含氮废水处理方法范文
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篇1
中图分类号:TE08文献标识码: A
引言
煤化工废水来源于煤化工,企业排放废水以高浓度煤气洗涤废水为主,含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质且含有酚类。综合废水中 CODcr一般在 5000m g/L左右、氨氮在 200-500m g/L,废水所含有机污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等,是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物;砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物;难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。
一、煤化工废水的特点
在煤化工生产作业中,大量的废水会随着处理工作排出,以高浓度的煤气洗涤水为主,其中含有大量有毒有害物质,包括酚、油、氰化物、氨氮等,废水中 COD 含量约 5000m g/L,氨氮含量约 200―500m g/L。有机污染物包括多环芳香化合物,酚类和含氧、氮、硫的杂环化合物。由于含有多种化合物,因此在具体废水处理过程中,降解比较困难,其中难以降解的有机化合物包括吡啶、联苯、三联苯等。针对废水的以上特点,采取适当工艺,提高废水处理效果就显得十分重要。
二、煤化工废水处理现状
目前国内处理煤化工废水的技术主要采用生化法,生化法对废水中的苯酚类及苯类物质有较好的去除作用,但对喹啉类、吲哚类、吡啶类、咔唑类等一些难降解有机物处理效果较差,使得煤化工行业外排水 CODcr 难以达到一级标准。同时煤化工废水经生化处理后又存在色度和浊度很高的特点(因含各种生色团和助色团的有机物,如 3-甲基-1,3,6 庚三烯、5-降冰片烯-2-羧酸、2-氯-2-降冰片烯、2-羟基-苯并呋喃、苯酚、1-甲磺酰基-4-甲基苯、3-甲基苯并噻吩、萘-1,8-二胺等)。因此,要将此类煤气化废水处理后达到回用或排放标准,主要进一步降低 CODcr、氨氮、色度和浊度等指标。
三、新型煤化工废水处理技术探究
近年来,不断有新的方法和技术用于处理煤化工废水,但各有利弊。 为了实现对废水的有效处理,降低环境污染,实现废水的达标排放,满足用水需要,采用合适的方法进行处理是必须的。具体来说,处理废水的过程包括预处理、生化处理以及深度处理,从而提高处理效果,实现对废水有效利用的目的。
1、预处理方法
物化预处理:常用的方法:隔油、气浮等。过多的油类会影响后续生化处理的效果,气浮法煤化工废水预处理的作用是除去其中的油类并回收再利用,此外还起到预曝气的作用。该方法主要是除去煤化工废水中的含油物质。其作用原理是将空气通入污水中,并以微小气泡形式从水中析出成为载体,污水中相对密度接近于水的微小颗粒状的污染物质(如乳化油)黏附在气泡上,并随气泡上升至水面,从而使污水中的污染物质得以从污水中分离出来。为了提高气浮效果,有时需向污水中投加混凝剂。故通常与其它方法联合使用。
1.1 隔油法。煤化工废水,尤其是煤液化工艺排水,其中含有一定浓度的油类物质,它能粘附在菌胶团表面.严重影响生化效果。一般生物处理进水要求废水中油的质量浓度不超过50mg/L.最好控制在20m#L以下。煤化工废水中所含的油类以轻质油为主.其密度比水小,通常采用隔油法将其从水中分离出来。
1.2 气浮法。气浮法主要用于去除废水中的油类物质和悬浮颗粒物,气浮法的形式比较多,常用的气浮方法有加压气浮、曝气气浮、真空气浮以及电解气浮和生物气浮等。
1.3 脱氨。煤气化废水中含有高浓度的氨氮以及微量高毒性的氰化物.对微生物产生抑制作用,目前主要采用蒸汽汽提一蒸氨法去除氨类。在碱性条件下,废水中的氨氮以游离氨的形式存在。当大量蒸汽与废水接触时。游离氨被吹脱出来。析出的可溶性气体通过吸收器,氨被磷酸溶液吸收,再将此富氨溶液送人汽提器,使磷酸溶液再生,并回收氨。采用隔油一气浮一脱酚一蒸氨预处理工艺,经预处理后。煤气化废水中氨氮的质量浓度由11 159降为195 mg/L,去除率达到了98.3%。
2、生化处理方法
预处理之后进行生化处理,一般将缺氧生物法、好氧生物法结合起来使用,该方法就是常见的 A/O 工艺。废水中含有杂环、多环类化合物,采用好氧生物法处理后,废水的 COD 指标难以稳定达标。为了解决这种工艺存在的不足,经过探索与实践,人们在处理废水中还探索出以下几种工艺。
2.1 PACT 法,即在活性污泥曝气池中加入适量活性炭粉末,发挥其溶解氧、有机物吸附等作用,为微生物生长提供食物,加快对有机物氧化分解,达到除去废水中的杂质,提高废水处理效果的目的。
2.2 厌氧生物法,在进行废水处理中,为了提高处理效果,将上流式厌氧污泥床工艺运用到处理工作中。反应器底部设置污泥层,废水自下而上通过反应器,通过该流程的处理,大部分有机物被转化为 CO2和 CH 4,从而达到处理污水的目的。
2.3 流动床生物膜法,在同一处理单元中将活性污泥法和生物膜法结合使用,将特殊载体填料加入活性污泥池中,微生物附着在悬浮填料表面生长,形成微生物膜层,提高降解效率,实现对污水的有效处理。第四、曝气生物滤池法,该方法集生物膜法和活性污泥法的优点于一体,实现了物理过滤和生化反应在同一反应池完成,简化了流程,方便操作,增强了人们对废水处理的满意度。
3、深度处理方法
经过生化处理后,废水的COD含量、氨氮浓度得到大大降低,然而,难以降解的有机物仍然没有得到有效处理,废水浊度、COD 指标无法达到排放标准,需要对其进行进一步的处理。具体方法有以下几种。
3.1 固定化生物技术。该技术先进、高效,能够选择固定优势菌种,可以有针对性的处理含有难以降解的有机物废水,提高处理效果,满足达标排放要求。
3.2 混凝沉淀法。在进行废水处理过程中,为了提高处理水平,加强沉淀效果,需要采用相应的混凝剂,例如,铝盐、铁盐、聚铁、聚铝等,并调节好 PH 值。通过采取这些措施,在混凝剂的作用下,废水中的悬浮物能够加快聚集、沉淀,实现固液分离。将废水中的悬浮有机物除去,降低废水浊度,达到更好的处理效果。
3.3 吸附法。固体表面有吸附溶剂、胶质的能力,废水通过比表面积很大的吸附剂时,污染物会被吸附到固体颗粒。该方法处理效果好,但存在不足与缺陷,例如,吸附剂使用量大,费用高,容易导致二次污染等。
3.4 高级氧化技术:由于煤化工废水中的酚类、多环芳烃、含氮有机物等难降解的有机物占多数,严重影响了后续生化处理的效果。高级氧化技术中的催化氧化法可以应用在煤化工废水处理工艺的前段,去除部分 COD 和增强废水的可生化性,因此该技术在后续的深度处理单元中应用可以获得更好的经济性和降解效果。
三、煤化工废水处理的方法选择
为实现更好的废水处理效果,必须选择合适的处理方法。运用生物氧化法进行废水处理,出水中含有少量难以降解的有机化合物,导致 COD 含量偏高,不能满足达标排放的要求。运用吸附法则可以降低 COD 含量,但会出现吸附剂再生及二次污染等问题。因此,为了达到更好的处理效果,必须注重对相关技术措施的结合。将缺氧/好氧法与 BAF 法联合使用,能够取得良好的废水处理效果,该方法也是煤化工厂废水处理的主要工艺,得到很多处理厂的认可,运用效果良好。另外,混凝沉淀法与超滤、反渗透双膜处理技术结合使用,能够实现深度处理的目的,达到对废水进行回收利用的目的。
结束语
总而言之,由于环保政策将逐渐落实,人们环保意识在不断提高,化工废水处理压力在不断增大。因此,根据废水的特性,随着科学技术的发展,不断寻找高效、价格合适、环保等更优的技术,将废水处理后的指标进一步提高,不仅利国利民,而且会更好的服务于生产,意义重大。
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篇2
[关键词]半导体行业;生产废水处理;含氟废水;含铜废水;含氨废水
中图分类号:271.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)03-0249-01
前言:在我国发展的过程中,半导体行业是新出现并快速进步的一个生产行业,半导体在我国建设中具有重要的作用,主要应用于电子机械制造中。提高半导体行业的生产水平对于我国未来的发展具有重要的意义,半导体在未来将会显著的扩大应用范围。目前半导体行业生产中所产生的废水主要有三大类,含氟废水、含铜废水以及含氨废水,这三种废水对于我国生态环境均具有较为严重的影响,所以加强半导体行业生产废水处理是我国未来发展中的基本目标。
1.我国半导体行业生产废水处理的基本概况
1.1 我国半导体行业生产废水处理的背景
在我国发展初期经济水平处于较为落后的状态,与其他发达国家相比具有较大的差距,所以这使得我国发展速度以及生产水平均处于较为落后的状态。近几年随着经济水平的不断好转,我国现代化建设正在积极稳定的进行,在现代化建设中出现了一批又一批新的生产行业,其中半导体行业就是其中一种重要的发展行业。半导体行业在进行生产的过程中会随着产生一定的废水,废水中主要存在半导体生产过程中的原料元素,例如氟、铜、氮等,这些元素过量排放入河流中会使水源受到较为严重的污染,所以进行半导体行业生产废水处理成为我国面临的一项重要问题。想要使我国半导体行业生产更加环保,就要进行必要的改革,使半导体行业生产过程中产生的废水得到合理有效的处理。
1.2 我国半导体行业生产废水处理的现状
在我国现阶段的发展过程中,半导体行业的发展对于国家更好建设具有重要的作用,所以完善半导体生产过程是一项基本内容。目前我国半导体行业正在进行对于废水处理方法的研究与创新,使其生产所产生的污染量进行显著的降低。在以往的废水处理过程中,主要采用较为传统落后的方式,在对废水中各污染元素的处理效率不同,不能有效的将所有污染元素进行去除,以至于处理后的废水达不到相应的检测标准。现阶段我国相关部门正对传统的废水处理技术进行创新与改进,就是将当今先进的科学技术手段与废水处理技术相融合,提高废水处理效率的同时降低废水处理所需要的成本。半导体行业生产废水处理能力的提高不仅对我国未来半导体行业更好发展具有重要的意义,更为主要的能够使我国的生态环境的好转有积极的作用。
1.3 重视半导体行业生产废水处理的必要性
半导体行业对于我国未来现代化建设的完成具有重要的推动性作用,只有将半导体行业发展中存在的废水处理问题进行很好地解决才能有利于其进一步提高。在我国进行发展与建设的过程中,生态环境基本状况与发展建设程度成相反的状态,所以目前我国生态环境水平较差,这对于我国国民的生活水平以及健康水平的提高十分不利。加强对于生态环境的保护是我国发展中所必须进行重视的问题,半导体行业生产产生的废水对于我国生态环境的影响较大,所以提高半导体韩业生产废水处理水平能够有效的减小对于生态环境的污染。半导体行业生产废水处理的改进还会较大程度减小半导体生产的成本以及效率,在以往进行废水处理过程中所需要的经济成本较高,所以使得半导体生产的总体成本有所提高,改进废水处理方法选择更为简便快捷有效的方式来处理废水,可以使废水处理过程简便的同时还能降低经济成本。废水处理速度的加快还能促进半导体生产效率的提高,防止废水存积状况的发生。重视半导体行业生产废水处理十分必要,对于我国未来的发展仍具有不容忽视的作用。
2.半导体行业生产中的主要废水种类及处理方法
2.1 半导体行业生产中的含氟废水
在我国半导体行业生产的过程中,所产生的废水中主要存在的污染元素就是氟,氟随废水排入到江河中,最终被植物以及动物摄入,随着食物链的作用进入到人体中。更为严重的是这些污染元素在自来水中超标,直接被人体摄取,导致一些列疾病的产生,所以对半导体行业生产中含氟废水的处理十分重要。在以往的半导体生产过程中,生产工艺不仅复杂,而且步骤也较为繁多,所以其所使用的试剂多种多样,其中较多的就含有氟元素[1]。含氟废水主要来自刻蚀工序中的氢氟酸和氟化铵,这些试剂与所要去除的污染物进行反应所产生的主要有氟化物、磷酸、氨氮等。一般来说人体过多的摄入氟元素将产生极大的危害,氟元素能够对人体眼睛、粘膜、上呼吸道以及重要的皮肤组织等产生巨大破坏作用,同时影响人体物质代谢,使人体内部的代谢紊乱,进而对人体各器官发生危害作用,严重的将导致死亡。现阶段我国对于含氟废水处理的方式主要有吸附法、离子交换法、化学沉淀法、反渗透法、以及蒸馏法等。这些方法对于氟的去除原理有着极大的不同,所以在效果上也具有一定的差异,其中化学沉淀法是含氟废水处理最为常用的方法,其具体操作方法是首先将废水的PH值调节至碱性,然后投加钙盐,其目的就是使氟离子与钙离子进行结合,再利用钙离子在碱性环境中沉淀来去除氟离子。其次混凝沉降法在废水处理中较为广泛应用的一种方法,原理是通过使用混凝剂使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚起来形成絮凝体,这些絮凝体中能够包含大量的氟离子,从而达到降低氟离子含量的目的。
2.2 半导体行业生产中的含铜废水
在半导体行业生产产生的废水中铜离子的含量也是较多的,过多的铜离子经过排放流入外界的土壤中对于植物的生长十分不利。所以进行半导体行业生产发展中要重视对于废水中铜离子的处理。目前含铜废水处理的主要方法有电解法、沉淀法、生物法以及离子交换法等[2]。电解法就是利用原电池的原理,使废水中的铜离子进行电子交换成为铜单质,已达到去除铜离子的目的。电解法又称内电解法、铁屑过滤法等,具有多种重要的优点,例如能够进行絮凝、吸附、氧化还原、电沉积等作用,在半导体行业生产的废水处理中具有重要意义。
2.3 半导体行业生产中的含氨废水
现阶段我国半导体行业对于含氨废水的处理主要利用生物沉淀池的方法,在生物沉淀池中具有能够与氨进行反应的物质,使氨转化为其他的化合物,从而降低废水对于生态环境的污染。通常生态沉淀池设计为方形或圆形,池底是一层平整的污泥,半导体行业生产的废水多次流经沉淀池能够有效的降低氨含量。排泥泵是生态沉淀池中的一个重要组成部分,在排泥泵周围设置两路管道,并通过自动阀门控制,这样的优点是节省经济投资的同时提高运行效率,在对其进行日常的管理过程中也更为简单。
3.结语
在现阶段半导体行业生产的过程中,废水处理是一项重要的内容,我国相关的废水处理方式与技术手段还有待进一步加强。提高半导体行业生产废水处理能力对于我国生态环境的加强具有重要作用,相信经过我国不断的努力下,半导体行业生产废水处理技术将有大幅的提升,半导体生产效率也将显著增加。
参考文献
篇3
关键词:电镀废水;提标;改造技术;实例
一、电镀废水处理技术概述
电镀废水污染性高,甚至有的废水含有大量的致癌、致畸变的剧毒物质。基于此,未经处理的电镀废水一旦进入人们日常饮用的水源中,对人们的危害是显而易见的。随着电镀废水排放对环境造成的日益严重影响及《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)的颁发和实施规定,电镀企业污水排放均需执行表3标准。传统的电镀废水处理方法已经不能满足当前环保要求下的废水排放标准,因此电镀废水的提标改造技术的出现势在必行。
二、电镀废水提标改造技术的具体实例分析
(一)工程概况
深圳市某五金电镀企业,主要生产各式厨具电镀配件,产生较大电镀废水。该工厂电镀产生的废水主要有含氰废水、含铬废水以及酸碱重金属废水等。各类废水排放量见下表1.
在环保条件下,该省地方标准电镀废水排出的污染物限制需要满足《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表3的标准。
(二)提标改造前的电镀废水处理工艺流程
该厂原来的电镀废水处理工艺主要是通过对含氰废水和含铬废水进行预处理后并入酸碱金属离子废水中再进行综合处理。这种处理方法对废水进行了一定的分类,是一种较为经济的处理工艺方法。具体的流程见下图2。
改造前的废水处理工艺要满足上述标准,仍然存在着一些问题:1)在工艺流程中,废水收集部分仍然不完善。该企业的工厂电镀车间较多,各种水质的水并不能严格化的分开收集和处理。2)在含铬废水的处理中没有单独进行沉淀处理。另外,原工艺的沉淀池的沉淀效果并不佳,从而影响出水的水质。3)原工艺处理环节的中和反应环节的能力欠佳,造成铜和镍的含量超标。这是该厂废水处理工艺改造中较为关键的问题。4)对于含镍的废水,原工艺采用混在综合废水中合并处理的方法,而没有进行单独收集处理,这也是造成镍含量超标的重要原因。5)原处理工艺没有生化处理系统,因此对于废水中的氨氮、总磷以及有机物等污染物没有进行有效的处理。
(三)改造后的电镀废水处理工艺流程
针对原废水处理工艺流程中存在的问题对工艺进行改造。由于《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表3的标准对含铬,含镍类废水要求车间或生产设施废水排放口检测达标,所以将含铬废水、含镍废水单独收集处理后再与其它股废水混合处理。改造后的工艺流程如下图2所示:
以下对各个流程进行简单说明:
1、含镍废水的处理
主要原理就是采用加碱沉淀的方法,让镍离子形成Ni(OH)2,针对化学镍,则采用加酸让其形成络合镍,然后加入氧化剂的形式让其形成镍离子,最后通过上述方法沉淀出来。在含镍废水的处理过程中,需要用PH计来控制加酸加碱的量。
2、含铬废水的处理
通过在废水中加入还原剂,如二氧化硫等,让废水中的+6价铬离子还原成+3价铬离子,然后通过加入碱的方法,让+3价的铬离子形成Cr(OH)3,从而达到去除的目的。同样,在该废水的处理过程中,使用PH计来控制加碱的量,在还原剂的加入中也是自动添加的方法。
3、含氰废水的处理
含氰废水是电镀工艺中最主要的废水,在改造后的工艺处理流程中主要采用两级碱性氯化法来进行含氰废水的处理。主要包括两个过程,第一个过程是不完全氧化过程,也就是将氰离子(CN―)进行氧化,使之反应变成氰酸盐(CNO―)。第二个过程就是完全氧化的过程,将上个过程的氰酸盐进行进一步的氧化分解成二氧化碳和氮气。这样就将含氰废水的氰离子变成气体析出,达到去除的目的。同样适用PH计控制酸碱的量,用ORP计控制氧化剂的量,采取自动加药的方法。
4、综合废水的处理
综合废水中一般是游离态的重金属离子,采用的方法为加碱沉淀的方法,让重金属离子形成M(OH)n,析出,同样采取PH计控制酸碱的量,自动加药的方式。
5、前处理废水预处理
前处理废水主要含油、酸、碱以及部分表面活性剂,重金属离子等含量较少,因此该过程重要是除油和COD去除。在进行该部分的处理前需要对废水中少量的重金属离子进行去除,采用的方法仍然是加碱沉淀的方法,同4。COD的去除主要采用的生化法,通过排入生化处理系统中进行去除。
6、生化处理
上述所有废水的处理后都需要统一经过生化处理系统进行生化处理后,才能排放,该过程采用的工艺方法为:酸化水解+缺氧+活性污泥+MBR(膜生物反应器)。重要的工艺是采用MBR,即膜生物反应器的原理,让污泥和水进行高度的分离,进而排除处理后的水。
(四)废水处理效果
经过上述工艺改造后,去除率高,废水的排放能够达到《电镀污染物排放标准》表3的标准,出水的质量大大提升。
三、结论
随着电镀行业的发展,电镀工艺的不断创新,电镀废水的处理工艺也需要跟着进行改革和创新,以满足当前环保质量要求。在改造后的电镀废水处理工艺上,将废水进行分质、车间进行分水并在输送中采用分流的方法是经济可行的,对含量大、处理难度大的废水预处理后再进行综合处理能够提高去除率,优化最终排除的水的质量。在改造后的电镀废水中仍然需要注意:当不能确保废水彻底进行处理的情况下,需要将所有的车间水全部进入生化系统进行处理,当总出水COD达标后,方可停止再次处理。另外,电镀废水处理过程中,对处理效果起到保证性作用的配套设备以及附属的材料也需要进行有效的处理。
参考文献:
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篇4
关键词:高浓度氨氮废水 物化法 生化联合法 新型生物脱氮
过量氨氮排入水体将导致水体富营养化,降低水体观赏价值,并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。因此,废水脱氮处理受到人们的广泛关注。目前,主要的脱氮方法有生物硝化反硝化、折点加氯、气提吹脱和离子交换法等。消化污泥脱水液、垃圾渗滤液、催化剂生产厂废水、肉类加工废水和合成氨化工废水等含有极高浓度的氨氮(500 mg/L以上,甚至达到几千mg/L),以上方法会由于游离氨氮的生物抑制作用或者成本等原因而使其应用受到限制。高浓度氨氮废水的处理方法可以分为物化法、生化联合法和新型生物脱氮法。
1 物化法
1.1 吹脱法
1.2 沸石脱氨法
1.3 膜分离技术
1.4 MAP沉淀法
1.5 化学氧化法
2 生化联合法
3 新型生物脱氮法
3.1 短程硝化反硝化
3.2 厌氧氨氧化(ANAMMOX)和全程自养脱氮(CANON)
3.3 好氧反硝化
4 小 结
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篇5
1.1物化处理
物化处理法主要包括萃取法、蒸馏蒸发法、混凝、气浮、吸附等。这些技术主要处于实验室研究阶段,并且相应的研究对废水中某些污染物质具有较好去除效果,这些定向性去除功能也限制了它们的工业应用。杜慧玲等和拜耳公司的研究表明萃取法对促进剂废水定有机物达到较好的去除效果,但是没有改变废水的含盐量,并且萃取剂用量大,带来二次污染等。蒸馏蒸发能著降低废水中的无机盐和有机物含量,但该方法消耗能量大,运行费用高,适合处理高含盐量同时水量较小的废水。絮凝试验表明常规絮凝剂直接处理高浓度促进剂废水效果都很差,硅藻土复配混凝剂虽然明显改善了混凝预处理促进剂废水的效果,但是这种混凝剂较难制得。吸附法对于常规生物和化学氧化都难以氧化降解的溶解性有机物的去除效果较好。研究发现常用吸附剂活性炭对低COD浓度的废水吸附效果较好,且由于价格昂贵,对高浓度的废水作预处理不经济,一般作为后续处理控制出水指标。
1.2化学处理
化学处理方法主要包括化学沉淀、化学氧化和微电解等。化学氧化通常是以氧化剂对废水中的有机污染物进行氧化降解和去除的方法。常用的几种氧化剂有Fenton试剂、氯氧化剂以及臭氧等。研究发现这些氧化剂对COD的去除能力不高,并且试剂的投加量较大,运行费用很高,而且臭氧氧化后会产生大量副产物。铁碳微电解工艺简单,可达到”以废治废”的目的。但是该方法的缺点是反应前后均需要调节pH,反应后产生大量铁泥需要处置,导致处理成本较高。因此,铁碳微电解一般与其他处理技术如混凝、Fenton氧化等联用,提高处理效率同时降低处理成本。
1.3生化法
生物处理方法是有机废水传统的处理方法,也是最经济的处理方法。但是绝大多数促进剂废水难以直接用常规生化法进行处理,特别是高盐、高氨氮以及含高毒性有机物的废水,仍然是生化处理技术应用的瓶颈。国内外研究发现投加特殊菌种可以提高传统生化法对难降解有机物的去除效果,高效优势菌技术成为生化处理促进剂废水研究的热点,即分离和筛选出适应性强的具有特殊降解功能的微生物菌种,并富集和驯化获得高效优势菌用于废水处理。高效优势菌技术对含有毒性较高的M盐废水的研究表明,高效优势菌技术处理效果优于常规生化处理。由于促进剂废水的高含盐量,耐盐菌的培养和驯化成为人们关注的热点。
2促进剂废水处理建议
2.1促进剂废水及处理概况
2.1.1废水水质
某工业园区橡胶促进剂厂主要生产CZ、NS、DZ、TMTD、D五种促进剂产品,生产废水主要是母液废水和水洗废水,产生的混合废水主要含有生产原料以及微量的副产物、中间产物和产物等,成分结构复杂,属高浓度难降解有机废水。
2.1.2废水处理概况
废水处理工艺实际运行状况如下:
(1)pH调节池:加工业硫酸调节pH至3左右,以达到芬顿试剂反应的适宜pH值,同时达到酸析沉淀去除部分有机物的效果;
(2)芬顿氧化系统:27.5%H2O2投加量为8L/m3,20%FeSO4投加量为50L/m3,降低废水COD,提高废水可生化性;
(3)絮凝沉淀池:加碱调至pH至9,再投加PAC和PAM,去除废水中微小悬浮有机物,降低色度;
(4)水解酸化池:停留时间为12h,池内有组合填料;
(5)生物接触池+MBR:总停留时间为24h,池内也装有组合填料。目前,废水处理工艺系统只对易于处理的NS废水进行处理,而其他几股废水(CZ、DZ、D、TMTD)只能外运处置。为达到生化系统的进水含盐量要求,采用生活污水和循环排污水进行均质调节以降低废水的含盐量。均质后混合废水约600m3/d(NS废水约占1/2),COD在2100mg/L左右,生化处理出水基本能达到工业园区废水三级排放标准(COD<500mg/L)。
2.1.3现状废水处理分析
废水处理工艺系统中物化和生化处理的效率均不高。此外,该废水处理还存在以下问题:
(1)芬顿系统中硫酸亚铁投加量过大,影响混凝沉淀效果,增加芬顿处理出水色度,增加处理成本。
(2)水解酸化后为单纯的好氧处理,生化处理的有机负荷低。
(3)生产废水的含氮量较高,但是现状处理工艺没有脱氮能力。
2.2废水处理改造思路
为了更好利用现有工艺系统解决厂区废水处理问题,根据厂区废水及处理现状,提出分质处理、统筹治理改造思路。对厂区生产废水处理的整体改造思路包括两个方面。(1)对特殊水质废水,如含盐量与COD浓度都很高的DZ废水和硫酸盐与氨氮含量都很高的D废水,进行相应的分质预处理。(2)对现有废水处理工艺系统进行优化升级,以保证混合生产废水经改造后工艺系统处理后能达标排放,达到处理整个厂区废水的目的,避免繁琐昂贵的外运处置。
2.2.1分质预处理
各促进剂生产废水的水质特点,确定DZ和D两股废水需要进行分质预处理。
(1)DZ废水。由于DZ废水含盐量和COD浓度均很高,采用多效蒸发进行脱盐效果较好,同时能显著降低COD。而废水水量(67m3/d)较小,处理成本相对不高。
(2)D废水。常用的降低硫酸盐浓度的方法有蒸发、膜分离、离子交换、化学沉淀等方法。由于D废水量较大,且所含硫酸盐浓度很高,蒸发处理成本太高。废水中含有粘附性强的树脂状物质,膜分离技术不适用于处理此类废水。因此,采用化学沉淀与吹脱法相结合作为预处理。在废水中投加石灰,沉淀后的废水再经吹脱,以降低废水的氨氮浓度。
2.2.2原工艺系统改造
现有工艺处理系统分为预处理、生化处理和深度处理三个部分,对其各部分进行相应的优化升级,以提高系统的有机处理能力和处理效率,保证生化系统的良好运行和处理出水达标排放。
(1)预处理。在原Fenton氧化法基础上增加微电解处理,即采用微电解-Fenton联合预处理混合废水,显著提高COD的去除能力和废水可生化性。同时,联合工艺可以有效改善单独Fenton氧化处理时药剂投加量大、运行成本高的缺点。微电解-Fenton工艺中产生的Fe3+比投加的絮凝剂效果更好,可节省絮凝剂的投加。改进后的工艺无需增加复杂设备,且对环境友好。
(2)生化处理。针对生化处理系统存在的问题,将原水解酸化+好氧改为厌氧/缺氧/好氧工艺,提高系统的有处理机负荷,增加系统的脱氮能力。增加的缺氧段可进一步降解有机物,提高废水可生化性。由于经分质预处理后混合废水含盐量仍较高,可考虑在生化处理系统中引进耐盐菌种,提高生化系统的处理效果。
(3)深度处理。生化处理出水有机物含量不高,但所含有机物大多为难生化降解的,甚至是难以氧化降解的,故采用活性炭吸附作为深度处理保证处理后废水达标排放,是一种较好的选择。
3结论
促进剂废水的处理一直是工业废水处理领域中的难题之一,本文对现有促进剂废水的处理技术进行了总结,发现该类废水的处理主要存在以下难点:
(1)高含盐量,废水中含有的大量无机盐对传统生化处理带来限制,现有物化除盐技术如蒸发和蒸馏及膜技术等,处理费用太高。
篇6
关键词:废水,氨氮,饮用水
1.概述
氨氮的存在使给水消毒和工业循环水杀菌处理过程中氯量增大;对某些金属,特别是对铜具有腐蚀性;当污水回用时,再生水中的氨氮可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖,形成生物垢,堵塞管道和用水设备,并影响换热效率,更严重的是氨氮是造成水体富营养化的重要原因。氨氮存在于许多工业废水中。钢铁、炼油、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工和饲料生产等工业,均排放高浓度的氨氮废水。某些工业自身会产生氨氮污染物,如钢铁工业(副产品焦炭、锰铁生产、高炉)以及肉类加工业等。而另一些工业将氨用作化学原料,如用氨等配成消光液以制造磨砂玻璃。此外,皮革、孵化、动物排泄物等废水中氨氮初始含量并不高,但由于废水中有机氮的脱氨基反应,在废水存积过程中氨氮浓度会迅速增加。不同类的工业废水中氨氮浓度千变万化,即使同类工业不同工厂的废水中氨氮浓度也不完全相同,这取决于原料性质、工艺流程、水的耗量及水的复用等。进入水体的氮主要有无机氮和有机氮之分。无机氮包括氨态氮(简称氨氮)和硝态氮,亚硝态氮不稳定可以还原成氨氮,或氧化成硝态氮。有机氮有尿素、氨基酸、蛋白质、核酸、尿酸、脂肪胺、有机碱、氨基糖等含氮的有机物。在一定的条件下有机氮会通过氨化作用转化成无机氮。免费论文参考网。
2.水体富营养化及其危害
2.1水体富营养化现象及主要成因
“富营养化”是湖泊分类与演化方面的概念,过量的植物性营养元素氮、磷排入水体会加速水体富营养化的进程。水体富营养化现象是指在光照和其它适宜环境条件情况下,水中含有的植物性营养元素氮的营养物质使水体中的藻类过量生长,在随后的藻类植物的死亡以及异样微生物的代谢活动中,水体中的溶解氧逐步耗尽,造成水体质量恶化、水生态环境机构破坏。
当水体中含N>0.2mg/L,含P>0.02mg/L水体就会营养化。水体营养化后会引起某些藻类恶性繁殖,一方面有些藻类本身有藻腥味会引起水质恶化使水变得腥臭难闻;另一方面有些藻类所含的蛋白质毒素会富集在水产物体内,并通过食物链影响人体的健康,甚至使人中毒。如海生腰鞭毛目生物的过度繁殖能使海水呈红色或褐色,即俗称“赤潮”;沟藻属是形成赤潮的常见种类,它们所产生的毒素会被贝类动物所积累,人体食用后会引起严重的胃病甚至死亡。水体中大量藻类死亡的同时会耗去水体中的溶解氧,从而引起水体中鱼虾类等水产物的大量死亡,致使湖泊退化、淤泥化,甚至变浅、变成沼泽地甚至消亡。据统计,我国平均每年有20个天然湖泊消亡。我国广东珠海沿江、厦门沿海、长江口近海水域、渤海湾曾多次发生藻类过度繁殖引起的赤潮,造成鱼类等水产物大量的死亡,使海洋渔业资源遭到的破坏,经济损失严重。而水体一旦富营养化后没有几十年的时间是很难恢复的,有的甚至无法恢复,如美国的伊利湖是典型的富营养湖,科学家估计需要100年才能恢复。
2.2降低水体的观赏价值
通常1mg氨氮氧化成硝态氮需消耗4.6mg溶解氧。水体中氨态氮愈多,耗去的溶解氧就愈多,水体的黑臭现象就越发严重。这就影响了水体中鱼类等水生生物的生存,使其易因缺氧而死亡。富营养的水质不仅又黑又臭,且透明度差(仅有0.2m),往往影响了江河湖泊的观赏和旅游价值。随着改革开放的深入,人民群众的生活水平日趋提高,旅游已成为人们越来越广泛的需求。而水质优良的江河、湖泊、公园是城市景观的重要组成部分,也是人们生活娱乐、游泳、观赏、休闲的最佳场所。但我国的大部分湖泊已呈现出不同程度的营养态。有些通常发黑、发臭,人们已无法在其中游泳、游览了,更观赏不到鱼类在其中嬉戏的情景,大大降低了这些湖泊的利用价值。影响当地人民的生活,并且也严重影响当地的旅游业发展,造成较大的经济损失。
2.3危害人类及生物生存
当水体中pH值较高时。氨态氮往往呈游离氨的形式存在,游离氨对水体中的鱼及生物皆有毒害作用,当水体中NH3-N>1mg/L时,会使生物血液结合氧的能力下降;当NH3-N>3mg/L在24~96h内金鱼及鳊鱼等大部分鱼类和水生物就会死亡。可使人体内正常的血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,失去血红蛋白在体内的输氧能力,出现缺氧的症状,尤其是婴儿。当人体血液中高铁血红蛋白>70%时会发生窒息现象。若亚硝酸盐长时间作用于人体可引起细胞癌变。经水煮沸后的亚硝酸盐浓缩,其危害程度更大。免费论文参考网。以亚硝酸盐为例,自来水中含量为0.06mg/L时,煮沸5min后增加到0.12mg/L,增加了100%。亚硝酸盐与胺类作用生成亚硝酸胺,对人体有极强的致癌作用,并有致畸胎的威胁。美国推荐水中亚硝酸盐的最高允许浓度时1mg/L,而我国上海第一医院建议在饮用水中的亚硝酸盐的浓度必须控制在0.2mg/L以下。
水体中的氮营养来源是多方面的,其中人类活动造成的氮的来源主要有以下几方面:1.未经处理的工业和生活污水直接排入河道和水体:这类污水的氨氮含量高,排入江河湖泊,造成藻类过度生长的危害最大。城市污水、农业污水,食品等工业的废水中含有大量的氮、磷和有机物质。据统计,全世界每年施入农田的数千万吨氮肥中约有一半经河流进入海洋。美国沿海城市每年仅通过粪便排入沿海的磷近十万吨。2.污水处理场出水:采用常规工艺的污水处理厂,有机物被氧化分解产生了氨氮,除了构成微生物细胞组分外,剩余部分随出水排入河道,这是城市污水虽经过二级常规处理但河道仍然出现富营养化和黑臭的重要原因之一。3.面源性的农业污染物,包括废料、农药和动物粪便等。
3.氨氮废水处理的研究现状及主要处理技术
氨氮处理技术的选择与氨氮浓度密切相关,而对一给定废水,选择技术方案主要取决于以下几方面:(1)水的性质;(2)处理要求达到的效果;(3)经济效益,以及处理后出水的最后处置方法等。根据废水中氨氮浓度的不同,可将废水分为3类:高浓度氨氮废水、中等浓度氨氮废水、低浓度氨氮废水。随着工业的发展,中、高浓度的氨氮废水排放日益增多。免费论文参考网。现在,由于对氨氮废水的控制日益严格,对氨氮废水的处理技术要求越来越高。工业废水的氨氮去除方法有多种,主要包括物理法、化学法、生物法等。其中物理法有反渗透、蒸馏、土壤灌溉等技术;化学法有离子交换、氨吹脱、折点氯化、焚烧、催化裂解、电渗析、电化学处理等技术;生物法有藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等。虽然每种处理技术都能有效地去除氨氮,但应用于工业废水的处理必须具有应用方便、处理性能稳定、适用于废水水质且经济实用的特点。根据国内外工程实例及资料介绍和环境工作者所研究的重点,目前处理氨氮废水比较实用的方法主要有折点氯化法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法等。下面就这几种方法作一简单介绍。
3.1折点氯化法去除氨氮
折点氯化法是将氯气(生产上用加氯机将氯气制成氯水)或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH4+-N氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低,氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时,水中的游离氯量就会增多。因此该点称为折点,该状态下的氯化法称为折点氯化。废水中的氨氮常被氧化成氮气而被脱去,处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9~10mg氯气,pH值在6~7反应最佳,接触时间为0.5~2小时。在上述条件下,出水中氨氮浓度小于0.1mg/L。
折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化,以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9~1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子,但由此引起的pH值下降一般可以忽略,因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右的碱(以CaCO3计)。
折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制氯的添加量和对流量进行均化,使废水中全部氨氮降为零,同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低于5mg/L的废水来说,用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点,常将此法与生物硝化连用,先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%~100%,处理效果稳定,不受水温影响,在寒冷地区此法特别有吸引力。虽初次投资较少,但运行费用高,副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染,所以氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。
3.2选择性离子交换法去除氨氮
离子交换是指在固体颗粒和液体界面上发生的离子交换过程。离子交换法选用对NH4+离子有很强选择性的沸石作为交换树脂,从而达到去除氨氮的目的;而常规的离子交换树脂不具备对氨离子的选择性,故不能用于废水中去除氨氮。沸石具有对非离子氨的吸附作用和与离子氨的离子交换作用,它是一类硅质的阳离子交换剂,储量丰富价格低廉,对NH4+有很强的选择性。
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篇7
关键词:固定化细胞 废水处理 微生物 生物处理
固定化细胞技术是指通过化学的或物理的手段,将游离细胞定位于限定的空间区域,使之成为不悬浮于水但仍保持生物活性,并反复利用的方法。该方法有利于提高生物反应器内微生物细胞的浓度和纯度,保持高效菌种,利于反应器的固液分离,也利于除氮和除去高浓度有机物或某些难降解物质。本文主要介绍近年来固定化细胞在废水处理中的应用研究现状和发展前景。
1 固定化细胞的制备方式
固定化细胞的制备方式是多种多样的,大致可以分成如下三种方法。
吸附法,又叫载体结合法,是依据带电的微生物细胞和载体之间的静电、表面张力和粘附力的作用,使微生物细胞固定在载体表面和内部形成生物膜。吸附法可分为物理吸附法和离子吸附法两种。该法操作简单,固定化过程对细胞活性影响小。
包埋法,是将微生物包埋在凝胶的微小格子或微胶囊等有限空间内,微生物被包裹在该空间内不能离开,而底物和产物能自由地进出这个空间,常用的有凝胶包埋法。纤维包埋法和微胶囊法。包埋法对细胞活性影响小,它是固定化细胞常用的方法。
交联法,是通过利用含有两个或两个以上官能基团的试剂与微生物细胞表面的反应基团如梭基。氨基等发生反应,使细胞之间交联成网格结构,从而制成固定化网格,其结合力是共价键。该固定化方法微生物反应活性损失较大,且采用的交联剂大都比较昂贵,因此应用受到一定的限制。
2 固定化细胞的载体
固定化细胞技术所采用载体的物理化学性质直接影响所固定细胞的生物活性和体系传质性能。理想的载体材料应具有对微生物无毒性、传质性能好、性质稳定。寿命长、价格低廉等特性。它可分为有机高分子载体、无机载体和复合载体三大类。
有机高分子载体又分为天然高分子凝胶载体和合成有机高分子凝胶载体。天然高分子凝胶一般对生物无毒,传质性能较好,但强度较低,在厌氧条件下易被生物分解。有机合成高分子凝胶载体一般强度较大,但传质性能较差,在进行细胞固定时对细胞活性有影响,易造成细胞失活。
无机载体大多具有多孔结构,在与微生物接触时,利用吸附作用和电荷效应,从而把微生物固定。它的操作方法是把载体放人含有一定微生物浓度的溶液中,固定一段时间(24h左右)即可。
由有机载体和无机载体材料组成的复合载体材料,可以改进载体材料的性能。Lin等将粉末活性炭和Phanerochaete chrysosporium联合包埋固定,结果表明了复合固定化体系能更加有效地用于降解五氮酚,显示出复合载体材料的优越性。
3 固定化细胞技术在废水处理中的应用研究
3.l 处理氨、氮废水
微生物去除氨氮需经过好氧硝化、厌氧(缺氧)反硝化两个阶段。硝化菌、脱氮菌的增殖速度慢,要想提高去除率,必须要较长的停留时间和较高的细菌浓度,采用固定化细胞技术可做到这点。Nilsson用海藻酸钙固定假单细胞反硝化菌Pseudomonas denitrificans,采用填充床对含20mg/L。硝酸盐的地下水进行两个月的连续脱氮试验,脱氮效果良好,反硝化速度为66mg[N]/(h·kg[凝胶]),容积负荷(以 N计)达到3.6kg/(m3·d)。
WijffelS采用角叉莱胶(聚丙烯酸胺)固定从土壤中分离出的反硝化菌,在容积为2L的外循环流化床中进行实验,停留时间为 lh,进水NH3-N的浓度为8~16mol/m3,固定化细胞的填充率为11.l%时,脱氮率可达90%以上;填充率为16.5%时,脱氮率可达95%以上。中村裕纪用聚丙烯酸胺包埋法固定硝化菌和脱氮菌、采用好氧硝化与厌氧反硝化两段工艺进行合成废水的脱氮试验,结果表明;与悬浮生物法相比,低温下硝化速度增大了 6-7倍,约为(以 N计)0.5kg/(m3·d);脱氮速率提高了3倍,约为l.5kg/(m3·d);停留时间由原来的7h硝化4h十反硝化3U缩短为4h(硝化2h十反硝化2h),即处理装置容积可减少约50%左右。周定等将脱氮细胞包埋于 PVA(聚乙烯醇)中,结果表明:在低温、低pH值的条件下,固定化细胞能够保留比未包埋细胞更高的脱氮活性,减轻溶解氧对脱氮的抑制作用,脱氮微生物在固定化载体中可以增殖。
从以上的研究看出,固定化细胞技术在处理氨氮废水中的主要优势在于可通过高浓度的固定细胞,提高硝化和反硝化速度,同时还可以使在反硝化过程低温时易失活的反硝化菌保持较高的活性。
3.2 固定化活性污泥除BOD物质
对于固定化活性污泥的研究情况,角野报道说固定化细胞的污泥产率系数(以BOD计)为0.15kg/kg,与一般活性污泥法相比,泥量减少为1/4~l/5,但污泥产量随容积负荷的增加而增加。在综合考虑污泥的处置时,容积负荷不宜设计得过高,在不产生剩余污泥情况下运行时,容积负荷(以 BOD计)也可达0.46~1.02kg/(m3·d),与一般延时曝气活性污泥法(以BOD计)(0.1~0.4kg/(m3·d)相比高2-3倍。桥本等用PVA一硼酸法包埋脑性污泥,对人工合成废水进行连续试验,在进水ρ(TOC)为94~99 mg/L、TOC负荷在0.5~2.35kg/(m3·d)时,出水TOC的质量浓度可降到5~7mg/L,去除率达93%,与活性污泥法相比,有机物负荷可提高2-6倍,同时总氮去除率也可达30%~45%;用PVA一冷冻法包埋活性污泥时,在最高TOC负荷达2.96kg/(m3·d),处理效果良好。本田用各种载体包埋活性污泥,采用固定床和流化床处理人工合成葡萄糖废水,在固定床实验中,用丙烯酸系合成树脂作载体,在TOC容积负荷为1.5kg/(m3·d),停留时间为4h时,TOC去除率最高达98%,平均为95%;用聚丙烯酸凝胶作载体,固定床三级串联运行,进水TOC的质量浓度为500mg/L时,停留4h,TOC去除率达80%,TOC容积负荷为3kg/(m3·d); 进水TOC的质量浓度为2200mg/L时,停留12h,TOC去除率达 92%,TOC容积负荷达4.4kg/(m3·d);当用流化床处理废水,进水TOC的质量浓度小于300mg/L时,TOC去除率可达95%以上。
3.3 难降解有机废水
3.3.l 含酚废水
含酚废水的处理普遍采用活性污泥法,但此法存在污泥产率较高,易产生污泥流失,处理效率低等缺点。固定化细胞对废水中酚类等有毒物质的降解能力远大于游离态细胞。Yang用三乙酸纤维素指单载体与海藻酸钙的复合载体包埋混合好氧菌处理含酚废水,并与采用同样载体的表面吸附生物膜法比较,当容积负荷(以 COD计)小于90kg/m3·d)时,包埋法固定化细胞的酚去除率达90%以上。桥本用PVA一硼酸法固定分离出的耐高浓度酚特殊菌种,在完全混合曝气条件下连续处理合酚废水,进水酚的质量浓度从100mg/L逐渐升高到1000mg/L,结果表明:固定化细胞的酚分解速度为悬浮细胞的2.5倍,酚的质量浓度较低时,出水水质良好,只有酚的质量浓度大于3500mg/L时,出水酚的质量浓度才开始升高,但仍可保持一定的去除效率。王翠红等用海藻酸钠包埋对酚具有高效降解作用的小球藻细胞和紫色非硫光合细菌混合菌株,在好氧条件下处理含酚废水,可以明显提高除酚效率,缩短废水停留时间,其共生体系对温度、pH值适应范围广,对焦化厂工业废水处理24h,去除率为95%以上,说明了菌藻共生体系是处理含酚废水的一条有效途径。
3.3.2 含芳香烃废水
利用固定化混合菌群可降解芳香烃废水。固定化细胞能利用这些物质进行生长并使之完全降解,例如酚、奈和菲均能被彻底降解。与游离细胞相比,固定化细胞表现出生长稳定,降解能力强的优点。据报道用海藻酸钙凝胶包埋固定化Pinelohacter sP细胞进行降解吡啶的研究,结果表明:与游离细胞相比,固定化细胞的比降解速率和对吡啶毒性的承受能力并没有提高,但由于固定化细胞具有较高的生物浓度,所以其体积降解速率较高,而且可以重复利用,因此利用固定化细胞降解吡啶是可行的。Shreve等利用固定化假单胞菌降解甲苯,研究了固定化细胞生长和底物降解过程动力学,并与游离细胞进行了比较,结果表明:固定化细胞体系的半饱和常数增加了30倍,细胞的最大比生长速率降低了2倍。
3.3.3 处理 LAS废水
利用固定化细胞技术可以从废水中除去可活性有机物,如合成洗涤剂工业废水中的直链烷基苯磺酸钠(LAS)。纪树兰等报道以生物降解法处理阴离子表面活性剂(直链十二烷基苯磺酸钠,即LAS)废水。通过将TP-l号菌种固定在海藻酸钠载体上,采用正交试验法,以固定化细胞对LAS的降解率和降解寿命为试验指标确定了适宜的固定化条件,并与游离细胞对LAS的降解效果做了对比试验,结果表明:固定化细胞对LAS的降解程数明显增加。黄霞等采用聚乙烯醇凝胶固定化细胞处理洗衣粉废水,废水中的LAS的质量浓度为40mg/L时,3h内LAS可降解90%以上。李彤等用硼酸化法包埋降解LAS的细菌苗系得到的固定化细胞,在1L反应器中处理洗衣粉废水中的 LAS运行结果表明:在V(PVA小球)/V废水)=30%,进水ρ(LAS)为40~70mg/L,停留时间为3h的条件下,LAS去除率可达 90%以上。
3.3.4 其他难降解有机废水
在降解其它类难降解有机废水方面,固定化细胞技术也发挥了其特长。王蕾等用PVA固定化球和厌氧一好氧固定化细胞技术处理四环素结晶母液,结果表明:当总停留时间为厌氧24h(35℃),好氧6h时,COD和四环素的去除率均达到96%,容积负荷(COD)2.07kg/(m3·d),较普通法容积负荷提高16.3%,产气量提高4.57倍。
Portter等研究了固定化纯微生物菌株处理含氯乙酸盐的杀虫剂生产废水,他们从受污染的水体中分离得到具有分解氯乙酸钠能力的Pseudomonas菌株,用多孔性载体 Celite R-630进行吸附固定,在水力停留时间为10.9-16.2h时,可使进水高达6000 mg/L的氯乙酸钠降至小于10mg/L,去除率高达99%,TOC的去除率也达89%。
3.4 处理重金属废水
由于微生物经固定化后,其稳定性增加,抗生物毒性物质的能力也大大增加,因此,可以被广泛地用于各种有机废水中重金属离子的去除。GeoffeyW等将小球藻固定在藻阮酸盐中,用来聚集Co,Zn,Mn等金属,在5h内62%的Co,40%的Mn,54%的Zn被吸附;与之相比,在相同的条件下,悬浮细胞的吸附量要小得多。吴乾蓄等利用聚丙烯酸胺固定化酵母菌细胞去除电镀废水中的Cd2+,在pH=9,Cd2+的质量浓度为1~400mg/L时,反应lh,Cd2+的去除率98.9%;采用未固定化细胞则去除率为37.6%。
分别用0.lmol/L的 HCI和0.lmol/L的 EDTA解吸,Cd2+的回收率为88.5%和87.6%。
4 固定化细胞技术的发展前景
篇8
关键词:焦化废水 ;处理方法
1 焦化废水特点
钢铁工业的焦化厂、城市煤气厂等在炼焦和煤气发生过程中产生的污水称为焦化废水。其主要来源有三个:一是剩余氨水,它是在煤干馏及煤气冷却中产生出来的废水,其水量占焦化废水总量的一半以上,是焦化废水的主要来源;二是在煤气净化过程中产生出来的废水,如煤气终冷水和粗苯分离水等;三是在焦油、粗苯等精制过程中及其它场合产生的废水。焦化废水是含有大量难降解有机污染物的工业废水,其成分复杂,含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物质,超标排放的焦化废水对环境造成严重的污染。焦化废水具有水质水量变化大、成分复杂,有机物特别是难降解有机物含量高、氨氮浓度高等特点,其中不少属于有致癌作用的生物活性物质,出水达标难度大,因此,寻求效果好且成本低的深度处理方法具有积极意义。
2 焦化废水处理的主要做法
焦化废水一般需通过预处理、生化处理以及深度处理三个阶段方能实现达标排放。
2.1 预处理
预处理常用的方法有稀释和气提、混凝沉淀、气浮和高级氧化技术等。预处理系统的任务是除油和水质、水量的调节,为后续处理工艺奠定基础,是生化处理稳定运行的前提。
2.1.1 稀释和气提
焦化废水中含有的高浓度氨氮物质以及微量高毒性的CN-等,对微生物有抑制作用。 因此这些污染物应尽可能在生化处理前降低其浓度。通常采用稀释和气提的方法。气提是利用蒸馏对挥发性物质进行提取的方法,在气提过程中,被处理的挥发性物质由液相传递到气相。气提法在焦化废水的预处理中用于提取其中的氨氮。
2.1.2 混凝沉淀
沉淀法是利用水中悬浮物的可沉降性能,在重力作用下下沉,以达到固液分离的过程。其目的是除去悬浮的有机物,以降低后续生物处理的有机负荷。在生产中通常加入混凝剂如铝盐、铁盐、聚铝、聚铁和聚丙烯酰胺等来强化沉淀效果。
2.1.3 气浮法
气浮是将空气以微小气泡的形式通入水中,使微小气泡与在水中悬浮的颗粒或油滴粘附,形成水-气-颗粒(油滴)三相混合体系,颗粒粘附于气泡上浮至水面,从水中分离出去形成浮渣。 因过多的油类会影响后续生化处理的效果,气浮法在焦化废水预处理的作用是除去其中的油类并回收再利用,此外还起到预曝气的作用。
2.1.4 高级氧化技术
由于焦化废水中的有机物复杂多样, 其中酚类、多环芳烃、含氮有机物等难降解的有机物占多数,这些难降解有机物的存在严重影响了后续生化处理的效果,高级氧化技术是在废水中产生大量HO·自由基,HO·自由基能够无选择性地将废水中的有机污染物降解为二氧化碳和水。
2.2 生化处理
对于预处理后的焦化废水, 国内外一般采用好氧、厌氧生物法处理,但由于焦化废水中的多环和杂环类化合物,如萘、喹啉、吡啶等难以生物降解。好氧生物法处理后出水中的CODcr 、氨氮等指标远远不能达标。为了解决上述问题,近年来出现了一些新的处理方法,如PACT 法、生物铁、PSB(光合细菌菌体)活性污泥法,厌氧生物法/厌氧-好氧生物法等。
2.2.1 PACT 法
PACT法是在活性污泥曝气池中投加活性炭粉末,利用活性炭粉末对有机物和溶解氧的吸附作用,为微生物的生长提供食物,从而加速对有机物的氧化分解能力,活性炭用湿空气氧化法再生。该法去除效果好,投资费和运行费低。
2.2.2 生物铁法
铁的化合物对悬浮物、胶体物质和微生物的吸附作用能够生成易于沉淀的絮团, 同时铁还是微生物生长的必要元素。 因此在活性污泥中加入一定量的铁化合物后,可使活性污泥变得密实,提高曝气池的污泥浓度,加速生物氧化,而且在铁化合物和微生物的协同作用下,使吸附作用和絮团作用更加有效地进行。此法具有较强的适应能力和抗冲击能力,能够耐受较大的毒物冲击, 对氰化物有较高的分解能力,而且在活性污泥法基础上的改造也比较简便、经济。
2.2.3 PSB活性污泥法
PSB活性污泥法是将光合细菌菌体固定在活性污泥上,对焦化废水进行处理。PSB活性污泥法对温度、pH 的适应范围较广, 用于处理含酚较高的焦化废水有较高的酚去除率, 而且可减少菌体的流失。但其缺点是 CODcr、BOD的去除率不理想,出水需作进一步的处理。
2.2.4 厌氧生物法
一种被称为上流式厌氧污泥床(UASB)的技术用于处理焦化废水。废水自下而上通过底部带有污泥层的反应,大部分的有机物在此被微生物转化CH4 和CO2 ,在反应器的上部设有三相分离器,完成气、液、固三相的分离。该法处理焦化废水的工艺参数:进水CODcr质量浓度为2000mg/L以上,PH6.0-7.6,温度30-35℃,CODcr负荷10-15kg/(m3.d),停留时间3-12h。 在此条件下,CODcr的去除率为80-85%,最高达到90%以上,该技术可有效地去除废水中的酚类和杂环类化合物。
2.2.5 厌氧-好氧联合生物法
单独采用好氧或厌氧技术处理焦化废水并不能够达到令人满意的效果, 厌氧和好氧的联合生物处理法逐渐受到研究者的重视,采用厌氧化-好氧法处理焦化废水的研究发现,焦化废水经过厌氧酸化处理后,废水中有机物的生物降解性能显著提高, 使后续的好氧生物处理CODcr的去除率达90%以上。其中较难降解的有机物萘、喹啉和吡啶的去除率分别为67.6%、55.6%、和70.9%,而一般的好氧处理这些有机物的去除率不到20%。
2.3 深度处理
焦化废水经生化处理后,出水的CODcr氨氮等浓度虽有极大的下降,但由于难降解有机物的存在,使得出水的CODcr氨氮等指标仍未达到排放标准,因此,生化处理后的出水仍需进一步的处理。深度处理的方法主要有固定化生物技术、氧化塘法、吸附法和光催化氧化法等。
2.3.1 固定化生物技术
固定化生物技术是近年来发展起来的新技术,可选择性地固定优势菌种,有针对性地处理含有难降解有机毒物的废水。研究表明,经过驯化的优势菌种对喹啉、异喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2-5倍,而且优势菌种的降解效率较高,经其处理8h,可将喹啉、异喹啉、吡啶降解90% 以上.
2.3.2 氧化塘法
氧化塘法对污水的净化过程与自然水体的自净过程类似,是一种利用天然净化能力处理污水的生物处理法。用氧化塘法处理焦化废水,在pH6-8,温度25-60℃的条件下,CODcr和氨氮均可达标排放, 若在焦化废水中混入生活污水,CODcr和氨氮的去除率均有所提高。
2.3.3 吸附法
由于固体表面有吸附水中溶质及胶质的能力,当废水通过比表面积很大的固体颗粒时, 水中的污染物被吸附到固体颗粒(吸附剂)上,从而去除污染物质。本法对CODcr和悬浮物的去除效果较好。
3 实际运行中的技术参数
3.1 强化预处理技术
以包钢焦化厂为例,当污水处理在混凝沉淀阶段,通过测定对于350m3/h废水处理最适合的混凝剂为聚合氯化铝,120m3/h废水处理最适合的混凝剂为聚铁,而且,随着其投加量由50mg/L增加至100mg/L,对COD的去除率也由5.8%增至42.8%,当投加量由100mg/L增至200mg/L时,去除率仅仅增加2.1%,因此管理规定聚合氯化铝的经济投加量应该在100mg/L左右,聚铁的投加量为15—20%。确定废水处理系统混凝反应的药剂及投加量,同时总结出“混凝剂药剂投加先进操作法”,经推广实施,可有效降低了岗位工人的劳动强度,且还能够节约药剂使用量。
实践证明,通过预处理系统将进水CODcr浓度控制在2600mg/l—4000mg/l的区间,当进水CODcr浓度集中在2600mg/l—3000mg/l的区间,同时在进水的CODcr浓度要逐步趋于平稳,平均出水CODcr浓度集中在80—120mg/l的区间内,去除率比较稳定。进水氨氮浓度集中在60mg/l—100mg/l的区间,而且进水的氨氮浓度要逐步提高后再趋于平稳,平均出水指标为11.2mg/l,稳定后系统对氨氮的平均去除率达到95.5%。
影响气浮除油效果的因素主要有气浮时间、分离时间、气浮药剂以及水中油类或悬浮物的疏水性等等。研究发现,在气浮时间为3.0min,分离时间为18min时,使用组合气浮药剂对焦化废水的原水CODcr的去除率达56.5%,对油类的去除率达95%以上。
强化预处理技术使得焦化废水预处理制度的执行更加科学,减少预处理指标控制不好而产生事故。
3.2 生物脱酚处理焦化废水
包钢焦化厂根据污泥中微生物所需营养比例BOD:N:P=100:5:1投加各营养物质。当监测好氧池的出水CODcr降解率达到60%,混合液30分钟沉降比达到10-30%,检查曝气池污泥性状,污泥沉降性能好、显微镜观察出现大量菌胶团及固着型纤毛虫类原生动物时,就标志培菌成功,可以进入负荷提升阶段。在运行中对污泥的色、嗅进行观察,正常的活性污泥一般呈黄(棕)褐色,同时略带湿土味,新的管理理念,污泥培养驯化出的菌种不仅活性强,而且所需时间也较短。
3.3 生物化学法技术的应用
焦化废水处理的生产实践表明,生物化学法用于焦化污水处理是一种较理想的处理方法。目前焦化污水的生物脱氮工艺可分为A/O、A2/0、A/O2及SBR-A/O2等方法,这些方法对去除焦化废水中的CODcr和NH3-N具有较好的效果。
包钢焦化厂采用硝化一反硝化(A/O)工艺,采用A/O内循环生物脱氮工艺,处理效果较好。处理效果可以达到:CODcrl00-150mg/L、酚≤0.5mg/L、氰化物≤0.5mg/L、总氰化物≤lmg/L;油≤5mg/L、氨氮≤5mg/L、溶解性总固体≤5000mg/L。处理后焦化废水指标基本稳定在二级排放标准,至于满足一级排放标准,还受多种因素制约。
在实际应用时,各方法往往不独立使用,否则难以达到排放标准。针对某种废水,往往需要通过几种方法组合成一定的二级或三级处理系统,才能达到排放标准。
4 结束语
2012年国家制定出台的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)中对焦化废水的指标限制做出了明确规定,并分时段予以提高,单位产品废水排放量也予以了明确控制。我国环境形势严峻,必然对水污染防治水平提出更高的要求,同时我国水资源紧缺,可以预见国家将对焦化废水提出更加严格的要求。所以今后多种技术联合使用的处理必将成为焦化废水处理的趋势。同时,生产企业应不断提高生产水平,开展清洁生产,拓宽处理后水的回用水平,从源头上减少水体污染物的排放量。
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篇9
关键词:矸石基吸附剂 废水处理 环保
1、引言
目前全世界每年排入环境中的工业废水和生活污水达6000~7000亿吨。废水的主要有害物质有酚、汞、镉、铬、锌和有机物等[1]。矸石基吸附剂由于比表面积大、吸附性能高、离子交换性良好,功能与活性炭相当,甚至更好,而其制备原料价格低廉,工艺简单,经过开发利用,在废水处理方面可以作为活性炭替代品,近年来它在环境保护和污染防治方面的应用得到了广泛的研究,特别是在工业污水处理、生活用水净化和硬水处理等方面已取得了一定的进展。矸石基吸附剂在废水处理中的应用一直是国内外学者的研究重点。如矸石基吸附剂或活化后的矸石基吸附剂去除废水中的Pb2+、Cr3+、Cd2+等重金属离子,磷酸盐、N-NH4+、有机污染物,吸附去除SO2、NOX等气体,海水淡化以及对废水脱色除臭等方面都有应用。经表面活性剂活化的有机矸石基吸附剂对无机污染物CrO42-、SO42-、SeO42-等和有机污染物如聚氯乙烯、苯系列都具有很高的去除率。矸石基吸附剂具有良好的离子交换性能,而且其交换出的钾、钙、钠等都是相对来说比较无害的离子,因此矸石基吸附剂可作为废水处理的理想材料。
2、矸石基吸附剂在废水处理中的应用
2.1去除废水中的重金属离子
镉、汞、铅、锌等重金属离子是造成环境污染、对人体极为有害的物质,消除方法有活性炭吸附法、溶剂萃取法和离子交换法等。实验表明,用矸石基吸附剂特别是用NaOH、HCl和NaCl处理过的矸石基吸附剂处理上述重金属离子效果较好,被矸石基吸附剂吸附交换的重金属离子,还可浓缩回收,矸石基吸附剂经处理也可再生使用。矸石基吸附剂经改性处理后,表面积明显增加,从而提高了它的吸附能力,并用改性矸石基吸附剂处理含铅废水进行了试验研究[2],结果表明,在废水pH值为4~12、Pb2+为0~100mg/L范围内,按铅/改性吸附剂重量比为1/200投加活化矸石基吸附剂进行处理,铅去除率在98%以上。Bowman[3]等发现,表面活性剂改性的矸石基吸附剂,特别是用阳离子表面活性剂改性的吸附剂,在保持原来去除重金属离子、铵离子和其他无机物及某些有机物能力的同时,还可有效去除水中的含氧酸阴离子,并大大提高了其去除有机物的能力。
2.2去除废水中氨氮和磷
水体中的氨氮和磷含量增加会导致水体的富营养化,从而破坏水生态环境。因此去除废水中的氨氮和磷已成为水处理的重要课题之一。对于矸石基吸附剂在水处理领域的应用,国内外学者已经做了比较广泛深入的研究[4]。但是用于去除污染水中的氨氮的研究较多,而用于处理磷的研究较少;用于处理废水的研究较多,而用于微污染水源水的研究相对较少,用于同步脱氮除磷的更少。通过研究可看出用改性矸石基吸附剂作为污水处理材料,具有以下诸多优点:储量丰富、价廉易得;制备方法简单;可去除水中无机和有机污染物;具有较高的化学和生物稳定性;容易再生等。我国煤矸石矿产资源丰富,因此,应加强煤矸石制备吸附剂在污水处理方面的应用研究,开发价廉物美的新产品,并尽快将其转化为工业生产力,以适应社会发展的需要,使廉价的沸石在环保行业发挥更大的作用。所以,加强矸石基吸附剂对微污染水源水中氮磷的净化和实际利用研究,改性制备出对微污染水源水中氮磷具有同步净化作用的产品,将是今后的研究方向之一。
2.3去除饮用水的氟
氟是一种有毒的物质,饮用水中氟的含量过高,容易使儿童患氟斑病和氟骨症。研究表明[5]矸石基吸附剂经不同浓度NaOH处理后,试验了其脱氟效果并进行了再生实验,结果表明用矸石基吸附剂处理含氟水成本低,技术简单,适合推广。另外有研究了用盐酸、硫酸铝和高温方法活化矸石基吸附剂的工艺条件,结果表明用活化吸附剂处理后的含氟饮用水,基本可达到国家饮用水标准。
2.4去除放射性废水中的铯和锶
离子交换技术最早的应用之一就是去除和纯化放射性同位素铯和锶。在原子能工业中,当放射性废液中含有这类物质时,必须将它们储存到蜕变为稳定状态后才能排除。矸石基吸附剂对铯和锶有极强的交换去除能力,不受辐射的影响。而且交换了放射性离子的矸石基吸附剂,将其熔化后可使放射性离子永久固定在晶格内,防止其扩散污染[6]。
2.5处理印染废水和含油废水
我国为印染工业大国,每年的废水排放量在400万m3。含油废水主要来自于化工厂等企业,这些废水如不治理,将造成严重污染。将矸石基吸附剂与优质煤粉按一定比例混合,挤压造粒,灼烧成多孔质高强度吸附剂颗粒吸附剂,用于吸附处理染液和印染废水,得到了比较好的脱色效果。尤其是与碱式氯化铝混凝剂合用处理效果更好,脱色率达到89.9%[7]。另有,用矸石基吸附剂处理某水厂废水[8],结果表明,沸石对含油废水的去除效果显著,处理后达到生活用水的标准,且出水水质良好、稳定,与活性炭相比,具有成本低,机械强度高的特点。用矸石基吸附剂代替活性炭处理印染废水和含油废水具有可行性。
3、矸石基吸附剂在废水处理中的缺陷
矸石基吸附剂对水中的阳离子有较好的吸附能力。但在污水处理领域中,但是由于吸附剂孔道易堵塞,并且相互连通的程度也较差;其表面硅氧结构具有极强的亲水性,结构外部阴离子易水解,导致矸石基吸附剂吸附有机物的性能极差,并且硅铝结构本身带负电荷,故难以去除水中的阴离子污染物;还因为矸石基吸附剂孔径小去除重金属离子效果不太好,其吸附能力往往达不到要求,所以生产用量相当大。这些都是矸石基吸附剂的缺陷。为进一步提高矸石基吸附剂的吸附、离子交换等性能必须对其进行改性处理,保持其对阳离子良好吸附能力,并增强其对阴离子和有机物的吸附能力。
归纳起来,主要有以下几点:
1.在确定影响吸附效果的因素(如pH值、离子强度、有机物初始浓度、矸石基吸附剂用量等)、对矸石基吸附剂吸附去除各种污染物的性能、最佳吸附条件、吸附过程可能的机理以及吸附有机物的脱附方法等方面还需做大量的研究工作。
2.目前对于矸石基吸附剂及改性后的矸石基吸附剂在污水处理中的应用及其作用机理、规律和影响因素的研究,国内外学者虽然已作了一些报道。但这些研究绝大多数还处于起步阶段,仅局限于实验室规模,且大多是用来处理自制废水,对于实际废水中污染物的吸附处理研究的还较少。造成这种状况的主要原因为实际污水因来源不同,成分复杂,用来处理废水的矸石基吸附剂必须进行有针对的改性,而且在处理实际污水时的条件和随后的再生条件的研究也需具体问题具体分析,这些方面限制了改性矸石基吸附剂在废水处理的领域的快速推广。
参考文献:
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篇10
关键词: 煤化工;废水;厌氧;好氧;生化处理
我国目前针对煤化工废水处理所采用的生化法而言,主要的优点就在于能够对于废水中所含的苯物质以及苯酚类物质进行有效的清除;但是,这个办法也有较为突出的缺点:对于废水内含有的难以进行降解的物质无法进行有效的清除,比如咔唑类等。在对CODcr进行检测的时候,绝大部分的煤化工企业都难以达到国家指定的一级标准。而色度以及混浊度极高也是采用生化法处理的后遗症,所以,必须使得CODcr以及色浊度进一步的降低,才能达到我国相关的排放标准。
1 煤化工废水处理技术现状及水质分析
1.1 现状分析
由于煤化工废水的成分较为复杂,且种类繁多,使得单纯依靠传统的物理与化学方法难以达到预期的排放效果。现有的煤化工废水处理主要分为三个级别,一级处理为预处理,此处理多采用物理化学方法,将废水进行初步分类并进行一定的回收;二级处理为生化处理,最后则是深度处理。
1.2 水质分析
浓度含量比较高的洗涤废水是煤化工企业在生产过程中产生的主要废水,其含有极高的含毒量以及有害物质含量。在煤化工企业产生的综合废水内部,其含有的氮氨含量大概为200-500mg/L,而CODcr的含量甚至高达5000mg/L。同时,在废水中还含有大量有机污染物,类似于酚类、多环芳香类化合物,甚至还含有硫等杂环化合物,这些物质都难以进行降解。废水中同时还含有一定量的可分解有机化合物以及难以分解的有机化合物。
2 生化处理法概述
在对于煤化工生产废水进行相关处理之前,都必须进行一定程度的物化预处理,而这种预处理的主要内容包括有隔油、气浮等。所谓的气浮法指的是将废水中所含的油类物质进行处理、回收,这样做的好处在于避免废水中的油类物质对后续处理造成一定的影响,同时还起到一定的曝气作用。
就目前而言,世界上对预处理结束后,一般采用好氧生物法或是缺氧生物法后,再进行有关处理,也就是我们常说的AO处理工艺。但是就算通过这两种处理方式进行再处理后的废水中,还是不能保证所蕴含的CODcr达标,因为在废水内部还留有许多的杂环类以及多环类的有机化合物。
所以,针对上述问题,在最近几年的研究成果中,有许多新方式可以对其进行有效的清除处理。比如厌氧生物法、载体流动床生物膜法、好氧厌氧综合生物法以及PACT法等。
2.1 对好氧生物法进行改进
PACT法指的是将一定量的活性炭放到污泥曝气池内部,通过活性炭本身的特质——对于溶解氧以及相关的有机化合物有一定的吸附作用,我们通过这一特点对微生物提供其成长所需要的食物,同时也是的有机化合物相关氧化能力得到一定程度的提升。而湿空气法则是还可以对使用过了的活性炭获得再生。
而载体流动床生物膜法,我们通常称呼其为CBR,其主要建立在一种特殊性质的填料上的化床技术,谈可以将相同生物单元内的生物膜法以及活性污泥法之间进行一定的有机化结合,并将一定的特殊形式的填料按照一定比例的投放到污泥池水中,这样在填料的表面就会依附一定数量的微生物,而所谓的微生物膜就自然而然的形成了。相比于生长的活性污泥技术来讲,池中的生物浓度相较于平常要高2倍到4倍左右,其浓度甚至高达8g到12g/L左右,所以也是的降解的效率成倍的提升。
这种方法所使用的填料是通过一定的分析而单独设计的,通过一定的风力曝气进行一定的扰动,使得反应池中投入的填料根据水流的浮动而动作。而煤化工生产的废水中的污染物以及氧气与生物群进行一定充分的相互接触,而污染物便是通过一定的扩散作用以及衣服作用进入到生物膜的内部,被这一层生物膜内数以亿万计的微生物降解,这样就整体降解效率,得到了一个巨大的提升。
CBR技术本身的适用面是非常宽广的,其不仅可以在煤化工生产废水进行处理时发挥一定程度的作用,同时在进行后期深层次处理的过程中,还可以被运用到相关的回收党员中,其主要的处理工艺如下图1所示:
图1 CBR处理示意图
2.2 好氧厌氧综合生物法
在最近几年,相关化工研究人员开始对厌氧和好氧进行相关的有机结合而产生的新的废气处理方式——好氧厌氧综合生物法。因为在进行单独的煤化工生产废气处理的过程中,如果单独使用好氧技术或者厌氧技术,所产生的效果并不能令人满意,如果我们首先进行相关的厌氧废水处理,使得废水中所含有的有机物得到一定程度的降解处理,这样为后续将进行的好氧生物处理进行了一定的铺垫处理,使得最后的CODcr的有效去除率高达百分之九十以上。在对于废水的缝隙中,在其中还存在一部分难以被降解的有机化合物,通过相关的好氧厌氧综合生物法,对于这些有机物的有效去除率可以高达百分之七十左右,则是其他任何一种好氧法或者厌氧法都不能达到的效果。
3 对煤化工生产废水进行处理
我们通过上述办法对美化工生产过程中所产生的一系列废水进行相关处理后,CODcr等溶液的浓度已经被降低到了一定的程度,但是对于其中出水范围内的难以被降解物还是极大程度的影响了处理后水的色度、浊度以及相关的CODcr指标,所以距离国家的相关排放标准还有一定的距离。我们必须对处理后出水再进行一次深度的处理,其主要的办法包括有以下几种:固定类型生物技术、反渗透、混凝沉淀等相关膜处理技术和吸附法催化氧化法。
3.1 固定类型生物技术
所谓的固定类型生物技术指的是二十一世纪研究出来的一种新技术,就其本身而言,具有一定的针对性,这里的针对性指的是对废水的处理范围,这样的方法本身能够对固定优势的菌类以及可以被驯化的菌类进行一定的选择,使其可以针对性较强的处理废水中存在的异喹啉等物质。与普通的污泥处理方法相比较,这种固定类型生物技术对于那些难以被降解的有机化合物的有效去除率要比前者高出5倍到7倍左右。
经过一定驯化的优势菌种,本身所具备的降解能力较为突出,降解的速度也相对较快,仅仅需要8个小时不到的时间,就可以将废水中的难以被降解的有机物有效清除百分之九十左右。
3.2 混凝沉淀法
因为在水中,一些悬浮物可以自由的沉降,所以这个办法就是通过对废水中加入一定剂量的混凝剂,使得这些沉降悬浮物可以再一定重力的作用下自然的下沉,然后再通过一定的固液分离措施,将这些有机物进行去除处理,
3.3 较为高级的氧化技术
有机化合物本身具备了一定的多样性、复杂性,这同时对于相应的废水处理工作而言,就带来了一定程度的困难性,而在这部分有机化合物中,大部分都是酚类、含有一定氮元素的有机物,这部分有机物本身很难被降解,所以对于相应的废水出来来讲,是一个很大的难题,同时也使得其后续的处理过程中,具备了一定的困难程度。而这里提出的高级氧化技术就能够很好的解决这一个问题,其主要是通过在水中生成一定几年的自由基HO,而煤化工生产废水中很大一部分的有机化合物都被自由基无差别的进行降解,讲解的最终产物为co2以及水。而高级的氧化法可以详细的分为催化氧化法、多相湿式催化氧化法以及其他类型催化氧化法。
在进行煤化工生产废水相应的前期处理过程中采用合理的催化氧化法,能够一定程度的增加废水本身的生化性,同时还可以对COD产生有效地去除效果。但是,在进行前期的处理应用过程中,相应的消耗比一般处理方法要大许多,并且本身的效果也并不算太突出,经济效益也有一定的去诶按,所以仅将这中办法在进行深度处理时应用。
4 小结
随着科技发展以及废水处理方式的不断改革,越来越多的处理技术以及方法应运而生,但这些办法并不是最完美的处理方法。对于煤化工生产废水中所蕴含的难以降解的有机物而言,只是单纯的进行氧化处理后的水存在COD偏高的现象,使得整体处理效果不佳;吸附法效果虽然不错,但是经济负担太大,并且会在处理过程中出现一定的次污染以及吸附再生等问题;氧化法虽然对于这类难以降解的物质有较为明显的处理作用,但是整体消耗较大,所需要费用偏高,一般企业难以负担。而本文推荐的厌氧好氧处理法在成本以及实际效果方面都有比较突出的优势,但是单纯使用此方法在进行难以解物质含量以及浓度不统一的废水时,需要辅佐以其他处理法进行协同处理。综上所述,采用多法合一的综合处理方式,才能对煤化工生产废水进行有效的处理,这也是未来煤化工企业废水处理的实际发展方向。
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