高浓度有机废水

高浓度有机废水（精选10篇）

高浓度有机废水 第1篇

高浓度有机废水是指COD达2000mg/L以上的废水, 如石油/化工废水、焦化废水、制药废水、纺织/印染废水、食品加工废水等, 其具有的特点是有机物浓度高、成分复杂、色度高和强酸强碱性。目前对这些废水处理工艺技术的研究是污水处理领域的热点和难点, 相关领域研究者进行了广泛的实验研究, 探索出了有效处理高浓度有机废水的工艺方法。

目前对这些高浓度有机废水多以生物处理技术研究为主, 但是基于不同有机废水组分不同, 且某些含有生物难降解有机物及抑制微生物活性的物质, 单独使用生物处理技术难以达到理想的降解程度, 而且处理难度大, 因此需要采用组合工艺[1,2]采用物化法对高浓度有机废水处理的研究也日渐增多, 如有厌氧水解法、稀释法、蒸汽气提法、高效气浮除油技术、三相分离技术、混凝沉淀法、焚烧法、Fenton试剂法等[3,4], 大部分方法仍处于实验室研究阶段, 而某些工业化应用程度高的方法如焚烧法则存在能耗高、资源浪费和二次污染的缺点。

研究符合节能、增效、环保理念的大规模工业化处理高浓度有机废水的工艺技术是未来的发展趋势。精馏工艺能分离出废水中各个组分, 得到生产需求的目标产品, 且精馏装置占地面积小, 投资费用低, 和操作简单, 且处理过程无污染排放, 符合节能、增效和环保理念。目前, 采用普通精馏法处理高浓度有机废水的研究鲜有报道, 本文将专述国内外以精馏法处理高浓度有机废水的研究进展, 从废水资源化角度分析精馏预处理的优缺点。

1 精馏工艺的特点

精馏法是利用液体中各组分的挥发度差异, 借助回流的工程手段, 分别在塔顶和塔底或者侧线获得易挥发组分和难挥发组分, 从而得到高纯度的目标产物。精馏操作只需合适的热能和冷却剂就能得到高纯度产品, 操作简单;适用于各种浓度物料的分离, 应用广泛, 作为主要分离方法的地位不会动摇[5]。

2 精馏法处理有机废水的应用

比利特R指出, 如果有机废水污染物浓度高, 系统相对挥发度大, 有机污染物分子中的碳原子数多, 采用综合废水处理 (精馏及生物净化) 的费用比单纯在生物净化装置内处理经济适用[6]。通过精馏预处理实现高浓度有机废水的分离、回收和综合利用, 能够提高废水的可生化性, 为后续的生物处理奠定基础, 实现良好的环境效益和经济效益。

2.1 普通精馏法处理有机废水

闫光绪等[7]对抚顺石化公司腈纶化工厂丙烯腈装置产生的一段急冷废水采用精馏法进行了实验研究。此厂一段急冷废水包含乙腈、丙烯腈、聚合物等有机物, CODCr达124594mg/L, CN-279.78mg/L, BOD5/CODCr值0.15, 废水的可生化性差。精馏法处理后CODCr降至5881mg/L, CN-20.6mg/L, BOD5/CODCr值0.31, 废水的可生化性得到改善。精馏塔底所得重组分可作燃料, 侧线馏出水可采用二级生化法处理, 塔顶轻组分能并入后续工艺管线, 可产生良好的经济效益。

精馏法与处理此类废水常用的其它三种方法包括焚烧法、加压水解——生化处理法和湿式氧化法比较, 具有设备投资少、能耗低的优点[7], 但是其缺点是馏出水腈化物含量远超出《污水综合排放标准GB 8978-1996》中总腈化物三级标准2mg/L[8], 还需要后续的工艺处理装置。

丁禄彬[9]对山东淄博某农药厂生产中产生的农药有机废水采用自主研制的减压——精馏装置回收其中含有的N, N-二甲基甲酰胺 (简称DMF) , DMF回收率达82.47%, 且回收DMF后的农药废水毒性和有机物含量降低, 减轻了后续废水处理的压力。他采用高级氧化法对后续农药废水进行降解处理, CODCr、NH3-N、TOC (总有机碳) 大幅降低, 满足企业的排放要求。

杨宗政等[10]采用二次精馏工艺处理4, 6—二硝基邻仲丁基苯酚 (DNBP) 废水, 此废水具有的特点是COD达2×104mg/L、色度高于1×104倍、PH小于1, 经处理后COD降至60mg/L以下, 并且精馏塔釜残液中的H2SO4和DNBP得到回收利用。

可见, 通过回收利用有机废水中的目标污染物和后续废水处理工艺相结合的组合工艺处理方式符合清洁生产的理念, 可提高企业的经济效益并创造良好的环境效益。但是, 王科等[11]也指出我国当前对丙烯腈废水处理现状:基础研究少而缺乏基础实验数据, 工艺设计盲目性大, 实际建成的设备不能充分利用而造成经济和资源浪费。因此, 应根据各种废水处理技术的优缺点, 针对主要污染物展开基础实验研究, 并从废水资源化角度考虑工业化后的经济性分析。

2.2 共沸精馏法处理有机废水

当待分离的组分为共沸溶液体系或者其挥发度非常接近时, 采用普通精馏方法难以分离或需要的理论板数非常多, 且回流比较大, 使设备费用和操作费用过大而不经济, 可采用共沸精馏[12,13]。在精馏塔内, 共沸剂能与体系中一种或几种物质形成新的共沸物并从塔顶分离出来, 而塔釜得到纯物质。

屈文江[14]以正己烷为共沸剂, 采用共沸精馏法回收制药废水中的乙醇, 分析了共沸剂的添加方式、共沸剂与水的质量比和回流比对回收乙醇的影响, 提出了最优操作参数, 塔釜所得残液几乎全部是水, 可以直接排放。

张晓娟等[15]采用酯化反应¬——共沸精馏组合法降低甲酸废水中的COD, 并回收甲酸正丁酯或甲酸异戊酯。该工艺处理后甲酸废水COD从1.5×105~1.6×105mg/L降至500mg/L以下, COD去除率达99%以上, 且甲酸回收率高于90%。

李晓萍[16]对糠醛废水中乙酸通过电渗析和萃取——共沸精馏制备出工业以及乙酸, 解决了糠醛废水直排对水环境造成的污染, 又获得非常重要的有机化工原料乙酸。

王春蓉[13]阐述了共沸精馏的特点、分类及共沸剂的选择, 介绍近年来共沸精馏技术的应用研究进展, 指出特别是非均相间歇共沸精馏具有设备简单、共沸剂用量小、效率高、操作灵活等优点, 但是共沸精馏过程机理和操作控制还有待进一步深化研究。

3 结语

目前, 高浓度有机废水普遍采用生物法处理, 但是单纯的生物法已无法将某些难生物降解的废水处理到污水排放标准指标范围内;另外, 从废水资源化角度分析, 生物法不能将废水中的有价值组分回收利用。采用精馏工艺或者精馏与其它技术结合处理有机废水既可实现废水资源化利用, 又能满足后续的生物法处理条件, 可达到出水水质国家污水排放标准, 创造良好的环境效益和经济效益。某些有机废水只需精馏法即可达到污水排放标准, 更能突出表现精馏法的操作简单、占地面积小、分离效果好的优点。

高浓度有机废水 第2篇

摘要：在分析焦化废水类高浓度难降解有机废水难以生物处理原因的.基础上,提出 在实施有效的源头治理后,可采用非生物手段结合生物法的处理思路,并介绍了这方面最近几年的主要研究成果.作 者：王俊飒 赵月龙 WANG Jun-sa ZHAO Yue-long 作者单位：王俊飒,WANG Jun-sa(太原市环境监测中心站,山西太原,030002)

赵月龙,ZHAO Yue-long(山西省城乡规划设计研究院,山西太原,030001)

高浓度有机废水 第3篇

【关键词】 过氧化氢 催化氧化 高浓度有机废水 硝基酚

化工、医药、染料等行业排放的高浓度有机废水污染物浓度高，可生化性差，毒性大，对生态环境和人体健康有较大危害，并且用传统处理工艺处理效果差，已成为近年来水处理工作中的一个难点和研究热点。目前国内处理此类污水的工艺主要有：生物处理法、芬顿试剂法、臭氧氧化法、电催化氧化法、超临界氧化法、二氧化氯催化氧化法及过氧化氢催化氧化法等。在涌现出的众多新技术、新工艺中，过氧化氢催化氧化法中过氧化氢氧化剂存在方便采购、运输、储存，反应快，适应性强、效果显著等优势，使其成为最为有效的处理方法之一，在实际工程中得到了大量的应用。

1. 国内外处理高浓度有机废水研究进展

生物处理法主要分为厌氧法和好氧法。使用此工艺的前提是污水水质较好，含盐量较低，PH，环境温度等适合微生物新陈代谢。

好氧法和厌氧法的实质都是利用微生物的吸附降解性能去除废水中的污染物，因此要保证处理效果必须维持反应器中必需的生物总量。

其主要缺点是反应速度较慢，反应时间较长，处理构筑物容积大等，为维持较高的反应速度，需维持较高的反应温度。

芬顿试剂法是过氧化氢与催化剂二价的铁构成的氧化体系，其原理是：在Fe（Ⅱ）催化下，H2O2能产生两种活泼的氢氧自由基，其氧化力非常的强，从而引发和传播自由基链的反应，加快有机物和还原物的氧化。

fenton试剂一般在PH为3.5下进行，因为在此PH下其自由基生成速率最大，一般过氧过氢投加过量，当有机物浓度较高时，加药量大、污泥量大，运行成本高。

电催化氧化法是在有氧化剂、催化剂存在的条件下以及外电场提供的能量激发下，外部提供的O2捕集外电场提供的电子，形成氧自由基离子O2-，氧自由基离子诱发出H2O2，最后生成羟基自由基离子.OH。羟基自由基离子.OH具有极高的氧化性，一般情况下可将大部分的有机物分子链打断，产生水解和酸化的效果，一部分有机物直接被矿化，并使BOD5/COD比值提升，后续常规物化和生化可以进行，最终达标处理。

电催化氧化技术由于其对有机物具有特殊的降解机理和能力，被水处理界寄予厚望。目前这一技术在国内外尚处于开拓阶段。

臭氧氧化法处理废水所使用的是含低浓度臭氧的空气或氧气。臭氧是一種不稳定、易分解的强氧化剂，因此要现场制造。臭氧氧化法水处理的工艺设施主要由臭氧发生器和气水接触设备组成。目前大规模生产臭氧的唯一方法是无声放电法。制造臭氧的原料气是空气或氧气。原料气必须经过除油、除湿、除尘等净化处理，否则会影响臭氧产率和设备的正常使用。

臭氧氧化法的主要优点是反应迅速，流程简单，没有二次污染问题。不过目前生产臭氧的电耗仍然较高，每公斤臭氧约耗电20～35度，需要继续改进生产，降低电耗，同时需要加强对气水接触方式和接触设备的研究，提高臭氧的利用率。

超临界水氧化技术是以水为介质，利用在超临界条件（温度>374 ℃，P>22.1 MPa）下不存在气液界面传质阻力来提高反应速率并实现完全氧化，具有污染物完全氧化、二次污染小、设备与运行费用相对较低等优势。该技术在20 世纪80年代中期由美国学者Modell提出，成为继光催化、湿式催化氧化技术之后国内外专家的研究热点。

但由于超临界水氧化需较高的温度（>374 ℃，实际反应温度≥500 ℃）和较高的压力（>22 Mpa，实际反应压力≥25 MPa），因而在反应过程中对普通耐腐蚀金属如不锈钢及非金属碳化硅、氮化硅等有很强的腐蚀性，造成对反应设备材质要求过高；另外对于某些化学性质较稳定的物质，反应需要时间较长。而且超临界水氧化技术的运行费用也较高。基于以上原因，特别是反应器防腐问题的存在限制了超临界水氧化技术的大规模工业化。

二氧化氯催化氧化法是利用氧化剂二氧化氯在非均相催化填料存在条件下，氧化降解废水中的苯胺类有机污染物，主要机理被认为是：（1）苯胺类有机污染物被催化填料吸附，与活性组分以活化络合物形式结合，使吸附量大大提高，苯胺类有机污染物在催化填料表面具有很高浓度；（2）催化填料对二氧化氯的强烈吸附作用，使氧化剂在催化填料表面也具有很高浓度；（3）经表面改性后的催化填料表面存在着大量含氧基团，受二氧化氯激发产生多种氧化能力极强的自由基，如HO·，促进氧化反应的进行。这样在催化填料表面强氧化剂与有机物的浓度很高，反应条件得到改善，效率大大提高。将苯胺类有机污染物开环、断链降解成小分子有机污染物，再进一步氧化成二氧化碳和水，在降解COD的过程中，胺基等发色团被破坏、达到脱色的目的。

该方法中二氧化氯分解如不彻底易产生二次水质污染，产生氯气等二次气体污染。催化填料易中毒（当废水中含硝基苯时更为严重），对预处理要求高，需进行过滤等措施除去油类及颗粒物质。否则极易造成堵塞和催化填料失效，造成维护困难且费用较高。

2. 过氧化氢催化氧化法反应原理

高浓度有机废水 第4篇

1 实验原理

在加入催化剂的条件下,酸性溶液中的重铬酸钾作氧化剂,于 165 ℃加热消解,重铬酸钾被水中有机物还原为三价铬,在波长 610 nm处,测定三价铬离子,根据三价铬离子的量换算成水样的化学耗氧量。

2 实验部分

2.1 仪器和试剂

CTL-25型加热消解器、T6型分光光度计、2 cm石英比色皿、ϕ16 mm专用反应管(磨口具塞刻度试管)、邻苯二钾酸氢钾标液:邻苯二钾酸氢钾(基准试剂);浓硫酸 (分析纯)、重铬酸钾、催化剂(硫酸-硫酸银10 g/L)、掩蔽剂(硫酸汞20 g/L)[1,2]。

2.2 实验方法

准确称取105～110 ℃烘干2 h的邻苯二钾酸氢钾(基准试剂)0.4251 g溶于水,置于500 mL容量瓶中,用蒸馏水定容至标线,摇匀备用,该标液的理论COD值为 1 000 mg/L (现配现用),分别稀释成COD浓度为50、100、200、400、800 mg/L[1]。

将干燥的反应管分别加入上述标液3.0 mL,每支反应管内加入掩蔽剂 1 mL,氧化剂1 mL,并向各反应管内中垂直快速加入催化剂使用液 5.0 mL,摇匀(Cl-含量小于500 mg·L-1);将反应管于165 ℃下恒温加热消解15 min;冷却后每支反应管加入纯水 3.0 mL(定容总体积12 mL),盖塞摇匀,操作完成后自然冷却至室温。利用T6型分光光度计于 610 nm波长处,测定各试样的吸光度。计算出斜率K。数据见表 1。回归方程为:

Y=2564.5X+0.26, R=0.9999

2.3 高浓度废水样COD的检测

经过我们多次讨论和实验,考虑到试样的粘度大,置换时会粘在比色皿的透光面上,用蒸馏水洗净外侧也解决不了根本问题,检测的数据还是很不稳定。若将一组比色皿洗净,并编上号,晾干或吹干用作专用,用于检测废水的COD值。按照前面同样的方法制备标样和样品,小心地倒入专用的比色皿中,切记不用置换,所以透光面也不受污染,放入分光光度计上进行比色。

取干燥的反应管5支,分别加入高浓度废水样1.0 mL,纯水2.0 mL;每支反应管内加入掩蔽剂 1 mL,氧化剂1 mL,并向各反应管内中垂直快速加入催化剂使用液 5.0 mL,摇匀。将反应管与165 ℃下恒温加热消解15 min,冷却后向每支反应管中加入蒸馏水3.0 mL(定容总体积 12 mL),盖塞摇匀。操作完成后自然冷却至室温,利用T6型分光光度计于 610 nm波长处,测定各试样的吸光度。

由表2计算得RSD=1.40%。由表2中数据可以看出,使用改进后的方法,测定数据的稳定性非常好,精密度也得到了很大提高。

3 对照实验

与传统的加热回流法[1]进行对照,其实验结果见表3。

由表3可知,对于4种不同浓度的样品,分别使用改进后的方法以及标准的回流法进行测定,其结果差别很小,数值很接近,从这一点上可以看出,改进后的方法能较好的应用于高浓度有机废水的COD检测。

4精密度和回收率实验

精密度实验和回收率实验测定结果见表4。

由表4可知,4种不同浓度的样品,用改进后的方法进行测定,其标准偏差均小于1.0%,说明精密度高,重线性好,回收率均在98.9%～101.3%之间,回收率高。

5结论

综上所述,改进后的COD测定方法,避免了测试样品对比色皿的滞留,进而保证了实验数据的稳定性,提高的实验数据的科学性。同时,改进后的方法也保留了传统方法中的快速测定,分析数据与真实值的误差小的特点。该方法大大提高了工作效率,能够及时准确地为废水处理装置运行控制和水质分析提供更加高效的服务,具有重大的实际生产意义。

参考文献

[1]尹淆.国家标准GB11914-89[S],1989.

高浓度有机废水治理可行性研究报告 第5篇

一、项目概述

1、项目名称、主办单位

项目名称：高浓度有机废水治理技术改造

建设单位：XX有限公司

2、项目主办单位概况

XX有限公司（以下简称“XX”）XX为国有企业，位于经济技术开发区，占地面积平方米，为 省高新技术企业，省重合同守信用单位；2004年市纳税前十名，省A级纳税信用企业；总资产 亿元，净资产 万元。

XX现有 个品种，主要品种有…….，拥有自主知识产权。

3、项目提出的背景、建设的必要性和环境效益

XX有限公司在生产过程中产生大量高浓度有机废水，其COD、NH3-N、T-P的排放量分别占市工业污染源入湖总量的12.5%、9.7%、5.6%。由于现有废水治理设施不健全，处理工艺落后，大量有机物随水外排，对周围水环境安全构成威胁。加上企业快速发展，现有装置的处理能力显著不足，设备运行负荷过大，已不能正常运转，无法保证达标排放。因此上马高浓度有机废水治理技改项目是水污染防治的必然选择，迫在眉睫。

XX有限公司是目前行业中生产、经营规模最大的企业，同时污染物排放量也很大，为了贯彻落实《中华人民共和国清洁生产促进法》，发展循环经济，建设节约型企业。采用厌氧法处理高浓度有机废水，将产生的可燃性气体引入锅炉回收利用。此项工艺技术具有非常好的示范和推广应用前景。

通过开展清洁生产审计，强化循环利用，减少原料的投入，从源头上减轻污染。并且从废水处理中回收了部分清洁能源，削减了污染，减轻了污染治理难度和处理费用，节约了能源和资源，降低了生产成本，提高了经济效益，增强了市场竞争力，从而得到了经济效益和环境效益的“双赢”，实现经济与环境的可持续发展与良性循环。

因此尽快上马高浓度有机废水治理技改项目，不仅是企业自身可持续发展的需要，同时必将获得非常好的环境效益和社会效益。

二、编制依据和原则

1、编制依据

1.1 XX有限公司高浓度有机废水治理技术改造项目建议书

1.2 XX有限公司提供的现有产品品种、生产组成及能力、废水水质及水量等相关资料

1.3 XX有限公司提供的综合废水处理装置拟建位置图及地形等资料

1.4 关于XX有限公司高浓度有机废水治理技术改造项目的批复文件

2、编制原则

2.1 贯彻“一体化、露天化、轻型化、定型化、国产化”的设计理念。确保处理后废水能够长期、稳定地达标排放，最大限度地减少污染物的排放总量，减轻对环境的危害。

2.2 在国内现有先进工艺技术中进行对比选择，采用国内先进的工艺技术方案，以确保装置技术上的先进性、经济上的合理性及操作上的可靠性。2.3 公用工程及配套系统尽量依托原有设施，不足部分本项目添平补齐。

2.4 严格执行国家及地方有关技术标准、规范及批复文件的要求；严格遵循现行有关安全法规，采取各种切实可靠、行之有效的事故防范及处理措施，确保装置安全生产。

2.5平面布置在满足GMP、安全、防火等方面的有关标准和规范条件下尽可能节约用地，并考虑今后项目发展建设要求。

2.6 在满足治理工艺、方便操作的同时，适当提高自动化水平，以减轻工人劳动强度。充分利用界区内场地，节约建设资金。

三、治理工艺技术方案

1、方案设计的思路

XX有限公司高浓度有机废水主要来自煮提工段的药渣和醇提工段的沉淀物随水外排,其主要含有有机污染物，主要成分有糖类、有机酸、苷类、蒽醌、木质素、生物碱、单宁、鞣质、蛋白质、淀粉及他们的水解物。其COD浓度高达5000-9000mg/L，B/C比近0.5，可生化性好。C/N比在15-19之间波动，适宜厌氧处理。

目前国内外废水治理基本上采用生化法，生化处理具有运行成本低、无二次污染、易于操作管理等优点。生化法可根据处理过程中起主要分解作用的微生物对氧气的喜好和厌恶的不同，分为好氧法和厌氧性生物法。

厌氧法适合于高浓度有机废水的处理，有机物在厌氧条件下首先生成有机酸，碳水化合物、蛋白质等在芽孢杆菌、变形菌的作用下分解成有机酸。其次是甲烷发酵，在甲烷生成菌的作用下，有机酸进一步转化为甲烷、二氧化碳、氢等。在第一阶段，废水BOD值仍很高，到第二阶段完成，分离液和消化污泥中的有机物才减少，COD、BOD指标下降。出水中COD可降至1000mg/L以下。

好氧法适合处理COD浓度在1000mg/L以下的废水，好氧生化反应器亦由上世纪的表面曝气发展到现在的多种形式。在选育菌种上，研究开发了适应处理不同产品废水的优势菌种和污泥驯化技术，使其对有机物有特强的分解能力，减少污泥产生量。生物接触氧化法综合了普通活性污泥法和生物滤池的优点，具有工艺简单、氧利用率高、池容负荷大、处理时间短、污泥产生量小等优点。本方案采用的生化池为推流式、鼓风曝气，池内设置生物膜填料，采用A/O接触氧化法工艺技术处理废水，使废水中的有机物在兼氧菌、好氧菌的作用下被氧化分解，达到净化。

2、工艺技术方案

针对XX有限公司排放的废水COD浓度高的特点，本次对原有废水处理设施进行技术改造项目采用UASB加A/O工艺。高浓度有机废水先进入厌氧塔，产生的气体经三项分离器分离后引入锅炉燃烧，经降解后的废水进入A/O池继续生化处理。由于废水中NH3-N含量较高，为保证经生化处理后达到国家排放标准要求，生化装置采用生物硝化除氮工艺，通过在曝气池中设置填料，挂膜后形成生物膜外层好氧、内层缺氧厌氧的微环境，使废水中的NH3-N在同一装置内被硝化反硝化，转化成分子氮溢出，从而达到脱氮的目的。

3、厂址方案

本项目拟在原废水处理装置的基础上进行技改，根据本项目设计单体的功能进行定位，与锅炉房距离较近，从而使自UASB出来的可燃气体就近送入锅炉燃烧，自压滤机下来的污泥可拌在煤中一并燃烧。厂区公用工程及配套系统可充分利用，便于综合统一管理，既可 节约投资，又能满足项目建设和发展需要，是较为理想的方案。

四、高浓度有机废水的产生情况

1、现有产品产生的废水情况 1.1现有废水治理设施概况

XX有限公司现有废水处理装置建于1999年而建的，当时确定的规模是400吨/天，采用SBR生化处理工艺流程（详见图3.1）。生产废水首先进入格网池拦截大颗粒可沉固体及漂浮物，出水进入调节池，由于制药废水呈弱酸性，因此在调节池中需要对废水进行必要的PH调整：使之能满足生化处理的要求。此外根据废水的特点可适当添加少量的磷源、然后由提升泵打入SBR反应器中进行生化处理，池中废水与菌胶团充分混合，并在充氧过程中将有机物氧化降解为二氧化碳和水，使废水得到处理。SBR反应器中排放的剩余生物污泥直接流入污泥浓缩池，浓缩污泥定期用吸粪车抽吸外排，上清夜回流至调节池重新处理。

1.2现有废水治理设施处理效果

XX有限公司现有废水处理装置不能使废水达标排放。1.3现有废水治理设施存在的问题

1.3.1工艺不合理：序列间歇反应器（SBR），是一种间歇运行的废水好氧处理工艺，理论上说最佳处理范围是COD浓度在..mg/L以下的有机废水，而XX有限公司现状废水中COD的浓度达到..mg/L以上，即使经过配水稀释后，COD浓度仍在..mg/L以上。因此，采用SBR工艺不尽合理。

1.3.2处理能力太小：原有废水的处理能力是..t/d，经过配水稀释后的实际排水量近..t/d，是设计能力的4倍。因此，现有废水处 理装置的处理能力过小。

1.3.3污水收集系统不完善：现状污水收集系统没有进行雨污、清污分流，高低浓度的废水混合收集，造成雨水集中时，水量过大，设施无法正常运转。

1.3.4废水不能达标排放：监测结果表明，XX有限公司废水不能满足达标排放的要求，最大超标..倍。同时也不满足总量控制的要求，环境保护局下达的COD总量是..吨/年，实际排放量是..吨/年，超出指标..倍。

五、投资估算

1、概述

本工程为XX有限公司废水处理装置技术改造工程，本期工程建设的主要单体有：办公楼、风机房、污泥脱水机房、废水收集管道、调节酸化池、UASB塔、中间水池、二沉池、污泥浓缩池、废水标准化排污口、在线检测系统等，新增建筑面积..m2。项目总投资额…万元。

处理规模:年处理高浓度有机废水..万吨。

2、编制依据 2.1、文件和规定

1.1 原国家管理局《建设项目可行性研究报告内容及深度的规定》（1995）

1.2 《建设项目经济评价方法及参数》第二版

2.2、定额、费用和计价依据

2.2.1 建筑工程费用：依据《安徽省建筑工程综合预算定额》、《全国统一建筑工程基础定额安徽省估价表》和《安徽省建筑安装工 程费用定额》（1997年），并参照类似工程扩大指标估算。

2.2.2 设备购置费用：主要设备选用国内先进设备。定型设备价格主要依据设备生产厂家报价，非标设备价格是以原化工部编制的非标设备计价办法汇编和各生产厂家提供的参考报价为依据。

2.2.3 安装工程费用：原化工部化建发（94）711号《化工建设建筑安装工程费用定额》。

2.2.4 其它费用：原化工部化建发（94）890号及《化工工程建设其它费用编制规定》。

2.2.5 设备运杂费包括在设备费单价中。2.2.6 本项目建设期为十个月。2.3、其他说明

2.3.1 基本预备费，按工程费用加其他费用的10%计算。

3、基建材料 钢材..t 木材..m3 水泥.t

六、经济效益

1、项目总投资和资金筹措

本项目总投资…万元，其中固定资产投资…万元（含建设期利息..万元），铺底流动资金..万元。本项目总投资..万元，其中固定资产投资..万元，铺底流动资金..万元，建设资金来源：申请银行贷款..万元，申请地方环保专项资金..万元，申请国家环保专项资金…万元，其余由企业自筹解决。

2、运行费用估算 2.1、概述

本项目为XX有限公司高浓度废水技术改造项目。建设处理能力为1000吨/日的厌氧加1200吨/日的好氧废水处理装置。2.2、编制依据

（1）原国家管理局《建设项目可行性研究报告内容及深度的规定》（1995）

（2）《建设项目经济评价方法及参数》第二版

3、经济效益估算 3.1、回收效益

按照经验系数，厌氧法处理每吨高浓度废水可获得…m3的可燃气体，全年可获…m3可燃气体,可得经济收益..万元。

3.2、少缴纳排污费

与技改前比，削减COD..吨、氨氮…吨、悬浮物..吨，按现行排污费标准计算，年少缴纳排污费…万元。

七、环境效益

1、技改前污染物排放总量

XX有限公司年产生废水…吨，主要污染物COD.…吨、氨氮…吨、总磷…吨、悬浮物…吨。技改前原有废水处理设施年削减COD…吨、氨氮2…吨、总磷…吨、悬浮物…吨。

2、技改后污染物排放总量

本项目建成后可年削减COD..吨、氨氮..吨、总磷..吨、悬浮物…吨。

3、技改前后比较

与技术改造前相比COD、氨氮、总磷、悬浮物分别削减了…吨、… 吨、…吨和…吨。由此可见本次技改的环境效益非常显著，且为公司的可持续发展留下了宝贵的总量指标。

八、评价结论

1、综合评价 1.1、建设规模

建设规模考虑了公司现状排污量和一定的弹性系数，特别是充分照顾到企业可持续发展的需要，在规模确定上适当留有余量。本项目拟定的处理能力是：1000吨/日的厌氧处理装置（UASB）和1200吨/日的好氧处理装置（A/O），能够满足环保要求，保证废水的达标排放，规模是合适的。

1.2、技术水平的先进性

本项目在传统工艺基础上运用现代科学理论，贯彻循环经济理念、促进清洁生产，采用新技术、新材料、新设备。工艺先进，所选设备自控水平高，能够保证装置的正常运转。设计中注重节能降耗，加强劳动安全卫生、消防、环境保护等治理措施，达到国家有关法规、规范及标准要求。因此工艺路线是可行的，劳动安全卫生、消防和环保措施是有效的。

1.3、建设的可行性

该项目在经济技术开发区厂区内规划建设，厂区自然条件、地理位置、交通运输，当地施工协作条件等对项目建设都是有利的。所需原辅材料供应方便，公用系统配套齐全，故项目的建设条件是好的。

1.4、投资估算和资金筹措

本项目总投资估算值…..万元，其中固定资产投资….万元，铺底流动资金….万元。所需资金基本落实。1.5、经济效益

可获得可燃气体…万立方米，估算经济收益…万元。由于减少了排污量，按现行排污费标准计算，年少缴纳排污费…万元。

1.6、环境效益

本项目建成后可年削减COD2…吨、氨氮..吨、总磷…吨、悬浮物…吨。与技术改造前相比COD、氨氮、总磷、悬浮物分别削减了…吨、…吨、…吨和…吨。环境效益非常显著，且为公司的可持续发展留下了宝贵的总量指标。

2、结论

高浓度有机废水 第6篇

1 两相厌氧工艺

1.1 两相厌氧工艺特点

1.1.1 两相厌氧工艺去除效率高

由于两相厌氧工艺中产酸菌和产甲烷菌分别处于各自最适宜的生长环境中, 因此活性最高, 有机物转化率也最高。单相厌氧工艺中产酸菌和产甲烷菌均不在各自最适宜的生长环境中, 生物活性远远低于两相厌氧反应器中的生物活性, 因此有机物去除率也远远低于两相厌氧。

1.1.2 系统抗冲击能力强

产酸菌具有较强的缓冲能力, 即使冲击负荷也不会对产酸相造成有明显的影响。由于产酸相的缓冲作用, 冲击负荷也不会对产甲烷相造成危害。因此为了提高反应器的处理能力, 产酸相往往采用较高的有机负荷率, 而且产酸相采用较高的有机负荷率还可以抑制产甲烷菌的生长。

1.1.3 反应器体积小

产酸菌的世代间隔时间较短, 产酸速度较高, 因此产酸反应器体积相当于产甲烷相反应器体积的三分之一。对于同一种废水来说, 在处理效率相同的条件下, 两相厌氧反应器的总体积小于单相厌氧反应器的体积。

1.1.4 系统稳定性高

产酸相不但具有较强的缓冲能力;而且还为产甲烷相提供了挥发酸, 使废水中难降解的长链有机物分解成小分子有机物。这些作用为产甲烷菌提供了更适宜的生长环境, 因此系统稳定性要高于单相厌氧系统。

1.2 两相厌氧相分离技术

两相厌氧最本质的特点是相的分离, 即产酸相和产甲烷相分别在不同的反应器中。目前, 两相厌氧中常用的相分离技术有:化学物理法和动力学控制法。

1.2.1 物理化学法相分离技术

物理化学方法相分离技术主要分为以下四种:

1) 抑制剂法:在产酸相中投加氯仿、四氯化碳等抑制剂抑制产甲烷菌的生长。

2) 氧化还原电位法:向产酸反应器中供给一定量的氧气, 从而改变反应器内的氧化还原电位, 使产甲烷菌无法在产酸相反应器中生长。

3) p H法:产甲烷菌适宜p H为7.0, 因此将产酸反应器p H调到5.5~6.5之间, 使产酸菌在产酸反应器中占主导地位。

4) 半透膜法:使用选择透过性半透膜, 该膜仅仅可以使有机酸通过, 产酸菌只能被留在产酸相中。

1.2.2 动力学控制法相分离技术

动力学控制法相分离技术主要是利用产酸菌和产甲烷菌世代间隔时间不同来实现的。

产酸菌具有较快的生长速率, 因此其世代间隔时间短, 一般在10~30min。产甲烷菌生长速率较慢, 世代间隔时间长, 一般在4~6d。因此可以通过控制产酸相的水力停留时间, 使产甲烷菌无法在产酸相中生长繁殖。

2 两相厌氧技术在高浓度有机废水处理中的应用

由于两相厌氧工艺的去除效率高、抗冲击能力强、反应器体积小等特点, 使两相厌氧工艺具有比单相厌氧工艺更广泛的适用范围。目前较多的用于高浓度有机废水的处理中[1,2,3]。

1) 羧甲基纤维素钠 (CMC) 生产废水污染物浓度高、盐分高, 重庆某精细化工有限公司采用预处理-两相厌氧-载体悬浮床 (CBR) 组合工艺处理该废水。

工程运行结果表明:当进水COD浓度为11850mg/L、总盐的质量浓度为35g/L (含氯化钠25g/L、乙醇酸钠10g/L) 时, 出水COD浓度为300mg/L, 达到GB8978-1996《污水综合排放标准》三级标准的要求。

2) 湿法腈纶废水属于典型的高浓度难降解工业废水, COD浓度高、成分复杂, 并含有大量的二甲基乙酰胺、丙烯腈、硫酸盐和亚硫酸盐。某腈纶厂采用两相厌氧+A/O工艺处理腈纶和丙烯酰胺混合废水。实验结果表明:产酸反应器HRT为20h、产甲烷反应器HRT为36h、A/O池HRT为24h、DO为4~5mg/L、进水COD为 (4000±300) mg/L的条件下, 总COD去除率为87%~89%, A/O池出水COD低于500mg/L, 出水达到GB8978-1996《污水综合排放标准》中的三级标准[3]。

3) 苏南某化工企业油漆、涂料、树脂和高沸点溶剂等产品生产过程中排放的高浓度化工废水, 该企业采用两相厌氧—二级好氧处理工艺;工程运行结果表明:当两相厌氧COD负荷为5.kg/ (m3·d) , 一级好氧COD负荷1.47kg/ (m3·d) , 二级好氧COD负荷0.035kg/ (m3·d) , 且废水温度高于20℃时, 两相厌氧—二级好氧生化系统的COD平均去除率高于95%[1]。

4) 中药生产废水具有污染物浓度高、可生化性差、水质水量波动大等特点, 属于高浓度难降解有机工业废水。工程运行结果表明:产酸相反应罐容积负荷为30~45kg COD/ (m3·d) , COD去除率稳定在15%~20%;产甲烷相反应池容积负荷为8~10kg COD/ (m3·d) , COD去除率稳定在90%~95%。

3 结论

两相厌氧工艺由于其去除效率高、抗冲击能力强、反应器体积小、系统稳定性好等特点, 使两相厌氧工艺具有比单相厌氧工艺更广泛的适用范围。

目前, 越来越多的应用于高浓度、难降解的工业废水处理中, 取得了较好的经济效益。

摘要：两相厌氧工艺因产酸相和产甲烷相的分离而具有一系列的特点和优势。在对两相厌氧系统进行了分析的基础上, 并对其发展和实际应用现状进行了论述, 说明了此工艺的先进性和适用性。

关键词：两相厌氧,高浓度废水

参考文献

[1]邹敏, 蒋永伟等.化工废水两相厌氧——二级好氧处理技术研究及应用[J].工业水处理, 2013, 33 (9) :46-49.

[2]许劲, 王阳阳, 田建波等.榨菜废水常温两相厌氧生物处理工艺的调试[J].中国给水排水, 2013, 29 (17) :5-10.

高浓度有机废水 第7篇

一、处理工艺

各车间生产废水和少量生活废水经过站外预处理、站内预处理及主体工艺处理后实现达标排放, 其详细工艺流程图如图1。该工艺中的混凝沉淀池、气浮机及氧化反应器即为该工程的站内预处理单元 (站外预处理单元为各车间的隔油沉淀池, 本文不作叙述) 。

二、预处理工艺

预处理工作是企业做好环保工作, 确保废水处理达标排放的一个重要环节, 预处理做得好将会减少废水排量, 降低污染物浓度, 特别是难降解高浓度有机物浓度的降低, 是废水处理达标的重要保障。本项目预处理主要分为两级, 第一级为车间预处理, 主要由企业实施。第二级为废水处理站预处理, 也是本文需要介绍的重点内容。

(一) 混凝沉淀法。

混凝沉淀法, 是通过投加混凝剂使水中难以自然沉淀的胶体物质以及细小的悬浮物聚集成较大的颗粒, 使之能与水分离的过程。在适宜的温度、PH值及碱度条件下, 混凝沉淀通过以下机理可有效分解高分子有机物。1、电性中和:通过投加电解质压缩扩散层以导致胶粒之间互相凝聚;或通过投加异号离子与校核表面的静电吸附, 中和了胶体原来所带电荷从而降低了胶体的ζ电位而使胶体脱稳。2、吸附桥架:利用高分子混凝剂松散的网状长联式结构的大覆盖面积, 通过氢键、共价键及范德华力等作用与胶粒表面吸附。3、卷扫 (网捕) :以铝盐和铁盐为混凝剂时, 所产生的沉淀物能够以卷扫 (网捕) 形式, 使水中的胶体微粒一起下沉。通过运行监测, 该段的COD去除率最高时可达到35%, BOD/COD<0.45。

(二) 气浮法。

气浮就是向水中通入空气, 产生微细的气泡, 使水中细小悬浮物黏附在空气泡上, 随气泡一起上浮到水面, 达到去除水中污染物的目的。向水中通入空气泡后, 可根据水与胶体及水与气体两条张力线形成的夹角分为亲水性物质和疏水性物质两种。疏水性颗粒表面存在双电层, 处于分散稳定状态, 在气浮前, 向水中投加混凝剂, 压缩双电层, 降低ζ电位, 促进悬浮物凝聚, 使其黏附于气泡而上浮。实际运行过程中, 该段的COD去除率最高也可达到35%, BOD/COD<0.40。

(三) 催化氧化法。

向废水中投加氧化剂, 使废水中有毒害作用的物质转化为无毒无害或毒害作用小的新物质的方法称为药剂氧化法。可作为氧化剂的药品有很多, 常用的如:空气中的氧、纯氧、臭氧、氯气、漂白粉、二氧化氯及双氧水等。不同的药剂反应的机理及针对的污染物都不尽相同, 本文中的制药厂废水中由于有酚及其它有害物质的存在, 最好的氧化剂应选用氯系氧化剂。根据氯系氧化剂的反应机理, 在碱性条件下, 可将酚分解为小分子有机物或二氧化碳及水, 尽可能的避免二次污染的产生。而且在8.0~8.5的弱碱性条件下, 也能有利于二氧化碳的逸出。我们将该段作为进入生物处理段的最后一级预处理, 是为了减小制药废水对微生物的毒害及其抑菌性。如:酚作用于细胞外膜, 会破坏细胞膜的半透性;当某些化学结构类似于细胞成分的物质存在的时候, 就会被细胞吸收并同化, 结果是合成无功能的辅酶或导致停止生长, 从而产生抑制作用。催化氧化对该制药厂废水的治理有意想不到的处理效果, 运行结果显示, 该段对COD的去除率可这到40%~45%, 而且使得高分子物质及苯环状断链, 大大提高了该废水的可生化性, 监测结果证明, 该段出水的BOD/COD<0.30, 从而为后续的生物法提供了绝佳的进水条件。

二、结论

本文通过工艺流程逐一介绍了混凝沉淀、气浮以及催化氧化三种物化法的反应原理和其作为预处理阶段的表现。实践证明, 经过三道由物化法组成的预处理装置, 不但COD的去除效率有很好的表现 (该工程运行过程中的监测数据表面COD的去除效率>50%) , 而且提高了整个处理工艺的抗冲击性, 使其在不断变化的水量及水质情况下依旧能够保证后续的生物处理阶段不受影响, 出水稳定的达到规定的排放要求。更为重要的一点, 进水的BOD/COD接近0.50, 可生化性非常的差, 且含有有毒有害有机物, 若直接进入生物处理阶段, 将导致细菌不能存活, 处理效果差。三道预处理工艺的加入保证了进入后续生物处理阶段的BOD/COD<0.30, 从而更加完美的发挥生物处理技术的优势, 使整个工艺能够达到预想的处理效果。

本案采用的预处理方法只是针对该种废水设计的方案, 不具备特定性。实际操作中可根据不同的有机废水种类、浓度以及需要达到的不同指标设计符合不同要求的预处理方案。这样, 在减少构筑物的同时又能达到理想的处理效果, 才是预处理方案在水处理工程中的应用的意义。

参考文献

[1]赵庆良, 刘雨等.废水处理与资源化新工艺.北京:中国建筑工业出版社, 2006;

[2]赵良庆, 任南琪.水污染控制工程.北京:化学工业出版社, 2005;

[3]张志杰.排水工程 (下) (第四版) .北京:中国建筑工业出版社, 2000;

高浓度有机废水 第8篇

1 ABR反应器工作原理及特点

厌氧折流板反应器(Anaerobic baffed reactor,简称ABR)是美国厌氧微生物学家Mc Carty等20世纪80年代初开发研制的新型厌氧生物处理装置,如图1所示[3]。其内由若干组垂直折流板把反应器分割成若干个串联的反应室,每个反应室相当于一个相对独立的升流式厌氧污泥床系统,当废水通过厌氧折流板反应器时,沿折流板自下而上流动,依次流过各个反应室,废水中的有机质通过与接种物泥中的各类微生物充分接触使COD得到降解。借助于废水的流动和沼气的上升作用,反应室内的污泥上下流动。但是由于挡板的作用和污泥自身的沉降作用,污泥在水平方向上的流速极其缓慢,导致大部分污泥被截留在反应器内。因此,从构造上讲,该反应器可以视为由若干个UASB串联而成。从水力学角度讲,ABR与独立的UASB完全不同,UASB近似为完全混合式反应器,ABR则由于折流板的阻挡和分隔作用,以整体推流局部全混合流形式呈现[4]。这个结构使每个反应室中可以驯化培养出与流经该反应室中的污水水质、环境条件相适应的微生物群落,导致厌氧反应产酸相和产甲烷相沿程得到分离,使ABR反应器在整体性能上相当于一个两相厌氧处理系统。即实现了Lettinga教授在预测未来厌氧反应器的发展动向时提出了一个极具潜力和挑战性的新工艺思想———多相厌氧生物反应器(staged multi-phase anaerobic reactor—SMPA)[5]。

ABR也有诸多缺点,目前ABR存在以下问题:一是反应器前部格室营养过度集中,而后部格室有机物又较为匮乏,相应生物种群量不足且活性不高,致使系统的效率偏低;二是反应器各格室的长宽高的设置需在一定的比例范围,多格式的ABR反应器会占据很大的空间,给运行操作带来一定的不便[6]。

2 ABR反应器的类型

通过诸多学者的不懈努力,ABR反应器发展迅速。2000年,王建龙等人在《厌氧折流板反应器研究进展》中详细介绍了6种ABR反应器类型,包括ABR最初的形式、减少降流区宽度及导流板增加折角对反应器性能的影响、增加沉降室和添加填料、加大第一格室的体积、周期性折流式厌氧反应器等。这些反应器的成功研制极大地促进了ABR反应器的发展。2013年,Wei-Kang Qi和Toshimasa Hojo等人发明并研究了SA-ABR(self-agitation anaerobic baffled reactor)的水力特性,SA-ABR构造示意图见图2。研究表明第一格室的复合转换主要发生在能量释放和缓冲阶段,而第三和第四格室的流体扩散主要发生在缓冲阶段以后[7]。

3 ABR反应器研究现状及其应用

3.1 ABR反应器的水力特性

ABR反应器的结构决定了反应器的水力特性,反应器的水力特性影响有机废水与接种污泥之间的混合程度,从而影响反应器的处理效率。胡细全等人为进行反应器优化设计,采用停留时间分布方法首次研究了ABR的上下流室宽度比、折流板底端距底板距离、折流板折角等结构参数与反应器水力滞留时间之间的关系。结果表明,上下流室宽度比不宜超过1∶3,最佳值为1∶3;折流板底端距底板距离与死区在本试验所取范围内(1~5 cm)成正比关系;折流板折角以50°左右为佳[8]。Yuttachai Sarathai等人采用3个格室的ABR反应器讨论了水力滞留时间、表面气体流速、流体最大流量(peak flow factors,简称PFF)与反应器死区面积之间的关系。结果表明,不同的流体流速会导致水力死区的不同,流速为1、2、4 cm3/h时,水力死区≤13%,但当PFF=6时,水力死区扩大为原来的2倍,且当PFF增加时,ABR可近似看做一种全混合式反应器。此外,他们还发现表面气体流速不影响水力死区,且当HRT=48 h,PFF对水力特性的影响可以忽略不计[9]。Shengnan Li等人采用停留时间分布(RTD)的方法研究了The plane folded plate reactor(PFPR)和The opposite folded plate reactor(OFPR)2种ABR反应器在清水和废水2种流体和不同水力滞留时间(4、6、8、10 h)下的混合状态以及水力死区。研究表明,PFPR和OFPR的混合模式都属于“中间态”,即在塞流式和完全混合之间的状态。然而,OFPR的混合模式更接近为塞流式。因此,在理想状态下,OFPR的水力死区面积远小于PFPR的水力死区面积[10]。以上研究结果表明,ABR反应器具有较好的水力特性,流态接近理想推流态,且与其他厌氧反应器相比,具有较低的死区百分率。

3.2 ABR的启动

一个厌氧反应器能否快速成功的启动是该反应器运行成败的先决条件。影响厌氧反应器启动的因素很多,例如废水的组成及浓度、接种污泥的数量和活性、反应器尺寸设计、启动条件(水力滞留时间、有机负荷等)以及环境条件(温度、p H值等)等[11]。Haider M.Zwaina等人以造纸厂废水为原料,采用先批量后连续的方式启动MABR反应器。研究结果表明,经过10 d批量发酵和20 d连续进料后,ABR启动成功,COD去除率达到71%以上[12]。大量试验研究证明,采用好氧预挂膜或低有机负荷、延长水力滞留时间、直接接种厌氧颗粒污泥有助于较快成功启动ABR反应器[13,14]。

3.3 ABR的厌氧污泥颗粒化

3.3.1 ABR颗粒污泥的特性。

ABR反应器属于生物多相分阶段(SMPA)厌氧反应器,在运行时相当于若干个反应器串联。因此,反应器每个格室处于不同的的运行工况条件下,进水水质的不同导致反应器每个格室颗粒污泥的特征不同。沈耀良采用扫描电镜和透射电镜分别研究了在低负荷和高负荷条件下ABR内各个格室的颗粒污泥特征。研究表明,ABR中呈现出明显的相分离特征,颗粒污泥微生物随反应器隔室不同的微生态环境而有不同的优势菌属。高负荷条件下(反应器前端隔室)的产酸颗粒污泥颗粒大、表面粗糙,其优势微生物为产气杆菌属,而位于反应器中部隔室的产甲烷颗粒污泥结构紧密,表面光滑,其有时菌属为甲烷球菌;低负荷条件下(反应器后端隔室)的颗粒污泥颗粒小、结构较松散,其优势菌属为甲烷丝菌属[15]。同时,杜接弟和王毅力等人采用效果检测、粒度分布与分形等方法,研究了ABR处理低浓度废水时水力停留时间(HRT)对其运行状况和颗粒污泥特征的影响。结果表明,随着HRT从24 h逐渐缩短到5 h,反应器后面格室颗粒污泥的MLSS值随着HRT的缩短总体也呈增加趋势,MLVSS/MLSS值先降低后升高,前3个格室的MLVSS和MLSS值高于后2个格室的趋势越来越明显。分形维数和粒度的变化表明,HRT为24 h和18 h时,ABR中颗粒污泥呈现表面光滑、结构密实和粒径逐渐增大的特点;HRT为12 h和8 h时,形成大而中空、表面相对不规则的疏松颗粒污泥;HRT为5 h时,水力扰动破碎、筛分以及微生物修补作用的综合影响导致颗粒污泥粒径减小、表面光滑、结构密实[16]。在同一HRT下,ABR不同格室中颗粒污泥呈现出相反的变化趋势,显示了沿着ABR格室,颗粒污泥表面变得光滑时对应的结构比较密实的特征[17]。

3.3.2 ABR颗粒污泥形成的技术条件和影响因素。

厌氧消化反应器中污泥颗粒化是污泥的形成有助于提高反应器的处理效率。杨百忍和牛仙从启动方式、污泥负荷以及碱度3个方面对颗粒污泥的培养进行了研究。研究表明,在负荷为0.60 kg·COD/(kg·VSS·d),上升流速为0.13 m/h,出水碱度为Ca CO31 000 mg/L时,控制温度在25℃以上,60 d培养出颗粒污泥[16]。为加速反应器内颗粒污泥的形成,许多学者在添加剂方面做了诸多研究[18,19,20]。研究发现,投加无机絮凝剂或高聚物、或金属离子可以加快颗粒污泥的形成。

就总体而言,随着ABR对难降解或有毒废水表现出良好的处理性能,人们对其越来越关注。对ABR内部作用机理与颗粒污泥的研究也逐渐增多。但与UASB相比,远不如其研究深入。ABR在结构上相当于若干个UASB串联,可以借鉴UASB中颗粒污泥的研究方法和成果对ABR进行研究。

3.4 ABR在厌氧消化中的应用

厌氧消化是指在厌氧条件和适当pH值下,有机物在产甲烷菌的作用下转化成二氧化碳、甲烷的过程。ABR能够保证良好的厌氧环境,确保厌氧生物反应顺利进行。一些学者对ABR处理简单废水开展了研究[21,22,23,24,25,26,27,28,29]。并在COD去除率、SS等方面表现出良好处理效果(表1)。

复杂废水是指成分比较复杂,难处理的高浓度废水,例如精密化工废水、印染废水、糖蜜废水等[26,27,28,29]。ABR结构特殊,适合处理复杂废水。近年来,诸多学者对ABR处理复杂废水作了许多研究。研究表明,ABR是第3代厌氧反应器,具有结构简单、处理效率高等特点,采用适当的工艺措施(出水回流、增加填料、增加第一格室体积)可以处理复杂废水;ABR处理复杂废水的种类很多,包括糖蜜废水、面包酵母生产废水、印染废水、制药废水、山梨酸废水、草甘膦废水、制革废水、PTA废水等,且COD去除率均在75%以上,但氨氮和磷去除率不高,具体实例见表2。

目前,大部分ABR反应器处理废水仅限于实验阶段,部分处于中试阶段(处理食品废水、综合印染废水),在实际工程中的应用还比较少见。美国哥伦比亚城的Tenjo有一套常温下处理生活污水的ABR装置[30]。ABR反应器有效容积为197 m3,由2个ABR反应器并联而成。该装置进水BOD浓度和COD容积负荷分别为314 mg/L和0.85 kg/m3·d,水力滞留时间10.3 h,COD去除率在70%以上,且运行稳定,当COD容积负荷在0.4~2.0 kg/m3·d内波动时,COD去除率基本保持不变。这套ABR装置的投资与UASB相比节省了20%,仅相当于1座同等处理效果的城市二级污水处理厂投资的1/6。国内也有ABR与A/O组合工艺处理甜菜制糖废水的工程实例[31]。该工艺自2010年10月运行以来,进水COD浓度为8 000 mg/L左右,出水COD均在85 mg/L以下,COD降解率高达98.9%。

4 结论与展望

高浓度有机废水 第9篇

由于资金、认识等方面的限制, 我国污水处理厂及其相关设施的建设极少考虑臭气的处理问题。过去城市污水、废物处理厂地处人员稀少的郊外, 近几年由于城市界域的不断扩大, 已经离居民越来越近。由于人们对城市生活工作的环境质量要求也越来越高, 如何对恶臭进行有效控制已成为急需解决的课题。

近年来, 各种臭气处理技术在实际应用中取得了不断的发展, 如吸附、吸收、焚烧、催化燃烧、化学氧化以及生物、生态处理等方法。但由于传统臭气处理方法工程价格高、后续技术、资金需求高、或适用范围窄, 臭气治理一直是环境治理的难题。目前我国从事恶臭控制的专业单位不多, 尚不具备从项目整体规划、工程设计、设备制造、系统集成和运行管理的综合能力, 即使在一些发达国家, 如美国和加拿大, 也没有统一的法规, 针对污水、污泥处置的恶臭管理和控制也是一个较新领域[1]。

生物滤池除臭工艺有效地治理污水处理系统臭气, 做到高效、廉价、维护简单, 且过程中无二次污染。本工艺的研究、推广成功, 将使我国污水处理系统臭气污染问题得到了一个更加清晰的解决方法, 必将推动污水和臭气污染 “配套“治理的新格局, 为除臭科研技术提供了新的研究方向。

2 生物滤池除臭工艺

高浓度有机废水一般是指由食品、皮革及造纸等行业排出的COD在2 000mg/L以上的废水。这些废水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物, 如果直接排放, 会造成严重的污染。对于高浓度有机废水, 厌氧生物处理技术因其耐污染负荷高, 占地面积小, 无需供氧, 运行费用低, 已成为最有效的治理方法。但随之而来的就是厌氧设施的恶臭污染问题, 在厌氧条件下, 有机污染物能被厌氧微生物分解, 产生硫化氢、甲烷等物质, 这些会令人不悦的恶臭物质会随着水体的流动逸散到空气中, 严重影响污水处理设施周围空气质量、威胁附近居民身体健康。

2.1 生物滤池除臭机理

生物滤池法是把收集的臭气先经过加湿处理, 再通过长满微生物的、湿润多孔的生物滤层, 臭气物质被填料吸收, 然后被微生物分解成二氧化碳和其它无机物, 从而达到除臭目的。生物滤池法工艺流程为[2]:臭气收集→风管输送→抽风机→预洗池加湿→生物滤池→排气。滤池填料可采用海绵、干树皮、干草、木渣、贝壳、果壳及其混合物等。生物滤池的缺点是占地较大。其优点是较经济, 来自天然的富含有机成分的多孔渗水填料构造简单, 操作方便, 无需液体循环系统。

生物滤池的除臭机理为恶臭气体接触到受散水而湿润的充填材 (生物媒) 表面的水膜而溶解;溶解于水中的恶臭成分被栖息于充填材 (生物媒) 上的微生物吸收分解;被吸收的恶臭成分也成为微生物的营养源被吸收、氧化、分解、利用。

2.2 生物滤池除臭工艺流程

该套生物除臭工艺包括以下几个部分, 各部分功能与作用如下。

气体收集系统:收集污水处理系统中臭气源的臭气。

除臭风机:提供动能, 将管道中收集的臭气输送至生物滤池。

管道及阀门:调节气量和生物滤池停留时间。

喷淋循环系统:喷淋循环系统的作用有两个方面:一是保证生物滤池内的湿度, 防止填料干化, 微生物死亡;二是调节pH值, 中和臭气中的酸性气体, 如H2S、甲酸、乙酸等。

生物滤池:本除臭工艺的主体设备。主要是利用填料、及附着在填料上的微生物吸附、分解恶臭污染物, 并通过调节喷淋加湿装置、停留时间等, 达到设计脱臭效果。

电气系统:满足风机及循环喷淋泵的电气控制要求 (图1) 。

3 生物滤池除臭工艺的优化

生物滤池除臭工艺的技术特点包括除臭效率高、效果明显, 在任何季节都能满足各地最严格的环保要求;工程建设成本投入低、建造简易;运行成本几近于“零”、远远低于其他除臭方法, 比如化学洗涤法、活性炭法、焚烧法等;没有使用有害的化学药品, 能源需求低廉, 不产生二次污染;生物滤池缓冲容量大, 能自动调节浓度高峰使微生物始终正常工作, 耐冲击负荷的能力强;运行采用全自动控制, 非常稳定, 无须人工操作。易损部件少, 维护管理非常简单, 基本可以实现无人管理, 工人只需巡视是否有机器发生故障。此类过滤形式的生物滤池能耗非常低, 在运行半年之后滤池的压力损失也只有500Pa左右[3]。

在实际应用中, 生物滤池仍然存在占地面积大、停留时间长、调试期不易控制等缺点, 据此笔者认为可从以下几个措施进行工艺优化。

(1) 采用高效复合填料替代目前的普通滤料, 通过优化配比的符合填料比单一滤料孔隙率大, 能吸附更多的微生物;且自身就可以作为微生物的天然营养物质。

(2) 可采用市面上购买的专性除臭高效复合菌群[4], 可大大缩短调试时间, 具有繁殖能力强、适应能力好、除臭效果显著等优点。

(3) 通过勘测和臭气产生原理, 选择合理的臭气源加以密封和收集, 再将各处理设施收集到的臭气用引风机输送到除臭设施——生物滤池中。这样有选择的收集和封闭处理, 大大节约了工程费用, 且不会降低除臭效果。

摘要：指出了污水处理区特别是高浓度废水的处理站的恶臭污染物对人员及周围居民身体健康造成很大影响。分析了生物滤池除臭工艺具有适应性广、投资低、除臭效果好等特点。根据实际工作, 论述了生物滤池除臭工艺的原理, 并提出了优化措施。

关键词：高浓度有机废水,恶臭气体,生物滤池

参考文献

[1]赵丽君, 范淑平, 梁力.污水处理厂除臭技术及工程化[J].中国给水排水, 2003 (19) :46～48.

[2]蒋岚岚, 沈晓铃.污水处理厂除臭工艺选择及工程设计[J].环境污染与防治, 2007, 29 (10) :781～784.

[3]孙珮石, 杨显万, 谢蕴国, 等.生物法净化低浓度挥发性有机废气的动力学问题探讨[J].环境科学学报, 1999, 19 (2) :153～158.

高浓度有机废水 第10篇

1 单相厌氧工艺及改进工艺

在单相的厌氧处理系统中安装有惰性气体吹脱装置的工艺即为单相吹脱。单相吹脱可以不断地将H2S从反应器中吹脱去掉, 减轻了它对MPB和别的厌氧菌的抑制作用, 改善了反应器的运行性能。吹脱装置分为外部吹脱和内部吹脱两种。而吹脱气体采用的是比较稳定的沼气或者是N2[1]。吹脱装置见图1。

2 两相厌氧工艺与好氧工艺处理高浓度硫酸盐废水的节能环保对比

好氧工艺不太适合处理水果和蔬菜废弃物, 因为有机物含量高需要大量的动力消耗。但高浓度硫酸盐废水消化都会取得令人满意的结果, Hamdi等人在处理高浓度硫酸盐废水时就发现, 硫酸盐废水中少有难以进行生物降解的成分[2]。高浓度有机废水中有机物被产甲烷菌利用后会产生甲烷等可利用气体, 在消化系统中加入气体收集装置会进一步节约能源消耗。

2.1 p H值

影响SRB活力的主要因素是p H值, 对于产酸菌, SRB所能忍耐的p H范围较窄, 尽管它比MPB适应能力要强, 但是在很低的p H条件下, SRB难以生长并还原硫酸盐。许多学者研究后得出SRB更适合生长于微碱性的环境条件 (7.0~8.0) 的结论。它的最佳p H值生长条件为7.5~7.8。Zobell等学者研究发现SRB的p H值耐受范围为5.5~9.0;Pomeroy则认为SRB在p H值为5.0或9.0时仍有较大的活性。一些学者尝试研究在很低的p H值条件下实现S042-的还原, 他们的研究发现SRB可以在p H在5.6~6.0的条件下正常生长, SRB还可以在p H在2.5~4.5的高酸性条件中仍可以异化硫酸盐还原反应。

2.2 温度

SRB的新陈代谢和生长速度直接取决于的温度的高低。在高浓度硫酸盐废水处理过程中, SRB温度依赖性是不同的, 也不是随机的, 具有活性的比率较低, 这表现出很强的温度依赖性。目前, 还没有找到专性喜寒的细菌。中温硫酸盐还原菌最适生长温度为28-38℃, 有的报告为45℃的最高温度。内测SRB代谢率9温度范围为5-52℃℃和38℃时的速度找到最快的速率[3]。Maree和Stroydom实验在20-38℃范围内, 生长的最大速率的温度, 发现SRB发生在30.5℃, 温度超过38℃时, 硫酸盐还原菌生长受到抑制。从油田嗜热硫酸盐还原菌最适温度范围为54-70℃, 从最高气温范围为56至85℃的水和地热环境中分离。SRB最适生长温度为83℃时, 92℃的最高温度。

2.3 溶解氧

厌氧微生物对氧的存在及其敏感, 当氧气存在它们不能生长。这是因为氧气的环境中厌氧细菌的脱氢酶的活化氢的氧与氧结合成过氧化氢, 由于厌氧细菌中缺乏过氧化氢酶使厌氧细菌无法分解这些代谢产物, 厌氧微生物过氧化氢积累过多。过氧化氢的蓄积, 对微生物细胞产生毒性作用。增加氧气浓度将增加氧化还原电势, 硫酸盐还原异化SRB阻断, 抑制细菌的生长。

3 厌氧反应器最佳工艺的研究

3.1 UASB最佳工艺的确定

UASB的反应根据试验要确定三个因素:水力停留时间分别为8小时、10小时和12小时;UASB反应器进水硫酸盐浓度分别为1000毫克每升、1500毫克每升和2000毫克每升;UASB反应器进水p H值6.0、6.5和7.0。通过实验确定正交实验因子如表1所示。

3.2 IC反应器最佳工艺的确定

UASB的反应根据试验要确定三个因素:水力停留时间分别为6小时、8小时和l0小时;UASB反应器进水化学需氧量浓度, 4000毫克每升、6000毫克每升和8000毫克每升;UASB反应器进水p H值6.0、6.5和7.0。通过实验确定正交实验因子如表2所示。

4 结语

本课题采用UASB厌氧反应器去除高浓度的硫酸盐有机废水。通过实际工程调试及稳定运行研究。得出结论, 硫酸盐还原相UASB反应器处理含高浓度硫酸盐和氨氮的高浓度有机废水是可行的, 采用两相厌氧生物处理工艺为硫酸盐节能项目有深入研究和推广应用的价值。

参考文献

[1]刘燕.硫酸根对有机废水厌氧生物处理的影响.同济大学环境上程系博士论文.1990.

[2]任南琪.王爱杰.硫化物氧化及新T.Z.哈尔滨工业大学学报2003, 35 (3) :265-268.