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涂料废水的生物处理方法

涂料废水的生物处理方法

生物处理(processing)法是利用微生物(Micro-Organism)的代谢,将有毒、有害的有机物转化为毒性较小的物质(material),成本(Cost)上经济(Economy)合理。工业污水处理技术包括生产废水和生产污水,是指工业生产过程中产生的废水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。污水处理按照处理程度来分可分为一级处理、二级处理和三级处理。城镇生活污水处理技术按水污的质性来分,水的污染有两类:一类是自然污染;另一类是人为污染,当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。污染物主要有:⑴未经处理而排放的工业废水;⑵未经处理而排放的生活污水;⑶大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水;⑷堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾;⑸水土流失;⑹矿山污水。工业黑液废水处理工业废水的处理虽然早在19世纪末已经开始,但由于许多工业废水成分复杂,性质多变,仍有一些技术问题没有完全解决。然而,涂料(paint)废水一般浓度(concentration)高,并含有大量有毒的有机物,难以直接生物降解;因此目前国内外大多采用物化法和生物法相结合的技术,即利用物化法先对水质、水量充分匀化,以此降低对后续生物处理的冲击负荷。

1 好氧生物处理法

1. 1 活性污泥法

美国福特公司(Company)是全球最大的汽车(auto)制造商,其生产过程中产生的废水包括去离子水、涂料废水以及生活污水。处理过程中,先将涂料废水和去离子水汇合并进行化学(Chemistry)絮凝沉淀(precipitation),然后经上流式接触沉降池沉降,再进入到曝气池中。原高浓度涂料废水中缺乏微生物生长所必需的氮和磷(P),将其与生活污水相混合,由生活污水提供所需的营养(nutrition)物质,同时根据实际需要添加一定量的特殊营养物质进行调配,从而有助于刺激降解菌的生长,改善活性污泥处理系统(system)的运行性能和提高其生物降解效率。混合后的污水经过活性污泥池处理,最后经二沉池沉淀。为达到三级过滤的效果(effect),对从二沉池出来的废水再经过滤,最后进行水质分析。经4个月的实验(experiment)处理后,原涂料废水的BOD由15 000 mg/L降至21 mg/L,总去除率达99. 3%。

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王方圆等利用隔油—气浮—循环式活性污泥法—过滤工艺处理涂料废水,出水各项指标(target aim)基本达到了设计要求, COD总去除率在98. 1%左右。针对涂料废水中的水溶性溶剂通常难以物化分离,可以选择混凝过滤作为预处理工艺,再流入处理效果好、自动化程度高的膜生物反应器中,经活性污泥曝气生化处理后, 出水的COD和SS均有较好的去除效果。

1. 2 生物膜法

生物膜法是使微生物群体附着于其他物体表面上呈膜状,通过与废水接触得以净化。目前,应用(application)生物膜法处理涂料类废水主要有以下几种工艺:

生物转盘

美国海军每年用于脱漆产生的有害废水超过 11亿升,其中主要含二氯甲烷(CH4)和苯酚;此外还有链烷烃、纤维素衍生物、石油磺酸盐及萘。将此废水和生活污水进行1 ∶1混合,分别采用活性污泥法和生物转盘法进行比较实验,结果表明,无论菌群处于悬浮生长还是吸附生长,均可有效地处理这类混合废水。另外,活性污泥法改善营养环境可显著提高处理系统中的菌群数量, 菌群数量比仅利用单一碳源时高出了2个数量级。而在生物转盘系统中,细菌的数量在连续(Continuity)进水时要远远大于间歇进水,这可能(maybe)归结于两个原因:一是间歇进水时,反应系统中有毒废水的浓度要比连续进水时高;二是连续进水更有利于细菌的吸附。此外, 在对菌群的数量、种类及其生物降解有毒化合物的能力进行综合分析后认为,假单胞菌和杆状菌是降解此类废水的优势菌种。

生物接触氧化(oxidation)法

重庆三峡油漆股份有限公司在处理综合性(integrity)涂料工业废水时,经一级处理后,应用生物接触氧化的处理工艺,微生物挂膜驯化时间短,活性高,废水中有机物降解速率快。湖南湘江涂料集团采用匀质隔油—混凝—气浮—生物接触氧化的工艺处理综合涂料废水,出水达到国家一级排放标准。左红影等研究显示,在利用絮凝沉淀和气浮法进行预处理,再经二级生物接触法后,处理出水经活性炭及工业循环冷却水处理器加以处理,最终达到工业循环冷却水的设计规范要求。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。

生物流化床

生物流化床以粒径小于1 mm左右的颗粒材料(Material)作为载体,填充于曝气容器内,废水自下而上使载体流态化,载体表面覆盖(Cover)生物膜。武汉双虎涂料股份有限公司将涂料生产废水经一级气浮预处理后,再经纯氧生物流化床装置处理, 效率高, 可达标排放。

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目前,作者正在研究将移动床生物膜法和曝气生物滤池法串联,MBBR 具有很强的抗冲击负荷能力, BAF具有集生物氧化和截留悬浮固体于一体的特点,将二者组成复合(recombination)式生物膜法处理涂料废水。经一段时间的运行后,发现系统处理效果好且运行稳定,在单级反应器水力停留时间为5 h,平均进水COD浓度为800 mg/L时,其最终出水COD去除率达到93. 05%。

2 厌氧生物处理法

涂料废水的有机物含量一般都很高,不宜直接采用好氧法处理,首先可采用厌氧生物处理。陈蓓在原有的气浮池前增加了生化处理,第一级设为兼氧生化处理,在兼氧菌作用下使大分子(Molecule)有机物降解为小分子有机物,降低废水CODCr值的同时,提高了废水的BOD5 /CODCr值,从而有利于下一步好氧生化处理。

3 氧化塘

氧化塘是天然(natural)或人工修造的池塘,废水在塘内长时间停留,有机污染物通过水中微生物的代谢活动而得以降解、净化的过程。

应用水生植物为主的生态塘工程净化涂料废水也是一种高效(ɡāo xiào)的生物处理技术。黄韵珠等在经过物化预处理后的油漆废水中栽培凤眼莲,由废水提供凤眼莲生长发育过程中所需的水分和养料。实验证明凤眼莲有顽强的生命力,具有很好的耐污性和吸收力,是优良的抗污植物,其所在的生态系统以新陈代谢作用进行净化废水的综合处理,取得了理想的效果。而且生态塘工程净化涂料废水的工艺流程比较简便,对酸、醇、苯系物为主的工业废水具有净化的作用,其中对含酚废水的净化效果最佳。然而,由于氧化塘的处理效果受光线、温度(temperature)影响较大,一般夏天的处理效果好于冬天。

涂料废水的生物处理方法

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