污水处理技术工艺

高浓度有机废水处理技术研究进展

发布日期:2019-05-22 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

高浓度有机废水通常指纸张,皮革和食品工业排放的废水,COD为2000 mg / L或更高。一般来说,根据其性质和来源可分为三类:(1)高浓度有机废水,对有害物质有害,易生物降解。它通常来自使用农业和畜牧产品的工业废水,例如食品工业废水; (2)含有有害物质,易生物降解的高浓度有机废水,主要来自轻工业和冶金工业,如制药业废水; (3)含有有害物质且难以生物降解的高浓度有机废水。主要来自有机合成化学工业和农药生产行业,如农药废水。高浓度有机废水中的污染成分复杂,在排入人体水后对人类健康和生态环境构成严重威胁。因此,高浓度有机废水处理技术的研究是环境科学与工程领域的研究热点。

目前,高浓度有机废水的处理方法分为生物处理技术、物理处理技术、化学处理技术和物理化学处理技术四种。生物处理技术是利用微生物降解废水中的污染物作为自身的营养和能量。同时,该方法也符合可持续发展的理念。近年来,它在处理高浓度有机废水中发挥了极其重要的作用。

01.高浓度有机废水的特性及危害

高浓度有机废水的主要特点是:(1)有机物浓度高。COD一般在2000 mg/L以上,有的甚至高达数万到几十万mg/L,BOD低,许多废水可生化性差;(2)成分复杂。它往往含有原料、副反应产物和多种无机盐,废水中也含有重金属和有毒有机化合物;(3)色度高、气味特殊。有些废水散发出刺鼻的恶臭。它对周围环境有很坏的影响。(4)有许多酸、碱和盐。通常有很强的酸或强的碱度。由于生物降解作用,高浓度有机废水会使受纳水体缺氧,大部分水生生物死亡,恶化水质和环境,不仅使水体失去使用价值,而且严重影响水体附近居民的正常生活。同时,高浓度有机废水中含有大量的有毒有机物,这些有机物将继续在水、土壤等自然环境中积累和储存,最终进入人体,危害人体健康。

02、生物处理技术

根据所涉及的微生物类型和供氧情况,生物处理技术可分为三类:好氧生物法,厌氧生物法和水解酸化法。由于其经济可行,无二次污染,微生物的适应性和变异性强,发展迅速,是处理高浓度有机废水的理想方法。

2.1。好氧生物法

好氧生物学方法是指异养的好氧微生物利用有机物作为电子供体和自由氧作为电子受体氧化水中有机物,从而降低有机物含量的技术。可分为活性污泥法和生物膜法两类。由于操作简单、出水量好,一般用于处理低浓度有机废水。近年来,为处理高浓度的有机废水,开发了一些高效的有氧生物处理工艺,如分批活性污泥、深井曝气、有氧生物流化床和生物降解。反应堆系统(rbs)等。

SBR是一种间歇(或半连续)生物污水处理技术。该工艺已在镇海炼油化工有限公司工业生产中应用一年。出水各项指标均达到了较好的水平,无论在技术上还是在工程上都是可行的。其缺点是容易产生污泥膨胀现象。其结果是出水水质变差。DSP利用深井静水压力,使氧传输速率从常规曝气的5%~15%提高到60%~90%。该技术具有动力效率高、产泥量低、占地面积小等优点,但其应用受地质条件的影响。目前,它已广泛应用于现代化学合成工业中高浓度有机废水的处理。曾明等人4采用高效曝气生物滤池工艺处理氮肥工业终端废水,出水COD为81~158 mg/L,BOD5为8~15 mg/L。ABFB工艺的特点是反应器内填料比表面积大,生物膜量可达10~40g/L,具有效率高、占地少、投资少等优点。为了使填料流态化,必须在反应器内进行出水循环并保持一定的流量,从而增加操作的复杂性。目前,我国ABFB处理高浓度有机废水仍处于实验室考察阶段。工程应用并不多。RBS是一种处理从日本进口的高浓度有机废水的生物处理技术,属于活性污泥法。该工艺利用一种高活性兼性土壤细菌的生化作用净化污水,可处理BOD51000~15000 mg/L以上的废水,对BOD5、CODcr、ss、磷、氟氮的去除率高于传统的活性污泥法。而且具有操作简单、占地面积小、抗冲击负荷能力强等特点。该工艺在猪场废水处理中取得了良好的效果。在一定条件下,如果场地面积较小,可以考虑DSP工艺:例如,一些含有抑菌厌氧菌的废水可以用其他高等教育好氧处理设备进行处理。

2.2厌氧生物法

厌氧生物学方法是一种生物处理方法,其使用兼性厌氧细菌和专性厌氧细菌将有机物质降解为CH4,CO2等。与氦氧处理相比,它具有以下优点:无氧化,能耗低,污泥量小,所需的氨和磷少,因此运行成本低。甲烷是一种有用的最终产品。缺点是反应器的污泥生长缓慢,启动时间长,单次厌氧处理后的出水水质一般不能达到排放标准。一般认为,当原污水CODcr为1000mg / L时,厌氧和好氧生物处理技术的成本相当;当污水中CODcr达到4000mg / L时,采用厌氧处理时会产生能量过剩,采用高效厌氧处理时。在反应器中,COD体积负荷可高达15~100kg /(m3.d)。因此,厌氧法是处理高浓度有机废水的实用有效方法。厌氧生物方法已有100多年的历史,其发展经历了三个阶段。以下主要介绍第二代和第三代厌氧处理技术。

2.2.1第二代厌氧处理技术

以传统厌氧消化池为代表的早期厌氧消化过程称为第一代厌氧消化过程。随着生物发酵工程中固定技术的发展,20世纪70年代末,人们成功研制了厌氧接触(acp)、厌氧过滤(af)和上流厌氧污泥床反应器(uasb)。以他人为代表的第二代厌氧处理技术。

1955年,Soefer等人提出了ACP,标志着现代废水厌氧处理工艺的诞生。该工艺能适应高SS有机废水的处理,允许进水≥为50g/L,容积负荷为3~5 kg/(m3.d)。由于消化污泥回流到消化池中,消化设施中的生物量可以保持较高的浓度。AF是由McCarty等人于1966年开发的一种以填料为微生物载体的高速厌氧反应器。COD容积负荷为5~10 kg/(M3d),需进水小于200 mg/L或100目过滤。AF具有抗冲击载荷、设备简单、操作和管理方便等特点。它通常使用upflow。还可在中温条件下使用,适用于可溶性有机废水的处理。1974年Lettinga等人提出的UASB.COD容积负荷为8~15kd(m3.d),要求进水SS≤为4g/L,具有容积负荷率高、水力停留时间短、能耗低、能形成高活性厌氧颗粒污泥等优点。水力停留时间(HRT)处理的废水几乎全部是以有机污染物为主的废水。UASB的厌氧处理主要依赖于水中微生物的代谢活性。根据微生物生长的温度范围不同,通常分为低温(16~25℃)、中温(30~40℃)和高温(50~60℃)的升流厌氧反应器。结果表明,在低温下,温度保持在15.5℃和2 5℃无突变,pH分别为6.8%和7.2%。在研究中发现,温度保持在15.5℃,在低温下没有发生突变。也就是说,可以保证UASB的稳定高效运行,COD去除率稳定在60%以上。

与AF、UASB相比,ACP具有较低的负荷,运行可靠,启动时间短。这些厌氧处理技术的共同特征是,SRT可以与水力停留时间分离,并且可以从过去的几天或几十天缩短到几小时。它们具有体积小、处理效果好的优点,但在一些方面仍存在一些问题,需要对其进行深入研究。例如,AF工厂的关键是获得性能优良的填料,但目前,高科技填料的成本很高,并且廉价的填料容易堵塞。AF的关键技术是培养具有良好的沉淀性能和高活性的颗粒污泥。在这方面的国内技术仍处于探索阶段。同时,污泥层膨胀可在UASB的操作中发生,导致废水中大量的微生物损失,这对于实现所需的结果是困难的。

2.2.2第三代厌氧处理技术

90年代初,世界上出现了第三代厌氧处理技术,包括厌氧折流板反应器(ABR)、厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)、立式折流板厌氧污泥床(VBASB)反应器和内循环厌氧(IC)反应器。其共同特点是:占地面积小,耗电量小,生物量高,能承受较高的水力负荷,对有机污染物的净化效率较高。

abr是一个新的厌氧反应器,它结合了生物膜和uasb,由麦卡蒂在20世纪80年代开发。它的结构特点是:反应器被垂直挡板分成几个隔间,废水一步一步地通过每个隔间,类似于多个uasb系列。具有结构简单、无三相分离器、无污泥堵塞、操作管理方便等优点。目前,abr技术已广泛应用于各种高浓度有机废水的处理和研究。20世纪,荷兰的派克斯成功地开发了ic反应堆。反应堆是一系列的两个Uasb反应堆在底部和上部。高度约16-25米。它占地面积小,增加了水力负荷,防止了污泥的产生。损失惨重。当废水鳕鱼为10,000~15,000毫克/升时,摄取量负荷比可达30-40公斤/(m3)。(d)。是一种值得推广的厌氧甲烷生产反应器。egsb是由荷兰瓦根根农业大学的Lettinga教授在20世纪90年代早期在uasb反应堆研究的基础上开发的第三代高等教育厌氧反应器。它的显著特点是加入了水的回收部件,使反应堆中的液体。上升的流速比UASB高得多。提高了废水与微生物的接触。叶建章等人利用egsb反应器在中等温度条件下(35°c)处理高浓度的棕色桐油废水。hrt的有机负荷为17.5千克/立方米。d)为2D。鳕鱼。鳕鱼去除率为91<垃圾和GT;。然而,在高水力负荷和沼气浮力搅拌的共同作用下,ecsb容易出现污泥流失。因此,三相分离器的设计和配水系统的完善成为高校稳定运行的关键。vbasb是1993年由"陈际平"公司在一个单元反应器中结合厌氧acp、af和uasb开发的,有三种功能。它对高浓度的高悬浮有机废水的适应性好于af和uasb。目前市场上运行的厌氧反应器主要是第二代处理技术。特别是af和uasb近年来在世界各地各种高浓度有机废水处理中得到广泛应用,新的第三代厌氧反应器如ic反应堆也在逐步推广。

2.3.水解与醇解

该方法是有氧运动和有氧运动之间的一种方法,是在有氧和有氧运动理论的基础上发展起来的。该方法在有机废水的预处理中得到了广泛的应用,可以在大部分有机废水中水解各种复杂的有机化合物。BOD/COD显著提高,有利于废水(16)的进一步好氧或厌氧处理。水解酸化机理是在大量水解的细菌酸化菌的作用下,将难溶性有机物水解为溶解的有机物,将难降解的大分子物质转化为可生物降解的小分子物质的过程。兼性厌氧生物利用水解酸化,具有繁殖快、代谢强度高、对外界环境适应性强的特点,具有广泛的应用前景。这一过程在国内外得到了广泛的应用。实验研究。目前主要用于各种难降解废水的处理。

2.4,其他生物处理技术

近年来,固定化微生物技术和膜生物反应器(MHR)是近年来发展迅速的主要新的生物处理技术。

固定化微生物技术是一种在载体上固定化微生物培养特定细菌的技术,用于高浓度有机废水的定向处理。该技术以其高效、低土地面积和低污泥产量的特点,被广泛应用于染料、药品等废水的处理。其缺点是固定化成本高,固定化微生物结合强度不足,活性损失大,基质传质阻力大。因此,找到优良的固定载体,确定最佳的均匀化条件,加强固定化微生物反应特性的研究是关键。目前,该技术在高浓度苯酚废水、氯苯酚废水和喹啉废水的处理中得到了广泛的研究和成功的应用。

膜生物反应器(MBR)是传统活性污泥法的进一步发展,是一种新型的高新技术废水处理技术,是生化工艺与膜技术的有机结合。MBR主要由膜组件和生物反应器组成。在普通静置污泥工艺中,采用膜分离装置代替二沉池,不仅能有效地分离相同的液体,而且膜的截留有利于保持反应器内微生物的浓度。结果表明,膜生物反应器处理高浓度有机废水的容积负荷增大,特别适用于高浓度有机废水的处理。根据膜组件和生物反应器的相对位置,MBR有两种主要结构:一体化(浸没)和分流(侧流)。一体化膜生物反应器(MBR)处理城市污水和工业废水具有能耗低、结构紧凑、体积小等特点,但单位膜处理能力小,膜污染严重,膜通量低。分离式MBR膜组件一般为平板管式,易于清洗和更换建筑物,增加膜组件,更适合于工业废水的处理,但能耗较高。相比之下,集成MBR可以应用于大型污水处理厂,这也是集成MBR被广泛应用的原因。目前,世界各国在MBR技术的研究和工业应用方面取得了显著进展。单座污水处理厂的最大处理量可达10000m3/d,并将继续在水深度处理等应用领域进行探索。摇床生物膜反应器(以下简称摇床)是日本Net公司开发的一种新型高效污水生物处理新技术。它采用亲水性的高性能丙烯酸纤维(Biofringe)填料作为半软生物载体。载体与水流的振荡作用可以增强生物膜和污水的传质效果,保持微生物的高活性。采用摇床-活性污泥法组合工艺处理高浓度有机废水。当进水COD从1500m/L增加到2514 mg/L时,出水COD平均去除率保持在96%以上。污泥产量仅为常规污泥工艺的50%左右。

03.生物处理技术的实际应用

生物处理技术一般要求有机物浓度处于较低水平(COD为1000-10000mg / L),而高浓度有机废水COD较高,仅使用单一厌氧处理难以达到排放标准。或有氧治疗。生物和物理,化学处理和厌氧 - 好氧两阶段处理的组合。利用惠州电解、A/O和膜生物反应器联合工艺处理了泰州某化工企业的韩卫清及其他化工废水。废水生物毒性强,COD高达8000mg/L,生物降解性差,BOD5/COD仅为0.03。经过处理后,鳕鱼和臭鼬和臭鼬和GT;300mg/l;氨氮和臭鼬和臭鼬和臭鼬和臭鼬和臭鼬和臭鼬和50mg/l。采用UASB-二级生物接触氧化-过滤工艺处理酒精废水。系统出水COD<100 mg/L,色度<50倍,SS<70 mg/L,NH3/N<15 mg/L,TP<0.5 mg/L。何玉凤和其他三阶段厌氧/好氧综合折流板生物反应器用于马铃薯淀粉废水处理。在好氧室中加入多孔炉渣作为填料,操作温度为25-35℃,pH值为5.0-8.5。在废水条件下,当废水COD为1400-3000mg / L,氨氮为15.0-24.0mg / L时,系统出水COD≤200mg/ L,氨氮为10.8mg / L。 L.COD和氨氮的去除率分别为96%和53.0%。多孔渣填料的应用可提高氧室的处理效果。丁振宇等人采用ECSB+接触氧化工艺处理黑龙江华润啤酒有限公司啤酒废水,经过4个月的调试,达到满负荷运行。对COD、BOD、SS、氨氮和TP的去除率分别为98.1%、98.5%、95.4%、82%和86.7%。该工艺是处理啤酒酿造工业高浓度有机废水的有效方法。王相乙使用厌氧和好氧浮动生化床的组合来处理以乳品废水为主的中高浓度有机废水。COD去除率达95%以上。该工艺占地面积小,投资低,运行效果稳定。石慧等使用egsb-a/o工艺处理高浓度淀粉生产废水。当废水鳕鱼为10000-12000毫克/升时,ecsb反应器的负荷达到20公斤/(m5)。对COD、BOD5、SS和NH3-N的去除率分别为99.2%、99.7%、97.6%和97.9%。经组合处理后,出水COD小于100 m·L-1·L-1。

04、结束语

生物处理是高浓度有机废水处理系统中最重要的过程之一。在未来,为了响应好氧生物方法的能量消耗,应该努力寻找节约能源和产生新能源的方法。厌氧生物方法能耗低,污泥产量低。应详细研究沼气回收的优势和其他优势,并应注意预处理和后续处理过程的选择。因此,除了开发新的处理技术和改进现有技术。如何将方针结合成一套经济有效的处理方法,避免各种方法的局限,充分利用各种处理单元,也是高浓度废水处理技术的发展方向之一。由于不同工艺的优点,新的优化组合处理技术已成为高浓度有机废水处理的首选。然而,在设计参数,操作模式和动态机制方面,需要进一步的研究和开发。随着绿色化学和技术引起的工业生产技术革命的兴起,我们应该关注清洁生产,从源头上减少或消除污染,使被动治理成为积极预防 - 中卫环境微生物技术专业研究公司,专业从事提供黑色气味水处理,有机废气处理,有机废水处理,环保DM微生物产品,配套兼容设备,微生物处理技术等相关服务。

高浓度有机废水处理技术研究进展

优质文章推荐

更专业的污水处理工程设计、工程总包服务

鸿淳环保公司成立以来一直专注于为企业提供更专业的污水处理方案,切实解决客户的污水处理难题。运用我们自主研发的多项专利技术和专利设备已成功为全国各地的众多企业提供了专业的污水处理方案,尤其是在两广地区,已有超过30个不同行业不同污水类型的成功案例并系统正常运行稳定出水达标。雄厚的技术实例、专业产品和高效服务水平,一定能成为您值得信赖的污水处理解决专家。

foto
鸿淳环保运用自主研发的污水处理专利技术,针对客户实际情况,一站式轻松解决污水处理困扰
  • 更节省成本的污水处理方案
  • 占地更少的系统规划
  • 有效降低污水处理成本
  • 博士级专家免费提供技术方案
  • 多行业领域丰富成功实例经验
  • 完善的售后服务确保出水达标

公司一直与国内著名专业设计院紧密合作,拥有一批具有丰富理论知识和时间经验的水处理专家,经长期的技术研发和经验积累,成功研发出多项污水处理的专利技术,在实际的运用中取得良好的效果和口碑。我们的团队拥有更专业的污水处理工程设计、方案定制能力,设备的采购、安装调试及运行管理一站式解决客户污水处理难题。