB)
ABFB法是澳大利亞科學家于20世紀70年代初開發的工業廢水生物處理工藝。這種工藝的特點是反應器內填料的表面積超過3 300 m2/m3,生物膜量可達10-40 g/L,比普通活性污泥法高1個數量級。因此,該工藝具有效能高、占地少、投資省等優點。但由于要使填料流化,必須進行出水循環,并保持反應器內具有一定的流速,從而增加了運行的復雜性。目前,國內利用ABFB處理高濃度有機廢水尚處于實驗階段,工程應用并不多。

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