超高浓度有机废水

超高浓度有机废水（精选9篇）

超高浓度有机废水 篇1

对于高浓度有机废水的处理一般使用生物处理法和物化处理法。物化处理法是依据化学和物理原理, 将废水中的有害物质转化成无害物质的方法, 如光化学混凝法、焚烧法及电化学法等。生物处理法是利用微生物对废水中的有害物质进行降解, 把废水中的要害物质或者污染物作为自己的营养从而使废水得到净化。这两种方法相比而言, 物化处理法难度大, 成本高, 采用微生物处理法的优点是处理能力大, 自动化程度高, 操作过程容易控制, 方便经济, 因而已经得到了广泛应用。

一、厌氧生物处理技术

1. UASB—SBR工艺

UASB就是上流式厌氧污泥床, 其反应器的三个关键性技术为布水系统、分离器及工艺所需条件。在工艺条件中形成颗粒污泥是这个工艺的关键技术, SBR反应器就是活性污泥生物反应器。

UASB—SBR工艺技术是由李国秀等研发, 主要利用废水中的主要污染物作为微生物的营养剂, 取得了很好效果。有结果显示, 如果每吨废水的处理为0.85元, 可使得废水中BOD5、COD的去除率高达94%以上。

2. IC反应器

由2层UASB反应器经过串联后便构成了IC反应器, 这种反应器对淀粉、啤酒、乳制品等生产环节产生出的污水有较高的净化效果, 因此, 得到了广泛应用。一般来说, 浓度达到了30000至58000毫克/升的COD废水, 在经过IC反应器处理后, 完全可以达到国家二类污染物最高排放标准。

经王白杨研发的IC反应器处理装置, 对含油硫酸盐的废水进行处理后, 其硫酸盐的去除率超过了90%以上。

3. UBFT废水处理系统

UBFT一种复合式装置, 专门用于废水处理。它是由过滤池、厌氧处理装置及污泥床结合而成。由于其占地面积小, 节省投资等优势, 目前已经得到了普及。经冯雷雨研制的复合床层反应器处理硫酸盐废水, 平均去除率已经达到了88.6%。

二、厌氧一好氧一体式生物处理技术

一体式废水生物反应器是马国平等人精心设计的, 把废旧橡胶作为微生物附着生长的填料, 用于处理淀粉生产行业产生的废水, 其中主要针对COD的去除。把COD控制在1200至4500毫克/升, 氨氮浓度为8.9至48.5毫克/升, 温度控制在25至35度之间, PH值控制在5至8.5之间, COD的去除率可以达到98%, 出水完全达到了生活杂用水标准。

王相乙对浮动生化床结合工艺处理乳制品废水的研制也取得了一定成功。对于高浓度有机废水, 其COD值在1000至1500毫克/升, BOD5值在550至900毫克/升, SS值在400毫克/升左右, PH值在5至9之间, 在经过一体式生物处理后, COD值在24至46毫克/升, BOD5值在8至10毫克/升, SS值在30毫克/升左右, PH值在6至9之间, 水质完全达到了综合排放一级标准。

三、聚合物吸附处理技术

张蕾等对近十年来大孔树脂处理废水的实例情况进行了分析, 在应用实例中了解到树脂对污染物有很强的的吸附效果, 具有再生容易及稳定性好的优点。

张爱丽利用新型的吸附树脂对硝基苯酚生产过程中的产生的废水进行了动态及静态吸附, 树脂吸附饱和度为125.3毫克/克和254.9毫克/克, 脱吸率也高达98%以上, 即使经过了6次循环, 其树脂的吸附能力仍在90%以上。

四、电化学法

1. 内电解法

对于含有高盐的废水处理, 许多处理工艺上均使用了预处理工序, 近些年来, 针对电解工艺的研究很多。陈奕希在对电解法处理废水工艺机理的研究中发现, 其电解的PH值最好控制在3至4之间, 停留时间的长短也将对电解有一定影响。如果时间控制在45rain时候, 对COD及氨氮的处理效果最好。

黄瑾等也对电解处理废水进行了研究, 其结果显示, PH值控制在4时, 反应时间控制在60rain, 加入过氧化氢, 体积分数为0.10%, 可以使COD的去除率达到57.6%, 高盐的去除率也达到了47.0%。

2. 电凝聚电气浮法

刘弋潞等对电凝聚电气浮法进行了研究, 确定了反应的最佳条件:p H控制在3.7, 电极间距为1.0厘米, 时间选择50分钟, 氯化钠的使用量为100毫克/升, 在这样的条件下, 可以使COD的去除率达到60%以上。

3. 光电催化氧化法

王柱等对光电催化氧化法进行了研究, 在处理染料浓度为0.3克/升的废水中, 在4rain内使得废水脱色率达到了95%以上。曹长春等利用紫外光作为光源, 利用光催化降解的方法, 进行对废水中污染物的降解。

五、湿式催化氧化法

这种方法是一种高效处理废水的先进技术, 在近二十年的发展中, 对新型及湿式催化剂的研究都要重要意义。

AGarg等利用多种金属根据不同配比研发了三种活性炭催化剂, 由于各种金属含量的不同, 在对造纸业废水的处理上, 取得了满意效果。

六、其它处理技术

金虎等还研制出了摇动床生物膜反应器和污泥法组合处理废水技术, 还有王秀等, 利用固化藻菌流化床生物反应来处理有机废水工艺;孔秀琴等对厌氧酸化+二级光合细菌 (PSB) 流化床进行了研制, 它对由于植物压榨发酵而产生的废水有很高的降解能力。

七、结论与展望

随着经济的发展, 各种废水的种类以及水量不断提升。采用以往传统型处理技术已经无法达到目前要求。因而, 必须采取组合式工艺进行各种有机及高浓度废水的处理, 才会取得良好效果。因此, 加大力度对组合式工艺的研制及开发, 对高浓度废水的处理以及环境保护都要极其重要意义。

摘要：本文对高浓度有机废水处理技术的研究现状进行了分析, 并结合其应用前景进行了探讨。对厌氧生物的处理、聚合物的吸附、湿式催化氧化、电化学复合等技术进行了详细介绍, 并对高浓度废水处理的发展方向提出了相应建议。

关键词：高浓度有机废水,分析,处理

参考文献

[1]李圈秀, 李建文, 王克全, 等.UASB—SBR1。艺处理高浓度有机废水[J].东化工, 2009

[2]吴明燕, 王守银.Ic反应器在岛浓度有机废水处理中的应用[J].氮肥技术, 2010.

[3]王白杨, 王正辉, 张卓, 等.UASB/曝气沉淀/IC反应器处理高浓度硫酸盐有机废水[J].中国给水排水, 2011.

超高浓度有机废水 篇2

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)

高浓度有机废水厌氧处理研究 篇3

关键词：高浓度有机废水,厌氧处理,反应器

1 引言

作为水体的重要污染物之一, 有机污染是水质变坏、发黑、发臭的罪魁祸首。随着现代化工业的发展, 这种污染已成为一个全球性问题。特别是某些工业生产过程中产生的高浓度有机废水, 如不经处理直接排放将对水体造成严重的危害。因此, 对高浓度有机废水的处理应作为废水处理领域的一项重要的任务加以重视。

2 高浓度废水的来源及危害

对高浓度有机废水的定义通常是指废水COD大于1 000mg/L的废水[1], 如食品、发酵、化工、炼焦、医药、造纸、制革等行业排出的废水大多属于高浓度废水。这些废水成分复杂, COD、BOD、SS含量高且排放量大, 部分含有有毒有害物质, 对环境造成了极大的影响。

高浓度有机废水对环境的危害主要表现在需氧性污染危害, 消耗水中的溶解氧危害水生物的生长繁殖;酸、碱污染危害, 改变水体pH值, 干扰水体自净能力;感官性污染危害;致毒性污染危害, 排入水体的有毒物质不容易被降解, 会通过食物链富集进入人体, 危害人体健康等几个方面。

3 厌氧工艺处理高浓度废水

高浓度废水处理方法主要有化学处理法、物化处理法和生物处理法。生物处理法又因其成本低、处理效果好得到关注。生物处理法中的好氧生物处理适于中低浓度的废水, 厌氧处理技术适用于处理高浓度有机废水。厌氧处理技术主要是利用反应器内部的厌氧菌水解、产酸和产甲烷等阶段降解废水中的有机污染物[2]。此过程不但耗能低, 而且能够在有机物厌氧降解的同时, 产生沼气能源, 具有较好的处理潜力和经济效益, 且负荷高、产泥少、耐冲击负荷等多种优点而受到广大科研工作者的重视。经过100多年的发展, 厌氧生物反应器已经发展到第3代, 现分别对其进行介绍。

3.1 内循环 (IC) 厌氧反应器

IC厌氧反应器是由荷兰PAQUES公司在20世纪80年代研发推出的, 用以处理马铃薯、啤酒、食品加工等工业废水。IC厌氧反应器由两个UASB反应器一体化组合而成, 通过采用内循环技术大大提高了COD容积负荷, 能产生高的沼气量, 再配合内循环液的作用, 污泥处理膨胀流化的状态, 实现了泥水之间的良好接触, 强化传质效果。

与UASB相比, IC反应器有更高的容积负荷, 内循环提高了第一反应区的液相上升流速, 强化了废水中有机物和颗粒污泥间的传质, 使其有机负荷升高;IC厌氧反应器有更高的抗冲击负荷能力, 运行的稳定性更好, 主要是因为内循环的形成, 使得IC 厌氧反应器第一反应区的实际水理大于进水量, 循环水量可达进水量的3～20倍, 进水与循环水在第一反应区充分混合, 能使高浓度废水和含有有毒物质的废水得到稀释, 大大降低了其浓度及毒性, 降低原水对反应器的冲击, 从而提高反应器的耐冲击能力。通常情况下, IC厌氧反应器的容积负荷是普通UASB的4倍左右, 所以基建投资省, 占地面积也更小。IC厌氧反应器具有运行稳定性好、抗冲击负荷能力强、有机负荷高、占地面积小等一系列优点, 已成为第三代厌氧反应器的代表工艺之一。

3.2 折流板厌氧反应器

ABR反应器是由美国Stanford大学的Bachman和McCcrty等于20世纪80年代提出的一种高效新型厌氧反应器, 能有效改善单体反应器中存在的床体膨胀和床中水力沟流现象。反应器内设置若干竖向导游板, 将反应器分隔串联成几个反应室, 废水进入反应器后沿导流板上下折流前进, 废水中的有机质通过与微生物的充分接触而去除。ABR反应器独特的分格式结构及推流式液态使得每个反应室中可以培养出与流至该反应室中的污水水质、环境条件相适应的微生物群落, 从而导致厌氧反应产酸相和产甲烷相的分离, 两大类厌氧菌群可以生长在各自最适宜的环境条件下, 有利于充分发挥厌氧菌群的活性, 提高系统的处理效果。

ABR反应器的优点在于结构简单、无需机械混合装置、不易阻塞、污泥床膨胀程度较、投资成本和运转费用低;水力停留时间短、可采用间歇运行方式、耐水力冲击负荷和有机冲击负荷能力强。

3.3 膨胀颗粒污泥床

膨胀颗粒污泥床 (EGSB) 是荷兰Wageningen农业大学Lettinga于1976年提出, 是对UASB的一种改进工艺, 在UASB的基础上提高了液体的上升流速[3]:UASB采用的水力不升流速一般小于1m/h, 而EGSB采用较大高径比和出水回流循环量/进水流量比, 使其上升流速达到5～10m/h。EGSB的主要组成部成有进水配水系统、气固液相分离器、出水系统以及进出水循环系统。

EGSB主要特点是采用处理出水回流, 回流可增加反应器的水力负荷, 并且对超高浓度废水及有毒物质有一定的稀释效果, 既能保证高浓度污水处理效果, 也能降低有毒物质的抑制与毒害;反应器的设计采用塔形结构, 有较高的高径比, 能在提高上升流速的同时减少占地面积;高的水力负荷也使上面上升流速和搅拌速度增强, 确保废水与污泥的充分接触, 传质得到强化, 有效的解决了UASB的短流、堵塞等问题。

3.4 序批间歇式厌氧生物反应器

厌氧序批式反应器 (ASBR) 是20世纪90年代由美国R.R.Dague等[4]提出的一种新型高效厌氧反应器。ASBR工艺是一种间歇进水、间歇排放、悬浮生长的厌氧生物处理工艺。它由一个或者几个ASBR反应器组成, 运行时, 从废水分批进入反应器中, 经与厌氧污泥进行混合接触、生化反应和沉淀, 到净化后的上清液排出, 完成一个运行周期, 不必设置空转期。进水阶段反应器内基质浓度骤然增高, 微生物获得巨大推动力;反应阶段是有机基质转化成生物气的一个重要阶段, 这一阶段的时间由基质性质、出水水质要求等多种因素决定, 反应过程中可进行搅拌;沉淀阶段停止搅拌以使泥水分享, 反应器自身也为澄清池;在有效的泥水分离后进行出水。

这种工艺能够延长污泥在反应器的停留时间, 增加污泥浓度, 在反应器内能培养出沉降性能好、活性高的颗粒污泥, 提高厌氧反应器的负荷和处理率, 同时大大缩短具了水力停留时间, 从而减小了反应器的容积, 有利于厌氧技术用于生产规模的废水处理, 增强了厌氧系统的稳定性和对不良因素的适应性[5]。尽管ASBR运行上类似于厌氧接触, , 但ASBR的固液分离在反应器内部进行, 出水固液分离效果好, 不需另设澄清池;另外ASBR中不需设置UASB中复杂的三相分离器, 具有工艺简单、投资省、操作灵活、生化反应推动力大等优点, 而且温度对ASBR反应器影响小, 适应范围广。

4 结语

随着社会经济的发展, 高浓度有机废水的种类和数量将不断地增加, 厌氧处理在这一领域的运用必将越来越广泛。但是随着高浓度废水处理难度的增加, 单一的厌氧污水处理技术的运用存在一定的局限性。新型厌氧技术的产生以及不断改进的现有厌氧污水处理技术将在高浓度废水处理领域发挥日益重要的作用。

参考文献

[1]童昶, 沈耀良, 赵丹, 等.厌氧反应器技术的发展及ABR反应器的工艺特点[J].江苏环境科技, 2001, 14 (4) :9～11

[2]徐晓秋.高浓度有机废水厌氧处理技术的研究进展与应用现状[J].应用能源技术, 2010 (12) :6～9.

[3]Lettinga G.Anaerobic treatment of sewage and low strength wastewater.Proc[J].Anaerobic digestion, 1984 (2) :271～279.

[4]Dague R E, McKinney J T.Anaerobic activated sludge[J].Water Poll Control Fed., 1996, 38 (2) :220～226.

超高浓度有机废水 篇4

内支撑结构MBR处理高浓度有机废水实验研究

摘要：采用新型内支撑结构板式MBR对高浓度有机废水进行处理,并分别对CODCr,氨氮以及出水色度等处理效果进行了评价.为保证MBR正常运行,系统采用UASB作为预处理手段.当UASB出水CODCr和NH+4-N分别为1 000~2 000 mg/L和50~300 mg/L时,MBR最终出水CODCr和NH+4-N分别为87.8~309.6 mg/L和8~38.4 mg/L,平均去除率分别达到86.41%和90.11%,处理效果良好.同时针对MBR出水色度的去除,试验采用活性炭吸附处理,可以有效地去除出水的色度.作 者：柴天 傅海燕 严滨 苏珍娜 林俊鹏 CHAI Tian FU Hai-yan YAN Bin SU Zhen-na LIN Jun-peng 作者单位：厦门理工学院环境工程系,福建,厦门,361024期 刊：厦门理工学院学报 Journal：JOURNAL OF XIAMEN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY年，卷(期)：,18(1)分类号：X703关键词：内支撑结构 板式膜生物反应器 有机废水处理

超高浓度有机废水 篇5

随着社会经济的不断发展, 目前水资源的污染问题越来越严重, 其危害已经逐渐渗透到人们的日常生活之中, 废水处理也已经不是某一个领域和行业的任务, 而是人类义不容辞保护生存环境的责任和义务。

近年来, 我国的废水处理得到了快速的发展, 也较大幅度的改善了地表的水质。主要是因为我国政府已经制定了各项保护环境的政策, 要求排污企业加大环保投资、建立符合要求的废水处理系统, 但是很多企业因为处理技术的局限, 废水的处理效率不高, 印染、浆粕、造纸、制药、焦化等众多行业的企业由于没有成熟的废水处理技术, 造成外排水不达标, 有可能会停产关闭。

在此前提下, 我们市场调研和分析了典型企业的需求, 听取了业内知名专家和技术人员的意见, 制定了总体方案。工业废水微波催化氧化技术可以使处理后的废水达到国家相关的排放标准, 具有诸多的优点, 如:设备自动化程度高、不受环境温度等因素影响、压力投资少、占地面积小、综合处理效果好等, 具有推广的应用价值。

2 技术方案的确定

2.1 技术方案分析

随着我国经济的不断的发展, 工业废水的污染问题也越来越多, 不仅工业废水污染物的成分复杂, 而且工业废水污染物的浓度高, 造成原来的废水处理方法处理有限, 工业废水的污染已经严重影响到我们的生态环境和人体的健康。所以急需解决工业废水的污染问题。

高浓度有机废水微波催化氧化处理工艺的出发点是:按照国家水质检测标准检测CODcr的原理和方法, 找到一种合适的强氧化剂对废水中的有机物进行氧化, 同时创造良好的氧化反应条件, 能够在短时间内完成氧化反应, 以达到高效、快速、经济去除有机污染物的目的, 进而可以解决大部分的难题。

在大量的理论依据和试验检验的前提下, 确定了技术方案:废水中的有机物通过Fenton试剂氧化, 利用微波来对氧化反应过程进行催化, 在较短的时间内完成氧化反应, 进而使废水得到净化。废水经过微波催化氧化技术处理之后, 达到有关的标准, 废水经过处理之后效果很好。

2.2 工业废水微波催化氧化技术原理

微波是指频率在0.3~300GHz, 波长在100cm~1mm的电磁波, 具有穿透性、反射性、直线性、和吸收性等特征。现在, 国家应用最多的微波加热频率是915MHz和2450MHz。工业化大生产大多用915MHz, 民用一般用2450MHz, 所以该技术选择的微波频率是915MHz。

微波的加热作用是偶极转向极化。在无外电场的作用下, 极性电介质的分子的偶极矩在每个方向的概率都相等, 宏观偶极矩是零。在微波场中, 电场作用和物质的偶极子发生转矩, 宏观的偶极矩不再是零, 进而产生了偶极转向极化。因为微波所产生的交变电场以每秒数亿次的高速变向, 偶极转向极化跟不上电场的速度, 进而耗散材料的内部功率, 一部分的微波转化成热能, 物质进而升温。

微波除了有加热作用外, 还对废水有催化作用, 即改变反应的历程, 降低反应的活化能, 加快合成的速度, 使平衡转化率提高, 减少副产物, 改变立体选择性等效应。根据分析, 微波的频率和分子的转动频率相近, 微波的电磁作用影响分子中没有成对电子的氢键缔合度和旋转方式, 在分子中储存微波能量来改变分子间的相互作用及微观排列等方式来影响化学反应的宏观熵效应, 进而使活化反应能降低, 改变反应动力学。

废水的微波催化氧化技术是将氧化剂和废水混合之后再送入微波场, 微波的作用机理是: (1) 极性分子吸收微波, 吸收微波后分子的运动速度就会加剧, 尤其是水分子, 水分子吸收微波后运动速度急速加快, 使得水中的污染物的分子运动速度也随之加快, 碰撞接触的几率就会增加, 进而迅速完成氧化过程; (2) 微波选择性加热废水中物质的分子, 对氧化反应起到强烈的催化作用, 还可以通过催化介质把微波能传给不能直接吸收微波的污染物, 使污染物的分子结构发生振动和变形, 改变污染物的熵, 使火化自由能降低, 氧化反应也就更加彻底, 明显提高污染物的降解去除率; (3) 氧化后的氧化矿物中的金属离子生成聚合类絮凝剂, 和部分没有氧化的有机物结合, 产生絮凝沉淀去除, 进而进一步的去除有机物。

废水中难处理的有机物通过一系列的物理化学作用降解、转化、沉淀, 进而使废水得到进化。

2.3 研究内容

2.3.1 工艺技术的确定和工业的实现

项目技术的原理是应用氧化法对工业废水的有机污染物进行处理, 微波可以起到加速氧化反应过程的作用, 能够较短的时间完成氧化反应, 以实现氧化法的工业化应用。

工业技术主要包括:氧化反应条件和流程的控制;氧化反应与微波的场强、频率的关系。

氧化反应的条件和流程控制: (1) 对废水的p H值进行调整, p H值控制在3~5; (2) 把氧化剂加入到废水中, 并且搅拌均匀, 需要根据COD的值确定氧化剂的用量。通常情况下, 100mg的COD需要加入500mg的氧化剂; (3) 将上述的废水通过微波场; (4) 废水通过微波场后再通过气水分离器使气液发生分离, 再通过气浮装置或者沉淀池使固液分离, 进而能够实现固、液、气三者的分离, 使水得到精华; (5) 将出水的p H值调节在6~9之间, 频率为915MHz的微波;微波的功率需要根据COD的浓度确定, 为10~40k W;单台微波催化氧化装置的废水处理能力是5000~50000m3/da, 满足了多数企业的需要, 多台设备可以一块运行, 满足了处理量大的企业的需求, 进而真正意义上实现通过氧化法处理废水的工业化应用。

2.3.2 氧化剂的选择

氧化剂的种类非常多, 根据污染物和水质的不同选择不同的氧化剂。现在最为常用的是Fenton试剂、臭氧O3、次氯酸钠。

Fenton试剂是由Fe2+与H2O2混合所得到的强氧化剂, 过氧化氢在氢氧化剂的作用下, 可以生成羟基自由基 (OH·) , 羟基自由基具有很强的氧化性, 具有很高的氧化还原电位。实验的过程:把废水的p H调整到3~5, ;将1000L的废水平均分到10个烧杯内;在10个烧杯中加入不同剂量的Fenton试剂, 30min的搅拌时间, p H调节到7~9, 静置120min后, 检测上清液。

经过多次实验得出结果如表1所示。

利用高压放电所得到的高浓度的臭氧, 具有脱色、除臭的优点, 具有较强的氧化性。实验的过程:把废水的p H值调整到8~9;气体混合器中放入1000m L的棉浆粕废水, 将臭氧通入气水混合器中, 臭氧的投入量需要通过臭氧发生器的反应时间来控制, 充分反应之后, 静置60min之后, 检测上清液。

经过多次实验得出结果如表2所示。

次氯酸钠的氧化原理是水解生成次氯酸, 再经过进一步的分解得到新生态氧[O], 新生态氧有较强的氧化性。实验过程:把废水的p H调节到8~9;10个烧杯中加入不同剂量的次氯酸钠, 经过30min的搅拌, 再静置60min, 检测上清液。

经过多次实验得出结果如表3所示。

3 技术特点

3.1 关键技术

(1) 确定工业废水的微波催化氧化技术工艺及技术参数;

(2) 对工业废水微波的催化氧化处理装置进行设计及制造;

(3) 选择氧化剂和控制氧化过程;

(4) 自动控制系统的设计与实施。

3.2 创新性

3.2.1 废水微波催化氧化处理技术在工业中的应用

实现废水的快速、动态、连续的处理, 每台设备的处理能力是5000~50000m3/d。运行需要在常温常压的条件下进行, 不需要增温。

微波是一种催化的手段, 可以加速反应的过程, 减少反应的时间, 使运行的费用降低, 处理每吨废水的费用大约在0.5~2.0元之间, 进而实现氧化物的工业化应用。

3.2.2 伴生絮凝脱色

原来的工业废水处理要在处理过程中加入絮凝剂, 使废水中絮凝剂、悬浮物和大分子物质结合, 进而去除沉淀。但是高浓度有机废水微波催化氧化处理技术不需要再加絮凝剂, 而是氧化过程中就会生成絮凝剂, 与传统的比较, 节省了运行的费用, 简化了工艺, 减少投资。通常可以在10min完成80%的沉淀, 1h完成95%的沉淀, 6h就可以完成99.9%沉淀。

同时强氧化剂在微波催化作用下分解废水中影响色度的物质, 主要是应用在较难生化降解的染料类物质的发色基团, 进而失去发色的能力, 从而起到脱色的作用。

4 结语

该技术具有处理废水达标排放的能力、并且反应时间短、自动化程度高等诸多的优点, 技术成熟, 是一种新型的废水处理手段, 具有市场价值。

摘要：工业废水微波催化氧化技术是将氧化剂和废水混合之后再送入微波场中, 废水中的高浓度有机污染物在微波的作用下快速发生氧化还原反应, 并使之转化成小分子的物质, 进而氧化为水和二氧化碳, 进而达到净化废水的目的。工业废水微波催化氧化的技术主要有:氧化剂的选择和氧化过程的控制;工业废水微波催化氧化处理装置的设计与制造;自动控制系统的设计实施;工业废水微波催化氧化工艺技术。

关键词：微波,催化氧化,废水处理

参考文献

[1]陆慧明.微波催化氧化技术在废水处理中的应用[J].真空电子技术, 2013, 01.

[2]崔延瑞, 吴青, 张璐璐, 程瑶, 王晓, 崔凤灵.催化臭氧氧化垃圾渗滤液水质变化的研究[J].河南师范大学学报 (自然科学版) , 2015 (12) :34~35.

[3]李亚男, 何文军, 俞峰萍, 陈梁锋, 戈军伟.离子交换树脂在有机催化反应中的应用进展[J].应用化学, 2015 (12) :24~25.

[4]赵瑞红, 付文杰, 徐明明, 柴彤.DMF回收工艺中钯碳催化剂的应用性能研究[J].现代化工, 2015 (09) :24~25.

超高浓度有机废水 篇6

关键词：生物材料,有机废水,COD去除率

1 引言

在高浓度有机废水的处理过程中,通常采用物理或化学方法进行预处理,以去除水中部分难生物降解的高分子有机污染物,从而减轻后续生物处理工艺的负荷[1]。对于选用吸附剂做预处理介质的情况,预处理选择吸附材料尤为重要。有的材料吸附效果好,但价格昂贵(如活性炭),难以推广应用,因此,开发高效低成本的吸附剂是吸附处理技术推广应用的关键[2,3,4,5]。废弃有机物经过生物发酵后,可转化成大量腐植酸,对废水中难分解的有机物有较好的去除效果[6]。如枯枝落叶等材料经生物发酵得到的产物,含有大量的纤维素、木质素等成分,对水中难生物降解有机物具有较好的滞留作用[7]。本试验利用有机废弃物的生物发酵制取生物吸附材料,设置不同的实验条件,对高浓度有机废水进行预处理,以期降低COD浓度,增加废水的可生化性,提高后续处理效果,为探索高浓度有机废水处理工艺提供理论参考。

2 材料与方法

2.1 试验材料

(1)生物吸附材料。

由泥炭土、餐厨垃圾、垃圾衍生燃料(由垃圾焚烧产物制得)、树皮、菇渣、枯枝落叶等,其中,餐厨垃圾、菇渣通及枯枝落叶均为经过生物发酵工艺制得的产物。

(2)高浓度有机废水。

取自城市垃圾压缩站的高浓度有机废水。由于原废水COD很高,本实验将其稀释数倍作为进水进行处理,处理前用纱布过滤掉悬浮物。稀释后的废水pH值为4～5,CODcr为1 198.4～3 326.40mg/L。

2.2 实验仪器与试剂

JB90-D型强力电动搅拌器;pHS-25型pH计;XJ-Ⅲ型COD消解炉;PB2002-N型电子天平;KXB-250A型生化培养箱;硫酸;硫酸亚铁(AR);重铬酸钾;硫代硫酸钠(AR)。

2.3 试验方法

在室温下(20℃),移取500mL水样于1L烧杯中,投加一定量的生物吸附材料,在一定pH条件下,用机械搅拌机在180r/min的转速下搅拌15min,静止一定时间,取液过滤,对滤液进行COD、BOD5的测定。

2.4 实验测定方法

COD:催化消解密封法;pH:pH计;BOD5:5日培养碘量法。

3 实验结果分析

3.1 生物吸附材料的选择

原水COD为1340mg/l,PH值为4.92,取4g过2mm筛的生物吸附材料泥炭土(c1)、餐厨垃圾(c2)、生活垃圾湿法分选系统有机物(c3)、椰壳树皮(c4)、菇渣(c5)、枯枝落叶(c6),加入到500mL废水中,处理结果见图1。

由图1可知,在相同条件下,各种生物吸附材料对废水COD的去除率不同,其中,以菇渣材料去除效果最好,去除率达到了30.85%。枯枝落叶材料对COD的去除率也有26.87%。泥炭土材料和树皮材料的COD去除率相当。生活垃圾湿法分选系统有机物生物吸附材料对COD的去除率最低,只有3.98%。故选择菇渣作为废水处理的生物吸附材料。

同时,对处理后的废水进行BOD5测定,结果如图2。从图2可以看出,废水经生物吸附材料处理后,BOD5/COD较处理前都有不同程度的增加,其中以椰壳树皮生物吸附材料处理后废水的BOD5/COD变化最大,其值为0.43,较原水提高了0.15。这主要是因为生物吸附材料中小分子有机物溶解到废水中,使得水中BOD5/COD的相对含量增加了。这说明废水经生物吸附材料处理后,可生化性增强,有利于废水的后续生化处理。

3.2 生物吸附材料用量对COD去除率的影响

原水COD为2448.00mg/l,在原水pH条件下,分别称取3、4、5、6、7g过2mm筛的菇渣吸附材料,加入到500mL废水中,处理结果见图3。

本试验采用的吸附材料本身是一种有机物,对增加废水COD浓度有一定的贡献。由图2可以看出,COD的去除率随着吸附材料用量的增加而增大,当用量大于5g时,COD的去除率有所下降,说明在用量为5g时,吸附材料的吸附能力已接近饱和,因此生物吸附材料的投加量以1%为宜。

3.3 不同粒径的生物吸附材料对COD去除率的影响

将菇渣分别过0.45mm、2mm、3mm的筛子,得到3种不同粒径的生物吸附材料对废水进行吸附试验,原水COD为2 544mg/l,在原水pH条件下,分别取5g 3种不同粒径吸附材料,加入到500mL废水中进行处理,结果表明粒径为0.45mm的COD去除率为9.43%;粒径为2mm时去除率为5.66%;粒径为3mm时去除率为3.77%。可以看出,粒径越小,对COD的去除效果越好,但实际处理中,为了便于吸附剂的沉淀分离以及操作方便,推荐以2mm粒径为宜。试验结果与上述结果相差较大,这可能是由于处理水样的COD浓度及pH值不一样造成的。

3.4 不同pH值对COD去除率的影响

取4份500mL的废水,用石灰分别将pH调节至原水、5、7、9,投加5g菇渣进行处理。吸附结果如图4所示。由图4可知,随着pH值的上升,COD的去除率有所下降,这可能是由于水中溶液中的氢离子影响了废水中难降解有机物的离子化和生物吸附材料表面的性能[8],从而有利于COD的去除。在原水pH值下,COD的去除率最高,为12.54%。

3.5 不同废水浓度对COD去除率的影响

将原废水稀释不同的比例,在不调节pH的情况下(pH值在4～5之间),投加5g过2mm的菇渣进行处理。测定COD。结果如图5所示。由图5可知,生物吸附材料对COD的去除率随原废水COD浓度的不同而有很大的变化。当原废水COD浓度在1 515.7mg/L时,COD去除率最高,达32.02%。

3.6 废水处理效果

选用上述最佳试验条件,即将废水稀释到1 500mg/L左右,移取500mL的废水,投加5g过2mm的菇渣,处理废水的结果如下表1所示。由表1可知,经试验条件优化,COD的去除率可达35.98%,处理后废水pH为6.42。

4 结语

生物吸附材料由有机废弃物经过发酵工艺制得,来源广,处理废水成本低廉,且能做到以废治废。对生物吸附材料处理废水的研究表明:菇渣材料对废水中COD的去除效果较其他几种生物吸附材料要好。在粒径为2mm,投加量为5g,处理COD浓度为1 478.40mg/L,pH值为4.92的废水,其COD去除率可达35.98%。生物吸附材料处理高浓度有机废水,能够提高废水可生化,有利于废水的后续生化处理。

参考文献

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混凝法预处理高浓度有机制药废水 篇7

1 高浓度有机制药废水的混凝实验分析

1.1 试验仪器及药品

本试验所使用的实验仪器主要包括:体视显微镜;电子计算机用以测量分形维度

1.2 试验用水

本文以该厂压滤气浮后出水为研究对象。压滤气浮后出水水质指标见表1。

1.3 实验设计

取一定量水样, 放人1000m L烧杯中, 调节p H值;投加不同种类、一定量的混凝剂或添加助凝剂;置于搅拌器上, 在一定条件下, 搅拌一定时间;然后静置, 测定水样CODcr值。研究影响CODcr去除率变化的主要因素, 确定最佳处理条件。重铬酸钾法测定CODCr;精密p H试纸法测定p H;浊度仪测定浊度。对拍摄的絮体照片, 借助密度-密度相关函数并结合分形数学理论中投影-面积法计算经图像处理后絮体的分维Df。

1.4 絮凝体分形维数的测定方法

我们在测定原理上采用根据英国著名学者J.Gregory (格里高利) 提出的利用絮凝体的投影面积与最大直径的函数关系来计算絮凝体的分形维数。[6]絮凝体的投影面积与最大直径的函数关系为:

式中, A为絮凝体颗粒的投影面积;d为投影的最大直径;α为比例常数;Df为絮凝体在二维空间的分形维数。对 (1) 式求自然对数得:

由 (2) 式可知测定不同的A和d和, 根据ln A与lnd的直线关系作图, 求出直线的斜率, 就可求出分形维数Df。

本实验采用MATLAB软件计算絮凝体的投影面积及最大直径, 从而完成絮凝体分形维数的测定。

2 实验结果与讨论

2.1 压滤气浮后出水絮凝试验分析

2.1.1 PAFC及氢氧化钙投加量与出水关系

取气浮压滤后出水600m L, 加入12mg的PAM作为絮凝剂, 改变添加PAFC溶液的量得到其相应的投加量下出水水质及絮体分形维值如图1。

PAFC对CODcr的去除率较低, 最高在投加量为150mg时去除率为0.5。絮体分形维数值在投加量为50mg时为最大 (Df=2.27) 。

将1mol/L的氯化钙和2mol/L氢氧化钠配置的氢氧化钙乳浊液加入600m L污水中, 得到其相应的投加量下出水水质及絮体分形维值如图2。

处理后水样的浊度仍然较高, 但是CODcr的去除率较高, 在0.75~0.86之间。其随着氢氧化钙投加量增加而增高, 当投加量超过8m L后基本保持不变。絮体的分形维数在氢氧化钙乳浊液投加量为10m L时达到最大值 (Df=2.52) 。

2.1.2 添加PAC溶液对氢氧化钙处理影响

溶液中加入12mg的PAM作为絮凝剂及10m L的上述氢氧化钙溶液, 改变PAC的量得到其相应的投加量下出水水质及絮体分形维值如图3。添加PAC溶液显著提高了CODcr的去除率, 其值一般在0.9以上。分形维数也变大其值范围在2.15~2.58间, 在PAC投加量为10mg时达到最大值 (Df=2.58) 。

2.2 p H值对氯化钙处理效果的影响

用氢氧化钠调节水样p H值, 在逐渐增大p H值时发现有细小沉淀产生。当p H值为13时即有大量沉淀产生。向600m L水样中加入1mol/L氯化钙10m L, 调节p H值得图4。

可见当p H值为13时可得很好去处效率, CODcr去除率为0.86, 絮体分形维数在2.23。

3 结语

按照实验结果及分析混凝法预处理压滤气浮后出水的最佳方案为:每处理600m L水样, 加入PAM的量为12mg。若用石灰乳处理则每600m L水样中加入含氢氧化钙1mol/L乳浊液10m L, 同时添加PAC10mg可得取出效果为:CODcr去除效率为0.91左右, 絮体分形维数值为2.58。若用氯化钙处理则每600m L水样中调节其p H值至13, 氯化钙投加量为1.11g。可得去处效果:CODcr去除率在0.86, 絮体分形维数在2.23左右。

参考文献

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超高浓度有机废水 篇8

1 4种高浓度有机废水处理技术

1.1 物理处理技术

高浓度有机废水物理处理技术指的是应用物理作用对废水的成分做出改变, 例如沉降、过滤、气浮等方法, 是废水处理流程中发展较为成熟的处理技术。其中, 膜过滤技术具有高效、低能耗的特点, 对于处理高浓度有机废水具有良好的处理效果, 且操作起来较为简单。与传统的水处理方法相比, 这种液体分离技术还具有其他特点, 例如节能性、设备简单、操作便捷等。它还可以用来实现废水的循环利用, 或高浓度废水中金属和有机物的回收利用。膜过滤的很多优点使得该项技术在低浓度废水处理领域和高浓度有机废水处理领域得到了广泛的应用, 发展前景广阔。

1.2 生物处理技术

高浓度有机废水生物处理技术指的是利用微生物等细菌的代谢作用, 对废水中可溶性的有机物和一部分不可溶性的有机物进行氧化、分解和吸附, 并转化成不具危害的稳定物质, 从而净化水质。现代化的生物技术处理方法较多, 主要有好氧生物氧化、兼氧生物降解和厌氧硝化降解, 这几种应用较为普遍。反应器是用来降解微生物的设备, 不同的方法需要使用不同的反应器。具体有两种降解方法, 即好氧活性污泥法和好氧生物膜法。

好氧生物处理技术和厌氧生物处理技术是根据微生物的营养方式划分的。好氧活性污泥法和好氧生物膜法都是好氧生物处理技术的具体方法, 厌氧生物处理技术历经三代。排除上述两种较为传统的处理工艺, 还有很多其他的高浓度有机废水生物处理技术, 例如酶生物处理技术和发酵工程。好氧活性污泥法可以降低有机物的毒性, 通过培养、改性、调节和变异手段培养能分解难生物降解有机物的微生物。好氧活性污泥法较为传统, 技术也较成熟, 实施起来简单、便捷, 这种方法已经被广泛地应用于老式的污水处理厂和具有高浓度废水排放需求的工厂;而发酵工程法则是通过微生物在无氧或有氧条件下所进行的生命活动, 制备微生物菌体或微生物菌体的代谢产物, 发酵工程法主要用于去除高浓度工业废水中所富含的氮磷营养物质, 所使用的技术有同时硝化和反硝化技术。然而, 将生物处理技术用于处理高浓度有机废水还存在一些弊端和限制, 这种方法有着特定的使用条件——当有机物浓度是中低水平条件时, 才可以使用此种方法, 而针对浓度很高的焦化废水, 富含油、氨和酚等有机物的废水则需要首先对其进行稀释处理和前处理。

1.3 化学处理技术

高浓度有机废水化学处理技术指的是应用化学原理和化学作用把废水中的污染物成分转化成无害的物质, 从而净化废水。化学处理技术的单元过程有中和、沉淀、氧化和还原等。其中, 催化和氧化技术是常见的技术, 化学氧化法是指利用臭氧、氯和氧化合物等氧化剂去除废水中的有机污染物。例如, 电化学法和催化氧化法等都是化学处理技术, 而湿式催化氧化法在20世纪90年代就已经达到了工业水平。湿式催化氧化法, 英文简称WACO, 是以加入催化剂的方法来降低反应能力, 使得反应可以在比较温和的环境下和短时间内完成的一种方法。它可以用于治理染料、农药和化石工业中产生的含有高浓度COD或高浓度难生物降解化合物的有机废水, 是用于处理高浓度降解废水最为有效的方法之一。

1.4 物化处理技术

物化处理技术, 即物理化学处理技术, 目的是要通过相转移的变化在废水污染物处理过程中所达到的, 包括萃取、吸附、膜技术和离子交换等单元操作。下面以萃取单元操作中的“酸化-萃取法”为例, 简单介绍高浓度有机废水物化处理技术中的物化处理技术。该方法是将水样和与水不相溶的有机溶剂进行混合振荡, 各异的物质在不一的溶剂中有着不同的分配系数, 部分组分进入到有机相中, 其余则保留在水相之中, 之后做静置分离, 达到分离和富集。极性化合物容易溶解到极性溶剂中, 而非极性化合物则容易溶解到非极性溶剂中, 我们把这一规律称为“相似相溶原则”。酸化-萃取法是借用浓硫酸酸化废水, 使有机酸纳有所变化并转化成有机酸, 之后用萃取剂萃取废水中的有机物, 并对萃取相进行回收, 然后再排入污水系统中。

四类处理技术方法的优缺点汇总如表1所示。

2 高浓度有机废水处理技术的发展前景

随着仿生技术的不断发展, 未来生物膜技术会得到更广泛的应用, 因此在处理高浓度废水领域, 膜技术的发展必然会促进污水处理工艺的发展。受浓度的限制, 传统的生物处理技术在高浓度有机废水的处理领域不具备理想的效果, 针对这一点, 高浓度的有机废水需要首先经过微生物处理, 因而合适的微生物将是今后生物处理技术领域研究的方向。而WACO是迄今为止最为有效的高浓度有机废水的处理方法, 但目前只有少数发达国家拥有该项技术。20世纪90年代后期, 我国开始研究湿式催化氧化法, 然而只有少数高校和研究机构能够达到湿式催化氧化法工业的应用水平, 所以, 我国将会把WCAO作为高浓度有机废水处理技术领域的主要研究对象。利用萃取法治理高浓度有机废水需要研究合适的萃取剂和配置比例, 这是萃取法技术发展的必要条件。

3 结束语

经济的发展和社会的进步使高浓度有机废水污染物的种类和排放量不断增多, 无论使用哪一种处理技术都存在一定的不足之处, 因此使用单一的污水处理技术无法解决高要求的污水处理问题, 而混合式处理工艺的研究和新工艺的研发将会是今后污水处理技术重点研究的对象。我国在高浓度有机废水处理技术方面的研发尚处于落后的状态, 需要投入更多的科研力量去开发和研究此项技术, 以满足我国经济发展和社会进步的需求。参考文献

摘要：从多种处理角度对高浓度有机废水的处理技术展开研究论述工作, 分别对不同工艺的具体应用情况、优势、缺点和研究现状进行论述, 探讨高浓度有机废水处理技术的现状和发展趋势, 并提出适应今后高浓度有机废水处理的新工艺。

关键词：高浓度有机废水,处理技术,微生物,发酵工程

参考文献

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超高浓度有机废水 篇9

某石化公司化工园区现有化工生产装置9套, 其中顺酐、T-501抗氧剂及对羟基苯甲醛装置在生产过程中, 产生约82m3/d的高浓度有机废水, COD高达50 000mg/L, 主要污染物为有机酸、酚类、石油类等。由于该混合废水COD污染物浓度远超过企业内部工业污水系统的排水指标, 故该混合废水无法直接排入园区工业污水系统, 临时由槽车拉运至工业渣场进行填埋处理, 企业在承担高额填埋费用的同时还承担着较大的环境风险。为解决这一问题, 企业开展了采用微电解—固定化生物滤池技术对高浓度有机混合废水进行处理的工艺研究和工业试验。

1 废水来源及主要污染物

该化工园区高浓度有机废水有3个主要来源:

1) 顺酐工艺废水。装置采用正丁烷氧化-溶剂吸收解吸工艺, 废水主要由溶剂萃取离心分离及切换冷却器清洗产生, 水量2m3/h, COD为40 000mg/L~50 000mg/L, PH为1.5~3.0, 废水中主要含有邻苯二甲酸、富马酸、马来酸、焦油等;

2) T-501抗氧剂废水。该装置采用工艺为异丁烯和对甲酚在浓硫酸催化下发生烷化反应。废水主要来自于中和水洗罐的切水和洗釜水, 主要组分为杂酚、氢氧化钠、石油类。废水PH为11, COD为20 000mg/L左右, 最高可达50 000mg/L, 水量10m3/d;

3) 对羟基苯甲醛废水。装置采用对甲酚催化氧化工艺路线。废水主要来自于离心机离心分离出水、清洗碱袋废水及冲洗离心机滤布产生的废水。废水中主要组分有:杂酚、氢氧化钠、对甲酚、少量甲醇及石油类。废水PH为14, COD平均约220 000mg/L, 水量24m3/d。

2 工业污水排放指标及水质水量

化工园区内除上述三股高浓度有机废水外, 各装置生产过程中均产生部分工业污水, 主要来自循环水排污、蒸汽凝水、冲洗地坪水及检维修临时排水等。该股废水总排放量为40m3/h, COD均值为152mg/L, PH为7。

企业内部工业污水系统排放指标如表1所示。

3 工业实验

3.1 处理工艺设计及原理

3.1.1 微电解工艺

本次待处理高浓度有机废水中含有较多的酚类物质, 酚类化合物是一种原型质毒物, 对一切生物个体都有毒害作用, 因此含酚废水可生化性较差, 难以直接采用生化处理方法进行处理[1]。张文艺等人采用微电解技术预处理含酚类的焦化废水, 可生化性可提高48.2%, 取得了较好的效果[2]。故本实验首先采用铁碳微电解工艺对含酚高浓度有机混合废水进行预处理, 降解酚类有机物等大分子物质, 提高废水可生化性。

微电解是利用金属腐蚀原理, 以Fe、C在酸性环境下形成原电池对废水进行处理的工艺, 其反应机理主要包括微电场的氧化还原、微电极的吸附凝聚、Fe的氧化及H+的还原、零价铁的脱卤、铁的氢氧化物的絮凝吸附等[3]。尤其是在电化学氧化还原反应中产生的初生态的Fe2+和原子[H], 它们具有高化学活性, 能改变废水中许多有机物的结构和特性, 使有机物发生断链、开环等作用, 使大分子有机物降解为小分子简单结构物质, 提高水质的可生化性。

3.1.2 固定化微生物技术

固定化微生物技术是用化学或物理手段将游离微生物活动限定于一定的空间区域, 并使其保持活性能够反复利用的方法。由于固定化微生物具有微生物密度高、反应速度快、微生物流失少、产物分离容易、反应过程控制较容易等特点, 被逐渐应用于废水处理领域。其在废水处理应用中, 保持了处理效率高、稳定性强、能纯化和保持高效菌种的优点, 在处理高浓度废水时具有较大的优势。浙江大学刘和、陈英旭等人利用固定化微生物技术处理高浓度含酚废水研究发现, 固定化微生物技术对含酚废水具有一定的抗毒能力, 且处理效果优于传统的活性污泥法[4]。

3.2 工艺流程

该废水工业试验装置工艺流程图如图1所示。

顺酐污水与对羟基苯甲醛、T-501抗氧剂污水按生产排水比例4:2:1混合均质后进入微电解池。在微电解池进水口将PH值调整至酸性, 经混合金属滤床与污水充分接触反应, 污水可生化性提高。微电解出水自流进入调碱池, 将PH值调至7.0左右, 同时加入混凝剂, 经沉淀池沉淀去除絮凝出的大颗粒胶团后, 出水进入水解酸化池。水解酸化池中在产酸菌群和生物酶的共同作用下, 长链有机污染物断链, 环状烃类开环, 进一步提高污水的可生化性。酸化池出水加入混凝剂, 去除悬浮物, 上清液进入生物滤池。生物滤池分为厌氧段和好氧段, 厌氧段在水解酸化基础上进一步提高污水的生化性, 同时去除部分COD;好氧段在高效微生物和大量溶解氧的共同作用下, 对有机污染物进行降解, 大部分COD在好氧段被去除。

3.3 试验材料及运行工况

3.3.1 试验设备

1) 混合均质罐:8m3钢制储水罐1个, 主要用来按实际生产比例混合顺酐、T-501抗氧剂及对羟基苯甲醛的高浓度有机废水, 并进行稳定均质;

2) 微电解反应器:0.65m3钢制沉淀罐1台, 内设曝气器、加酸管线、上下隔板, 装填铁碳电解体;

3) 水解酸化反应器:3m3钢制水解酸化器1台, 内设潜水搅拌泵1台。

4) 调碱池:0.2m3钢制沉淀罐1台, 内设曝气搅拌器;

5) 沉淀池:采用竖流式沉淀池, 有效容积0.8m3, 2座;

6) 厌氧生物滤池:2m3钢制反应器2台, 上下隔板, 内部装填FPUFS生物载体;

7) 好氧生物滤池:2m3钢制反应器2台, 内设曝气系统2套, 上下隔板, 内部装填FPUFS生物载体;

8) 提升泵:QW20-2-0.37型, Q=2m3/h, H=10m, N=0.37k W, 4台;

9) 罗茨鼓风机:JLS-50型, Qs=1.27m3/min, H=19.6k Pa, Po=1.5k W, 2台。

3.3.2 试验材料

1) FPUFS载体:采用化学稳定的高分子材料经特殊表面化学处理制成, 具有大孔结构, 孔径为0.3mm~0.7mm, 比表面积达到80 120m2/g~120m2/g, 湿密度为1.0g/cm3, 可悬浮于水中, 持水量为2 300%~2 600%, 表面具有特殊的化学性质能牢固的固定微生物, 载体内部有足够大的空间提供微生物生长和繁殖, 防止生物膜的堵塞, 载体中的微生物量可达到20g/L;

2) 铁碳电解体120kg;

3) 药剂:白砂糖300kg、磷酸三钠100kg、尿素100kg、氯化钾 (碳酸钾) 15kg、浓硫酸、氢氧化钠等。

3.3.3 运行参数

1) 中试试验进出水水质水量见表2。

2) 主要设施的运行工艺参数控制如下:

微电解反应器控制PH为3~5, 水力停留时间 (HRT) 1h;调碱池PH为6~8, HRT为0.25h;水解酸化反应器PH为5.5~7.5, HRT为30h, 污泥沉降比为20%~40%;生物滤池p H控制为6.5~8.5, 总容积负荷6.5 Kg COD/m3·d, HRT 80h, 其中厌氧段溶解氧≤0.5mg/L, 好氧段溶解氧≥2.5mg/L。

3.4 结果与讨论

3.4.1 微电解-固定化微生物工艺运行稳定性

试验初期微生物培养阶段采用COD浓度不超过800mg/L的混合废水进行闷曝培养, 并逐渐将各生化池COD浓度提高至5 000mg/L, 待培养半个月后各生化池中COD开始快速降解时, 开始小流量连续进水。1天~2天进水水量为35L/h, 3天~8天进水水量为42L/h, 从第9天开始按照设计水量60L/h进水。试验进水至稳定阶段的各生化池出水COD浓度见图2。从图2中可以看出:1) 1天~16天, 进水污染物浓度稳定, 水解酸化出水、厌氧生物滤池出水COD浓度波动较大, 主要是进水初期, 各生化池中微生物对高浓度混合有机废水仍处在适应阶段, 随着进水量的增加, 处理后出水COD也呈上升趋势;2) 17天~59天, 经过前16天的适应, 各生化池中的微生物种群结构已基本稳定, 经镜检发现各生化池中的微生物数量达到5亿/m L, 尽管进水水质受上游装置影响出现了较大波动, 但水解酸化、厌氧、好氧各生化池表现较稳定的处理效果, 且在后期进水COD稳定在48 000 mg/L以下时, 出水COD保持在5 000mg/L以下;3) 在进水流量控制为60L/d的稳定运行阶段, 微电解-水解酸化段的COD去除率为17.66%, 厌氧生物滤池的COD去除率为29.06%, 好氧生物滤池的COD去除率为81.02%, 工艺调试阶段COD总去除率为88.91%。

3.4.2 微电解预处理对废水可生化性的影响

分别测定微电解进水、出水CODCr和BOD5, 结果见表3。从中可以看出, 高浓度有机混合废水经铁碳微电解工艺预处理后, 其可生化性 (B/C) 由与处理前的0.44提高到0.65, 提高47.7%。可见采用微电解对高浓度含酚混合废水进行预处理, 可较好地提高废水可生化性, 为后续的固定化微生物处理提供有利条件。

3.4.3 各项出水指标与设计出水指标对比

当进水水质稳定并连续运行1个月以后, 对试验装置进水、出水各项指标进行标定, 结果见表4。在原水各项水质标准均符合进水水质设计要求的条件下, 该试验工艺对各项污染物的处理取得了较好的效果, 其中COD去除率为91.4%, SS去除率为63.5%, 石油类去除率为97.5%。将出水标定结果与设计出水指标对比可发现, 出水COD、石油类均达到了设计出水指标低于5 000mg/L和低于50mg/L的要求, 出水中SS为191mg/L, 略高于设计出水指标, 主要原因是顺酐废水中马来酸、富马酸具有较高的表面活性, 导致废水中污泥沉降性较差, 沉淀池去除SS效果不理想。

4 结论

1) 应用微电解-固定化生物滤池工艺处理顺酐及芳香醛高浓度有机混合废水的工业试验表明, 该工艺对废水中的COD、石油类的去除率分别达到了91%和97.5%, 达到了预期的出水指标, 同时综合利用化工园区已有的10倍以上于高浓废水流量的清洁污水进行稀释, 即可实现化工园区的污水达标排放;

2) 采用微电解工艺对含有酚类的高浓度有机混合废水进行预处理, 提高了废水的可生化性, 降低废水的毒性, 有利于后续的生化处理;

3) 固定化生物滤池对COD的去除率为86.5%, 表现了固定化微生物技术能够适应高浓度的有机废水的生化处理, 相对传统的活动污泥法具有优势, 且具有一定的抗毒能力;

4) 考虑到顺酐装置废水中富马酸、马来酸具有较高的表面活性, 不利于后续废水处理中SS的去除, 对废水处理工艺进行如下优化:去除微电解及水解酸化出水的两级沉淀池, 在水解酸化反应器出口增加气浮装置, 保证后续生物滤池不受SS影响而堵塞, 降低生化滤池的进水浓度, 在好氧生化滤池出水口增加一具沉淀池, 提升整个工艺系统的各项污染物去除率。

摘要：本文针对某化工园区产生的高浓度有机废水无法达标排放的现状, 采用微电解—固定化生物滤池技术对该废水进行了工业试验。结果表明, 采用微电技术进行废水的预处理, 可以提高废水的可生化性;应用微电解—固定化生物滤池工艺处理该化工园区高浓度有机混合废水的主要污染物去除率达到91%以上, 同时利用化工园区正常生产污水稀释均值后, 可实现达标排放。

关键词：顺酐,芳香醛,微电解,生物滤池,工艺研究

参考文献

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