生物材料废水

生物材料废水（共12篇）

生物材料废水 篇1

摘要：对生物吸附材料处理高浓度有机废水的各种影响因素进行了研究,结果表明:菇渣等生物吸附材料对废水中COD的去除效果较好,在粒径为2mm,投加量为5g,处理COD浓度为1478.40mg/L,pH值为4.92的废水中,COD去除率可达35.98%,废水可生化性增强,有利于废水的后续生化处理。

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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[7]张俊,王宏勋,罗莉.菌糠过滤处理染料溶液研究[J].环境科学与技术,2006,29(1):77～78.

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生物材料废水 篇2

高盐度废水的生物处理进展

简要介绍了国内外高含盐量废水的生物处理研究进展,主要侧重好氧生物处理,厌氧生物处理和厌氧-好氧组合工艺的运行条件、处理情况和实践.各种工艺在高含盐量条件下,经过适当的驯化培养,只要条件适宜,都能取得较好的`处理效果.

作 者：刘克山 LIU Ke-shan 作者单位：华东理工大学环境工程系,上海,200237刊 名：污染防治技术英文刊名：POLLUTION CONTROL TECHNOLOGY年，卷(期)：200821(3)分类号：X703.1关键词：高盐度废水 驯化 好氧生物处理 厌氧生物处理 厌氧-好氧组合工艺

生物材料废水 篇3

关键词厌氧处理废水;UASB;IC反应器;IC技术热点;IC应用现状;IC发展前景

中图分类号X703文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0140-02

以高效、低成本为特征的现代废水处理技术首先当推先进的厌氧生物处理技术,厌氧生物反应器是其中发展最为迅速的一个领域。

1971年荷兰瓦格宁根(Wageningen)农业大学拉丁格(Lettinga)教授通过物理结构设计,利用重力场对不同密度物质作用的差异,发明了三相分离器。使活性污泥停留时间与废水停留时间分离,形成了上流式厌氧污泥床(UASB)反应器的雏型。1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时,发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构,即颗粒污泥(granular sludge)。颗粒污泥的出现,不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展,而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。

原典型的UASB反应器工作原理概念和工作状态模型存在三方面问题:A、高度问题,污泥床高度对反应区的水流影响较大,如太厚会加大沟流和短流;B、增加截面积的放大方式,在大规模反应器中难以实现均匀布水;C、三相分离器的稳定操作较为困难。

20世纪80年代中后期到90年代,针对上述缺陷,国际上以厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)、内循环反应器(IC)、升流式厌氧污泥床过滤器(UBF)、厌氧折流板反应器(ABR)为代表的第三代厌氧反应器相继出现。从物理角度来看,第三代厌氧反应器是以颗粒污泥为生化反应的基础,主要考察固体物质在重力场作用下,在流体中形成更为合理的微物理环境,达到固液充分接触,更快传质的这一核心目的。利用固体的流态化技术是其核心技术之一,侧重是解决典型UASB上述的A、C问题。

90年代中后期荷兰Pagues公司的开发了一种内循环(internal circulation)IC反应器,采用了特殊物理结构设计,以ANAMMOX工艺为特征的流化床。反应器的设计,生化反应规律,以Kolliken为主的菌群的微生态环境,现有和可能形成的物理特征,在连续工艺过程中菌群的流体中特点,设计出合理的物理结构。因此更加具有优势。IC反应器应用于啤酒、发酵、造纸、食品、饮料及化工等行业。取得了不错的效果。使第三代厌氧反应器的应用在我国得到开展,与此相应的研究工作也相继展开。

1IC反应器工作原理

IC反应器基本构造如图1所示,它相似由2层UASB反应器串联而成,具有很大的高径比,一般可达4～8,反应器的高度可达16～25m。

1.1进水

水泵将废水泵入反应器底部的布水系统,颗粒污泥和气液分离器回流的泥水混合物有效地在此充分区混合。

1.2膨胀污泥床

混合区形成的泥水混合物进入该区,在高浓度污泥作用下,大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态,加强了泥水表面接触,污泥由此而保持着高的活性。随着沼气产量的增多,一部分泥水气混合物由底部位分离器收集被沼气提升至顶部的气液分离器。

1.3气液分离器

被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统,泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区,与反应器底部的污泥和进水充分混合,实现了混合液的内部循环。

1.4后处理部分

经第处理后的废水,除一部分被沼气提升外,其余的都通过三相分离器进入。该区污泥浓度较低,且废水中大部分有机物已被降解,因此沼气产生量较少。沼气通过沼气管导入气液分离区,扰动很小,这为污泥的停留提供了有利条件。

1.5出水

泥水气混合物由高部位分离器收集被最终分离,上清液经出水堰溢流排出,沉淀的颗粒污泥仍留在后处理部分的污泥床内,在上部产生的沼气沿第二条上升管也进入气液分离器,小部分泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区,与反应器底部的污泥和进水充分混合。沼气可用于发电。

从IC反应器工作原理中可见,反应器通过2层三相分离器来实现SRT>HRT,获得高污泥浓度;通过大量沼气和内循环的剧烈扰动,使泥水充分接触,获得良好的传质效果。

2IC反应器的运行特性

J.H.F.Pereboom和T.L.F.M.Vereijken详细进行了IC反应器与UASB反应器生产性装置各项运行参数的测定和比较,如表1所示。下面从几方面进行分析。

2.1IC反应器的处理效能

前已述及,与UASB反应器相比,在获得相同处理效率的条件下,IC反应器具有更高的进水容积负荷率和污泥负荷率,IC反应器的平均升流速度可达处理同类废水UASB反应器的20倍左右。在处理低浓度废水时,HRT可缩短至2.0～2.5h,使反应器的容积更加小型化。由表1可知,在处理同类废水时,IC反应器的高度为UASB反应器的3～4倍,进水容积负荷率为UASB反应器的4倍左右,污泥负荷率为UASB反应器的3～9倍。由此可见,IC反应器是一种非常高效能的厌氧反应器。

2.2污泥物理性质

IC反应器颗粒的平均直径在0.66～0.87mm,略大于UASB反应器颗粒的平均直径0.51～0.83mm;IC反应器最大颗粒直径为3.14～3.57mm,UASB反应器颗粒的最大直径3.38～3.43mm;IC反应器颗粒密度为1.041～1.057g/cm3,与UASB反应器颗粒的密度1.039～1.065g/cm3较为接近。但是IC反应器颗粒相对剪切强度比UASB颗粒的强度差,如以UASB颗粒的相对强度为100%,则IC颗粒为32%～53%,这是由于IC反应器的污泥负荷率大大高于UASB反应器的污泥负荷率之故。IC颗粒污泥的灰分占0.13～0.15,低于UASB颗粒污泥的灰分0.2～0.26,这说明IC颗粒污泥中有机成分含量更高,污泥的活性更高。

2.3颗粒大小的分布

Pareboom和Vereijken比较了IC反应器与UASB反应器污泥样品颗粒大小尺寸的分布,UASB和IC反应器处理啤酒废水和土豆加工废水的颗粒大小分布情况。比较的结果表明,IC反应器颗粒尺寸较粗和分布较宽,这是由于IC反应器升流速度较大,使细小颗粒更易于被冲刷从而反应器内小颗粒比例减小,而留在反应器内的颗粒获得更充分的营养,在长期滞留情况下颗粒长得更大,因此IC反应器内颗粒大小的分布范围比UASB反应器更宽,且IC反应器的平均粒径Da和Sauter平均直径D32均大于UASB反应器。

2.4颗粒沉降速度

UASB和IC反应器内颗粒的沉降速度一般都高于液体升流速度。IC颗粒(粒径<0.5mm)的沉降速度仅略高于液体的升流速度(2.6mm/s)。在IC反应器的第二反应室,由于气体负荷率较低,创造了一个较为平稳的沉淀条件,有利于细小颗粒的滞留。

2.5污泥的活性

IC反应器污泥的活性远高于UASB反应器的污泥活性。这是由于IC反应器的污泥颗粒完全趋于流化状态,传质的限制因素小,UASB反应器污泥床局部地方的污泥浓度很高,甚至存在死区,传质受到一定限制。因此,IC反应器的平均污泥去除负荷率远高于UASB反应器的污泥去除负荷率。

2.6反应器不同高度污泥浓度的变化

Pereboom和Vereijken分别测定了处理啤酒废水和土豆废水的IC反应器不同高度处污泥浓度及颗粒大小分布变化的情况。得出了不同高度的颗粒尺寸的分布,颗粒尺寸大小、生物量浓度和灰分沿IC反应器高度的变化,IC反应器的第一段污泥床混合良好,污泥床以上和出水中固体的灰分大大高于第一段污泥床。由此可得出结论,IC反应器具有很高的紊流和上升流速,有助于无机物的有效去除。

3IC工艺技术优点

3.1容积负荷高

由于IC反应器存在着内循环,第一反应室有很高的升流速度,传质效果很好,污泥活性很高,因而其有机容积负荷率比普通UASB反应器高许多,一般高出3倍以上。处理高浓度有机废水,如土豆加工废水,当COD为10000-15000mg/L时,进水容积负荷率可达30-40kgCOD/(m3d)。处理低浓度有机废水,如啤酒废水,当COD为2000-3000mg/L时,进水容积负荷率可达20-50kgCOD/(m3d),HRT仅2-3h,COD去除率可达80%左右。

3.2节省投资和占地面积

由于IC反应器容积负荷率高出普通UASB反应器3倍左右,IC反应器的有效体积仅为UASB反应器的1/4-1/3,所以可显著降低反应器的基建投资。由于IC反应器不仅体积小,而且有很大的高径比(一般为4-8),所以占地面积特别省,非常适用于占地面积紧张的厂矿企业。小型的IC反应器可以工厂预制,大型的可在现场制作,施工工期短,安装简便,且IC反应器的土方量很小,可节省施工费用。

3.3抗冲击负荷能力强

由于IC反应器实现了内循环,处理低浓度水(如啤酒废水)时,循环流量可达进水流量的2～3倍;处理高浓度水(如土豆加工废水)时,循环流量可达进水流量的10～20倍。因为循环流量与进水在第一反应室充分混合,使原废水中的有害物质得到充分稀释,降低了有害程度,从而提高了反应器的耐冲击负荷的能力。

3.4抗低温能力强

温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。IC反应器由于含有大量的微生物,温度对厌氧消化的影响变得不再显著和严重。通常IC反应器厌氧消化可在常温条件(20-25℃)下进行,这样减少了消化保温的困难,节省了能量。

3.5具有缓冲pH的能力

内循环流量相当于第1厌氧区的出水回流,防止局部酸化发生,并可利用COD转化的碱度,对pH起缓冲作用,使反应器内pH保持最佳状态。

3.6内部自动循环,不必外加动力

普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的,而IC反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环,不必设泵强制循环,节省了动力消耗。

3.7出水稳定性好

IC反应器的第一、二反应室,相当于上下两个UASB反应器,它们串联运行,可以补偿厌氧过程中Ks高产生的不利影响。VanLier在1994年证明,反应器分级会降低出水VFA浓度,延长生物停留时间,使反应进行稳定。第一反应室有很高的有机容积负荷率,相当于起“粗”处理作用,第二反应室则具有较低的有机容积负荷率,相当于起“精”处理作用。整个IC反应器实际上是两级厌氧处理。一般情况下,两级厌氧处理比单级厌氧处理的稳定性好,出水也较稳定。

3.8启动周期短

IC反应器内污泥活性高,生物增殖快,为反应器快速启动提供有利条件。IC反应器启动周期一般为1-2个月,而普通UASB启动周期长达4-6个月。

4IC处理技术应用现状及发展前景

IC处理技术从问世以来已成功应用于土豆加工、菊苣加工、啤酒、柠檬酸和造纸等废水处理中。1985年荷兰首次应用IC反应器处理土豆加工废水,容积负荷(以COD计)高达35-50kg/(m3d),停留时间4-6h;而处理同类废水的UASB反应器容积负荷仅有10-15kg/(m3d),停留时间长达十几到几十个小时。

在啤酒废水处理工艺中,IC技术应用得较多,目前我国已有多家啤酒厂引进了此工艺。从运行结果看,IC工艺容积负荷(以COD计)可达15-30kg/(m3d),停留时间2-4.2h,COD去除率ηCOD>75%;而UASB反应器容积负荷仅有4-7kg/(m3d),停留时间近10h。

对于处理高浓度和高盐度的有机废水,IC反应器也有成功的经验。位于荷兰Roosendaal的一家菊苣加工厂的废水,COD约7900mg/L,SO42-为250mg/L,Cl-为4200mg/L。采用22m高、1100m3容积的IC反应器,容积负荷(以COD计)达31kg/(m3d),ηCOD>80%,平均停留时间仅6.1h。

我国无锡罗氏中亚柠檬有限公司的IC厌氧处理系统自1998年12月运行以来一直都很稳定,进水COD一般在8000mg/L以上,pH5.0左右,容积负荷(以COD计)可达30kg/(m3d),出水COD基本在2000mg/L以下,且每千克COD产沼气0.42m3。1996年IC反应器首次应用于纸浆造纸行业,并迅速获得客户欢迎,至今全世界造纸行业已建造IC反应器23个。反应器产生的生物气纯度高,CH4为70%-80%,CO2为20%-30%,其它有机物为1%-5%,可作为燃料加以利用。

表1列出了IC反應器和UASB反应器处理啤酒废水的对照结果,从表中数据可以看出,IC反应器在很大程度上解决了UASB的不足,大大提高了反应器单位容积的处理容量。

5结语

随着生产的发展,经济高效、节能省地的厌氧反应器越来越受到水处理工作者的青睐。IC反应器的一系列技术优点及其工程成功实践,是现代厌氧反应器的一个突破,值得进一步研究开发。而且由于反应器容积小,生产、运输、安装和维修都十分方便,产业化前景也很乐观。

参考文献

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生物膜法处理磷矿选矿废水 篇4

1 磷矿废水的成分及危害

1.1 磷矿废水的成分

磷矿废水主要来源于选矿过程, 其污染物质主要包括以下几种:①有机污染物磷矿废水中含有多种残留的有机浮选药剂——抑制剂和捕收剂等。抑制剂主要有S711、Ssos等;捕收剂主要为脂肪酸, CCS502, 皂类物质等。②无机污染物一般包括残留的少量有害金属如Cu、Fe、Mn、Pb等;氟化物和硫化物以及调整剂Na2CO3和分散剂水玻璃等。③固体悬浮物磷矿在浮选过程中会产生大量碱性、具有一定稳定性的多相分散系尾矿废水, 含有较高悬浮物, SS浓度可高达15000 mg /L。

1.2 磷矿废水的危害

磷矿石的多样性决定了磷矿废水的复杂性。反浮选工艺是磷矿石浮选的主要工艺之一, 磷矿反浮选一般是在酸性条件下进行的, 废水的p H值通常小于7, 直接排入水体会改变其p H值, 抑制细菌和微生物的生长, 妨碍水体自净, 由于矿山企业一般建在郊区, 周边农田较多, 经常发生由于水污染而引发的一系列健康问题和经济问题。为解决这一矛盾, 实现废水的循环利用, 本文研究混凝沉淀+ 生物膜法+ 臭氧处理选磷废水的可行性。对废水进行曝气生物滤池的深度处理。对曝气生物滤池的挂膜条件、污水处理效果的影响因素及其降解基质的动力学模型进行了比较系统的研究。预处理后的废水在最佳工况条件下进入曝气生物滤池进行深度处理, 最后经过臭氧进行处理。进一步降低出水COD, SS, P, Ga2+等有机物的含量, 及时监测废水中各污染物的去除效果。

2 工艺介绍

根据小试和中试的实验情况, 我们确定了采用絮凝沉淀+生化降解+ 臭氧氧化的方案来处理选矿废水, 此工艺主要分为三个阶段:絮凝沉淀、生化降解、臭氧氧化, 经过这三个阶段的处理, 使得选矿废水达到矿区用水标准, 下面简略介绍一下三个阶段的基本原理

2.1 絮凝沉淀阶段

絮凝沉淀阶段主要是为了进一步去除选矿废水中固体, SS, Ca。选矿废水在浮选区尾矿浓密机中脱除大颗粒固体后才进入水处理系统, 由于尾矿浓密机不能有效的脱除粒度较小的一些固体颗粒, 并且在尾矿浓密机工作不正常的时候选矿废水的固体含量会特别高, 甚至达到0.8g/L, 如此高的固含量进入到生化系统中会对生物降解产生很大的影响, 因此要对选矿废水进一步处理使得固含量降低。

2.2 生化降解阶段

生化降解阶段又分为两个阶段:厌氧段和好氧段。

生物填料为细菌的载体, 它是一种轻而多孔的材料, 有硬性填料和软性填料两种, 厌氧段为软性填料, 好氧段为硬性填料。无论好氧菌还是厌氧菌, 都要附着在填料上然后对有机物进行分解, 但水体中以及反应器底部都有一些游离的细菌, 使得整个反应器成为一个平衡的生态系统。

厌氧段主要是隔绝氧气, 使得细菌生长环境有利于厌氧菌生长, 厌氧菌附着在软性填料上, 厌氧菌适合的生长环境为弱酸性, 将水流中的大分子物质吸附到填料上进行酸化水解降, 一些难于分解的大分子物质被厌氧菌分解成容易分解的小分子物质以及水、二氧化碳等物质, 而容易分解的小分子物质则随着水流进入到好氧段。

好氧段细菌主要针对容易分解的小分子物质, 将其分解为二氧化碳和水或者更小的分子。好氧段底部曝气管为好氧菌提供充足的氧气, 填料表层为好氧菌, 而填料内部为厌氧菌, 一些在厌氧段未被分解的大分子物质被吸附到填料内部进行酸化水解, 而分解成的小分子物质则进入表层, 好氧菌对其进行进一步分解, 从而形成一个微循环, 使得有机物充分降解。

2.3 臭氧氧化阶段

臭氧是除氟以外氧化性能最强的物质, 几乎所有的物质都可以被其氧化, 臭氧氧化作为选矿废水处理的最后一个阶段, 它的作用是在生化降解的基础上进一步破坏选矿废水中有机物的分子结构, 使其起泡能力减弱甚至消失, 从而达到回用的目的。

3 结语

通过回水水质对磷矿反浮选工艺的影响实验确定影响磷矿反浮选指标的有害物质, 并在此基础上结合磷矿废水水质, 确定采用混凝沉淀, 生物膜法, 臭氧处理后达标排放、并对废水处理后回用的效果进行评价。研究结果表明:采用混凝沉淀, 生物膜法, 臭氧处理磷矿浮选废水后可以全部回用。主要的研究结论如下。

混凝沉淀, 生物膜, 臭氧法处理磷矿废水, 可以将废水的COD从500 ~1200mg/l降至100mg/l以下, 去除率达到98.68 %, BOD浓度降至3.6mg/l, 去除率为96.3 %, 出水各项指标浓度均大大低于国家规定的排放标准。

曝气生物滤池处理炼油生产废水 篇5

1 实验部分

1.1 含酚废水水质分析

课题组对含酚废水水质进行了分析，监测方法[1]：，及测试结果的统计见表1。

由表1可见，该废水的COD，BODs，硫化物，石油类和氨氮等污染物均处于常见水平，而酚污染则处于较高状态，是这股废水的主要污染物;由于酚类物质易为微生物降解[1]，因此废水的可生化性较好，结果也表明m(BOD5)/m(COD)值较高，平均为0.56。

表1 含酚废水水质及测定方法

1.2 实验装置及工艺参数

本实验采用上向流曝气生物滤池(BAF)对含酚废水进行处理，BAF是一种新型高负荷淹没式三相反应器，它将生化反应与吸附过滤两种处理过程合并在同一构筑物中完成。本实验设计的曝气生物滤池结构见图1，主要是由生物反应过滤区、曝气装置、反冲洗装置等三部分组成，生物反应过滤区由生物滤料层和碎石垫层组成，滤料层采用粒径4-6mm的轻质生物陶粒，高度2.0m，垫层采用10-20mm的碎石，厚度0.2m，滤池有效容积75L;曝气生物滤池所需空气通过布置碎石垫层内的穿孔曝气管直接进入生物滤料层;反冲洗装置采用配水和配气联合系统，实验中把配气管与曝气管合并，把配水管与进水管合并。

本实验设计的工艺参数及操作条件见表2。

表2 实验的工艺参数及操作条件

1.3 降酚菌培养

为了培养出高效的降酚菌类，课题组分别采用炼油废水生化污泥和生活污泥进行微生物培养，培养时控制的参数见表3。

表3 降酚菌培养控制参数

采用炼油废水生化污泥经过近1个月的培养，发现载体上生长了大量的微生物(以浅色疏松的丝状菌为主)，废水中COD有一定的降解(降解量为40―80mg/L)，但是，废水中的酚基本上没有得到降解(降解量仅为2―8mg/L)。这说明，在高浓度酚的存在下，生化污泥中的细菌受到了抑制，缺乏耐酚型微生物。

改用生活污泥进行微生物培养，结果发现，生活污泥中的微生物种类较多，大量的不同类型的微生物为降酚菌的培养提供了菌源;培养效果可从图2反应出来。

结果显示，在3-4d的时间，由生活污泥培养出的生物膜即可达到很强的降酚能力，酚去除率已接近90%;同时镜检发现：生物膜中的菌胶团结构良好，其中含大量的球菌、双球菌、链球菌。

2 结果与问题讨论

2.1 主要污染物的降解

根据酚的可生化性能及进水有机负荷，对含酚废水的处理进行了三种水力停留时间(HRT)的实验，分别为2.5h，2.0h和1.5h主要污染物的平均进、出水变化见表4。

表4 主要污染物的平均进、出水变化结果 mg・L-1

从表4数据发现，因为实验采用的是好氧生化，酚、S2-及BOD5这些易于氧化的物质或指标去除效果最好，NH3-N则没有得到降解，其它如COD和油也有不同程度的降解，

2.2 水力停留时间与去除效果的关系

图3描述了停留时间对COD和酚降解的影响情况，可知，在一定范围内，停留时间对COD和酚的去除率影响不大，均有较好的出水水质和较高的去除率;进一步发现，当停留时间从2.5h减小到2.0h后，COD的平均去除率虽由76.0%降到73.6%，但它的去除负荷却由3.22kg/(m.d) 升高到4.49kg/(m・d);酚的平均去除率虽由95.5%降到93.8%，但它的去除负荷却由1.08 kg/(m3.d) 升高到1.39kg/(m3・d);但是，如果停留时间再进一步减小到1.5h，则降解效果明显下降。本实验的目的在于寻求一种高效的含酚废水的处理方式及较适宜的水力停留时间，使大部分的COD尤其酚得到降解，防止这些污染物在后续的综合生化处理中产生冲击，显然，当水力停留时间为2.0h时，就已经达到了目的：出水中酚的平均质量浓度为8.5 mg/L，平均去降率达到93%，而且此时COD和酚的去除负荷相对也大。

2.3 影响因素

影响BAF对酚降解的因素主要有温度、pH值、水中溶解氧和曝气量。

①温度

微生物降解有机物是随着温度升高而速度加快的，温度低于25℃，菌的活性明显下降，而高于45℃时，菌的活性也受到抑制，处理效果明显降低。试验得出耐酚噬酚菌的适宜温度是25-40℃。

②原水pH值

进水pH值在7.0～8.0范围内较为适宜。由于汽提废水中含有S2-，其氧化后生成酸，若进水pH值偏低时，会造成出水pH值过低，抑制生物膜的活性。

③曝气量和水中DO

试验中发现生物床的微生物容量很大，水力负荷及有机去除负荷都相当高，所需的曝气量相应较大，一般气水体积比为5～8;另外，从BAF不同位置采样分析，发现DO的质量浓度池顶较池底低0.5～1.0mg/L，充分表明耐酚噬酚菌是一种好氧微生物，出水的DO的质量浓度不宜低于2.5～3.0mg/L，若过低，则影响降酚菌的繁殖和活性。

2.4 BAF的反冲洗

随着运行时间的延长，生物陶粒中截留的SS的增多和生物膜的增厚及脱落会造成水头的增加，且会引起陶粒中水和气的分布不均，这时必须对BAF进行反冲洗。反冲周期的长短主要与水力负荷、进水有机负荷有关，也受反冲强度和时间的影响;水力、有机负荷大，滤池中产生的污泥量就多，反冲的周期就短;从装置上安装的压差计显示，反冲洗时装置的水头损失约35～45cm，冲洗周期为2～3 d。实验中对BAF采用气―水联合反冲，反冲洗的气、水强度较小，气强度为8.5～12.5 1/(m・s)，水强度为4.0～8.5 1/(m2・s)，冲洗时间20-30min。

3 结论

①选用生物陶粒作为曝气生物滤池的滤料，利用生活污泥可快速培养出高效的降酚菌种。

②曝气生物滤池作为含酚废水的处理装置，具有设计简单、处理时间短、去除率和去除负荷高的特点。

③含酚废水在进水酚的质量浓度不大于160mg/L，COD的质量浓度不大于800mg/L的条件下，水力停留时间仅需2.0h，经过曝气生物滤池的处理，出水中酚和COD的平均质量浓度分别不大于8.5mg/L和140mg/L，酚的平均去除率达到93%，COD的平均去除率达到73%。

生物材料废水 篇6

摘 要：生物膜法脱氮技术在工业废水处理中被广泛应用，是废水处理技术领域中比较成熟的一门技术。采用生物膜法脱氮技术对合成丁苯橡胶工业废水进行处理，本文主要考察废水温度、PH、溶解氧以及污泥浓度对去除氨氮的影响，确定了在应用过程中的以上影响因素的适用范围，以便提高处理效果。

关键词：生物膜法；脱氨氮；合成丁苯橡胶工业废水；影响因素

某合成丁苯橡胶生产企业生产能力为23万吨/年，其废水处理工艺为污水预处理+生化处理两个基本单元组成。随着地方政府对工业废水排放要求不断提高，山东省从2012年开始执行氨氮不大于5？mg/L的废水排放标准，排放标准非常严格。因为生物膜法脱氮技术较为成熟，因此用生物膜法去除废水中的氨氮在工艺上容易找到突破口。

1 生物脱氮技术的基本原理

合成丁苯橡胶工业废水中存在着有机氮、氨氮、氨水、硝态氮等形式的氮，而其中以有机氮和氨氮为主要形式。在生物处理过程中，有机氮被氨化菌氧化分解，而后经硝化过程转化变为NO3-N和NO2-N，最后通过反硝化作用使硝态氮转化成氮气，而逸入大气。由此可见，有机氮进行生物脱氮可分为氨化-硝化-反硝化三个步骤，生物脱氮的关键在于硝化和反硝化。

反应过程如下：

①氨化反应以氨基酸为例：RCHNH2COOH+O2→ROOH+CO2+ NH3 （1）

②硝化反应：NH4++1.86O2+1.98HCO3-→0.021C5H7NO2+1.04H2O+0.98NO3-+1.88H2CO3 （2）

从上式可知，1毫克氨氮氧化为硝态氮要消耗7.07毫克碱（以CaCO3），并消耗4.25毫克氧[1]。在不考虑硝化反应过程中硝化菌的增殖，其反应可简化为

NH4++O2→NO3-+2H++H2O （3）

按此式计算，氧的消耗量为4.57毫克，碱度消耗量为7.14毫克。

一般认为反硝化反应在偏酸性条件下进行，对溶解氧也有比较苛刻的条件，要求溶解氧小于0.5mg/L才能进行硝化反应。

2 合成丁苯橡胶工业废水处理工艺

2.1 原处理工艺

2012年以前由于执行地方排放标准对氨氮的要求不算太高，只要不大于15mg/L就可进行排放。其合成丁苯橡胶废水处理工艺流程为：丁苯装置出水→丁苯污水预处理→生化处理→达标后排海。其中生化处理包括：厌氧酸化阶段→生化曝气阶段→沉降→接触氧化池→沉降→排海。因丁苯预处理出水氨氮一般在30～40mg/L之间，经过生化处理后很容易达到排放标准。

2.2 现在处理工艺

从2012年开始严格执行5mg/l的地方排放标准，继续利用原来的生化处理工艺将很难实现达标排放。对接触氧化阶段进行功能调整，实现生物法去除氨氮的功能。工艺流程为：厌氧酸化阶段→生化曝气阶段→沉降→加碱混合→MBBR硝化阶段→沉降→达标排海。正常的硝化污泥培养、驯化时间较长，为了节约时间，从某炼油厂引进硝化污泥直接进行驯化，大大节省了驯化时间。

3 硝化反应影响因素

3.1 温度

在生物硝化系统中，硝化细菌对温度的变化较为敏感，一般温度在5～35℃的范围内，硝化细菌能够正常新陈代谢。当温度低于15℃的时候，硝化细菌的处理能力有明显下降；低于10℃时硝化细菌只能维持生命基本特征；温度越高硝化细菌的处理能力越强，当然温度过高硝化细菌将会大量死亡，在工程实际应用过程中将温度最好控制在30～35℃。

3.2 PH

硝化细菌不但对温度变化敏感，对PH值的变化也非常敏感，最佳PH值应控制在8.0～8.5范围之内，在这样的条件下硝化细菌的硝化速度最快，耗碱的速度也是最快。因为硝化反应是产酸的过程（如（3）反应式），要保证硝化细菌的生长环境必须外加液碱维持在碱性环境中。当废水PH值低于7时 不及时加碱时，硝化细菌的反应速度将会降低；PH低于6时硝化细菌会很快死亡；当废水PH值大于9以上硝化细菌的反应速度同样会降低，但是回复到8.0～8.5时很快反应就会回复。（注氨氮浓度单位：mg/L）

4 反硝化反应影响因素

由于反硝化作用产生的调节为厌氧或缺氧状态，即溶解氧在0.3～0.5mg/L之间[2]，硝态氮、亚硝态氮及其它氮氧化物才能作为电子受体被还原为氮气，而现在硝化反应后端继续进行鼓风曝气使溶解氧大于2mg/L以上，所以说本工艺处理丁苯橡胶废水只是进行了硝化反应没有进行反硝化反应。

5 结语

在近两年的实际应用过程中，来水水量保持基本稳定的条件下，温度控制在30℃到35℃之間，硝化细菌长势良好。通过调整曝气量，控制溶解氧在2mg/l到5mg/l之间，污泥感观同比溶解氧大于5mg/l以上要结实，并容易沉降，出水悬浮物较低。通过对PH值的考察，当PH≤6时，硝化细菌会很快死亡；当PH≥9时，硝化反应速度降低，但PH回复到8.0—8.5之间时速度反应又恢复，可以说明当PH≥9时硝化反应受到抑制。污泥浓度在生物脱氨氮技术中起到比较重要作用，污泥浓度的高低与系统抗冲击能力大小有一定对应关系，当污泥浓缩在2mg/L时受来水水质影响较大，例如：COD较高或氨氮较高时，出水水质相应较高；当污泥浓度在4mg/L左右时，系统出水受来水水质影响不大，说明当污泥浓度在4mg/L左右时硝化系统既能够去除COD又能去除氨氮。

参考文献：

[1]唐受印，等.水处理工程师手册[M].化学工业出版社，2000.

印染废水生物吸附处理法综述 篇7

传统的吸附法的工作原理主要是将活性炭、粘土等多孔物质的颗粒或粉末与废水混合, 或让废水通过由其颗粒组成的滤床, 使废水中的污染物质吸附在吸附剂表面上后被过滤除去[2]。传统的吸附法对除去废水中的溶解性有机物十分有效, 但它对于胶体和疏水性染料等物质却无能为力。活性炭具有较高的比表面积, 具有较强的脱色吸附性能, 可吸附废水中的多种有机物和金属离子, 吸附后活性炭还可以通过热空气再生循环利用, 但再生后脱色率下降, 需不断补充新炭, 运行费用较高, 所以常用作在废水处理的预处理或深度处理工段。

而与传统吸附法相比较, 生物吸附法是将活性污泥对有机物的降解的吸附和代谢降解两个过程分别在各自的反应器内进行, 这样将活性污泥充分的利用, 不仅能够通过传统的吸附作用吸收降低废水中的有机物含量, 而且能够分解吸收的有机物作为自身微生物的养料, 维持细菌的生长。由于细胞结构的复杂性使得对于生物吸附的机理研究处于争议状态, 现在普遍认为生物吸附中微生物吸收金属离子的过程主要分为有两种方式, 第一种是金属离子在细菌表面的被动吸附, 生物体细胞壁上的官能基团被动的与金属离子发生结合;第二种是活体细胞的主动吸附, 细胞表面的某些酶与细胞表面吸附的金属离子主动结合, 通过细胞壁转移至细胞内[3]。

生物吸附法始于50年代的美国, 其突出的优点是污泥负荷高, 约为常规活性污泥法的10-20倍, 抗冲击负荷能力强, 对pH和有毒物质具有很大的缓冲作用, 同时由于吸附池停留时间短, 处理费用大为降低, 运行费用不足普通活性污泥法的50%, 具有极高的经济适用性。

生物吸附的过程可以大致由上图表示, 这种方法不仅在低浓度下, 对重金属等有害物质可以被选择性地吸附去除, 还可以有效地回收一些贵重金属, 利用生物吸附法处理废水效率高, 投资小, 菌种的来源广泛, 运行费用低, 具有较强的经济价值。但是对于工业化处理废水来讲, 生物吸附法仍然具有一定的困难, 主要是由于自然状态下的微生物菌的成长能力较弱, 耐冲击性能较差, 不利于工业上生物吸附的连续性操作, 所以要想生物吸附像活性炭吸附一样应用于废水的工业化处理, 必须将微生物菌种制备成固定的颗粒。相对于工业而言, 生物吸附剂应符合以下几方面的要求, 首先是要具有较理想的物理、化学和机械性能, 适用于如全混、柱式或流化床等连续流动系统, 其次是要具备快速有效的吸附和解吸操作的能力, 同时对金属具有较好的的选择性, 以便重金属的回收利用, 最后要有较好的循环利用能力和较低的运行成本和死亡率, 以提高经济性[4]。

与传统的活性炭吸附法相比, 生物吸附法具有以下方面的优点: (1) 生物吸附法处理能力更强。生物吸附不仅能够处理可降解有机物, 对与重金属等物质也有较强的吸附作用, 处理废水的能力更强, 效率更高 (2) 生物吸附法具有较强的自我调节能力。生物吸附中存在的细菌能够自己通过不断地进行繁殖、适应、淘汰、优选产生更强的微生物菌种, 这样产生的微生物菌种不仅具有更强的适应性, 繁殖能力和处理能力更强, 同时还具有较强的抗冲击能力, 这样使得生物吸附法具有更强的自我调节能力。 (3) 生物吸附法适应性更好。由于生物吸附法中物理化学作用占主导作用, 因此对毒物、pH值、负荷以及温度的变化都有较强的适应性。 (4) 生物吸附法效果更好。生物吸附法对于可生化性的提高, 具有更好的效果, 也可以根据生产要求对吸附补充一定量的混凝药剂进行强化, 这样对于后续处理单元的工作更加方便灵活多变。

虽然生物吸附具有很多优点, 但是目前利用生物吸附技术大规模处理废水的系统却很少, 因为各方面的影响因素限制了它的大规模使用, 例如缺乏金属和生物吸附剂之间作用的动力学数据, 不能进行过程设计和放大以及经济衡算等, 因此有必要对生物吸附现象进行进一步的研究[5]。随着社会经济的发展和人们对环境问题的重视, 印染废水生物吸附处理技术一定会得到快速长久的发展, 生物吸附法一定将绽放属于自己的光彩。

参考文献

[1]刘东莲.染料废水处理方法的研究进展.河南化工. (2004) 12-0005–03

[2]朱建平等.吸附气浮法脱除染料离子的研究.环境工程, 1993, 11 (1) :10～12.

[3]杨书铭, 黄长盾.纺织印染工业废水治理技术.北京:化学工业出版社, 2002

[4]胡厚堂, 王海宁.生物吸附法处理水体中的重金属的现状与展望.新疆环境保护, 2003

生物滤池处理炼油厂废水 篇8

关键词：炼油厂废水,生物滤池,生化处理,填料

工业废水回用是解决水资源短缺的有效途径之一。工业废水经深度处理后回用可减少新鲜水消耗量,同时减少向环境的排污量,具有可观的经济效益和环境效益。石化废水成分复杂,污染物含量高,采用传统的活性污泥法处理后,出水中COD、BOD5、油含量等仍较高,达不到废水回用的标准[1,2,3,4,5]。

本工作采用生物滤池处理某炼油厂废水(以下简称废水),使废水经处理后达到某些工艺用水的回用指标,减少了污染物排放总量和新鲜水补充量,从而降低了装置的运行成本。

1 实验部分

1.1 废水水质

废水取自某炼油厂污水处理车间二沉池,其中COD为77.31mg/L,BOD5为80.23mg/L,NH3-N、P、油、S2-、酚、Fe的质量浓度分别为7.14,2.96,15.4,3.2,0.97,2.2mg/L。

1.2 材料和仪器

沸石:密度2.16g/cm3,含湿量7%～14%,孔径3.5×10-10～4.0×10-10m,比表面积230～320m2/g;活性炭:表观密度4～5g/cm3,堆积密度0.52g/cm3,含湿量小于5.0%,粒径3.0～15.0mm;建筑陶粒:粒径5～20mm,堆积密度0.5～8.0g/cm3;工程陶粒:粒径3～6mm,堆积密度0.98～1.10g/cm3,密度2.26 g/cm3,比表面积4.11m2/g。

VIS-7220型分光光度计:大连分析仪器厂;OD1012型无油式空压机:美国PUMA集团;LUGB-2201型在线涡街空气流量计:沈阳市斯拓仪器仪表厂;LC-B型在线椭圆齿轮液体流量计:沈阳市斯拓仪器仪表厂。

1.3 工艺流程

生物滤池处理废水的工艺流程见图1。在4个生物滤池中分别加入沸石、活性炭、建筑陶粒、工程陶粒作为填料,滤池填料体积均为1.23L。采用空气鼓风曝气。

1.4 分析方法

采用分光光度法测定废水浊度;采用重铬酸钾法测定COD;采用纳氏试剂比色法测定NH3-N含量。

2 结果与讨论

2.1 生物滤池填料密度

生物滤池填料密度越大,反冲洗强度越大,则需要的能量消耗越大。本实验采用水置换法[6,7,8]测得沸石、活性炭、建筑陶粒、工程陶粒4种填料的表观密度分别为2000,1697,1306,949kg/m3。

2.2 生物滤池挂膜

生物滤池挂膜采用自然挂膜法,水温为14～20℃,由于二沉池出水中还含有一定量的活性微生物,这些微生物随进水进入生物滤池,一部分被吸附或截留在填料表面,它们以废水中的有机物作为营养物质进行生长繁殖,在填料表面形成一层薄薄的、由多种微生物构成的生物膜。静态培养2d后,开始向生物滤池中小流量进水,7 d后,滤池出水水质明显变好,在填料表面发现有初态生物膜,逐渐提高进水流量至14 mL/min后稳定运行。经过45 d的连续运行,COD与NH3-N去除率趋于稳定,表明挂膜已接近成熟,生物滤池挂膜成功。滤池挂膜阶段,进水、出水中COD和ρ(NH3-N)的变化情况见表1。

2.3 HRT对生物滤池处理效果的影响

在进水COD为77.31mg/L、ρ(NH3-N)为7.14mg/L的条件下,考察了水力停留时间(HRT)对生物滤池处理效果的影响,实验结果见图2、图3。由图2、图3可见:随HRT延长,微生物与废水充分接触,废水COD和NH3-N去除率随之提高;当HRT为1.5h时,各种填料对废水COD和NH3-N去除率均较高且趋于稳定,COD去除率高于75%。因此,本实验适宜的HRT为1.5h。

2.4 进水有机负荷对生物滤池处理效果的影响

在HRT为1.5h的条件下,考察进水有机负荷对废水COD去除率、NH3-N去除率和出水浊度的影响,实验结果见图4～6。由图4、图5可见:随进水有机负荷的增加,装有4种填料的生物滤池COD去除率、NH3-N去除率均降低;进水有机负荷为0.74～1.85kg/(m3.d)时,4种填料对COD的去除率均高于77%,且随有机负荷增加,COD去除率变化较小;当有机负荷大于2.41kg/(m3·d)时,COD去除率明显降低。NH3-N去除率随有机负荷增加的变化规律与COD的变化规律相似。故应将有机负荷控制在0.74～1.85kg/(m3·d)。

■活性炭;●建筑陶粒;▲工程陶粒;▼沸石

■活性炭;●建筑陶粒;▲工程陶粒;▼沸石

■活性炭;●建筑陶粒;▲工程陶粒;▼沸石

■活性炭;●建筑陶粒;▲工程陶粒;▼沸石

由图6可见:活性炭滤池出水由于略带黑色而使出水浊度大于进水浊度;建筑陶粒滤池出水和工程陶粒滤池出水浊度较低,基本不受进水有机负荷变化的影响。

◆进水;■活性炭;●建筑陶粒;▲工程陶粒;▼沸石

2.5 曝气量对生物滤池处理效果的影响

在进水COD为114.05 mg/L、ρ(NH3-N)为8.25 mg/L的条件下,考察了曝气量对生物滤池处理效果的影响,实验结果见图7、图8。由图7、图8可见:随曝气量增大,废水的COD去除率和NH3-N去除率也逐渐增高;当曝气量为0.29 L/min时,活性炭、工程陶粒、建筑陶粒及沸石的COD去除率分别为76%,73%,71%,71%,NH3-N去除率分别为83%,63%,72%,51%;继续增大曝气量,COD去除率和NH3-N去除率趋于稳定,或有降低趋势。这是因为,曝气量较小时,生物滤池内的供氧及有机物转移速率满足不了生物增长、繁殖的需要,微生物活性较低,有机物降解速率下降。随曝气量增大,供氧及有机物转移速率增大,微生物活性增高,在进入生物滤池的有机负荷不变的情况下,COD去除率增高。但曝气量增大到某一值时,由于表观气速过快,产生很大的剪切力,使大量的微生物膜从填料壁上剥落流失,COD去除率明显降低。另外,曝气量增大,曝气所消耗的功率增加,相应的运行费用也增高。故曝气量应控制在0.29 L/min左右。

2.6 生物滤池填料的选择

生物滤池填料的选择应综合考虑以下因素:密度适当,所选择的填料能使反冲洗在低耗能条件下进行;足够的硬度,即使在过滤设备中使用许多年仍能保持其原有的颗粒形状和大小;具有高度耐腐蚀性,能避免填料在反冲洗过程中的磨损;多孔性滤料可提供最佳的细菌生长条件。

从生物滤池实验阶段运行情况来看:活性炭由于硬度小、易磨损而使出水浊度最大;建筑陶粒虽然对COD和NH3-N的去除效果较好,出水浊度也很小,但易结块;沸石密度大,不利于反冲洗。在本实验考察的4种填料中,工程陶粒呈球形,密度最小,对COD和NH3-N的去除效果好,且出水浊度能达到废水回用标准。因此,选择工程陶粒作为生物滤池填料。

■活性炭;■建筑陶粒;▲工程陶粒;▼沸石

■活性炭;●建筑陶粒;▲工程陶粒;▼沸石

3 结论

a)采用活性炭、建筑陶粒、工程陶粒、沸石作填料的生物滤池处理炼油厂废水,废水COD和NH3-N去除率随HRT的延长而增加,当HRT为1.5 h时,各种填料对废水的COD去除率均高于75%且趋于稳定。

b)分别装有4种填料的生物滤池随进水有机负荷的增加,COD去除率、NH3-N去除率均降低,进水有机负荷为0.74～1.85 kg/(m3·d)时,装有4种填料的生物滤池对COD和NH3-N的去除率均较高。

c)随曝气量增大,废水的COD去除率和NH3-N去除率也逐渐提高,但曝气量过大,微生物易脱落,故曝气量控制在0.29 L/min左右为宜。

d)工程陶粒对COD和NH3-N的去除效果好,且出水浊度能达到废水回用标准,故选择工程陶粒作为生物滤池的填料。

参考文献

[1]黄宇，童张法，唐艳葵等．新型曝气生物滤池填料的研制及性能分析．化工环保，2006，26(3)：242～245

[2] Loakidou M X,Zouboulis A I.Comparision of biological treatment process using attached-growth biomass for sanitary landfill leach ate treatment.Environ Pollut,2001, 111(3):273～281

[3]赵海霞，甄博如，平亚明．水解酸化—好氧生物滤池处理炼油废水．化工环保，2005，25(3)：210～213

[4] Egaard H,Rusten B.Badin Chasmal wastewater treatment plants based on moving bed biofilm reactors.Water Sic Tech,1993,28(10):351～359

[5]朱文亭，颜玲，颜海英等．循环移动载体生物膜反应器的试验研究．中国给水排水，2000，16(11)：51～54

[6]廖克俭，姜恒．催化剂分析．沈阳：东北大学出版社，2000．5～6

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石油化工厂废水的生物处理 篇9

化学处理:系为碱性与酸性废水的化学中和。例如, 聚氯乙烯等工艺所产生的酸性、碱性废水的化学处理, 还有以氧化分解为目的所进行的氯处理等。此方法除用子处理含氰离子废水的碱性氯处理之外, 也用于为减低处理水的氧气要求量、味和臭等几个方面。

汽提:有用空气、水蒸汽等对废水进行汽提的方法。在苯乙烯工厂的乙基苯的接触脱水工程中用水蒸汽, 其冷凝水中有0.1%的芳香族化合物, 它是以汽提法使之去除的。含有丙烯睛的废水亦采用这种汽提方法。

过滤与固体分离:此法应用于氯乙烯的废水处理。还有应用于苯乙烯、丁乙烯的乳胶制造工艺的洗净水的凝集沉淀的例子。

焚烧:一般焚烧法应用于固形物浓厚的废水处理, 但将其焚烧装置改良后, 也适用于稀薄废水的处理。使用此方法时, 须考虑大气污染和装置的耐腐蚀问题。

其他:有投进深井 (以对他物无影响为限) , 放流下水道 (易于生物处理且为允许限度以下并将有害物质除去者) , 稀释法 (投弃海洋而无影响者) 等, 但这些方法均非提倡之方法。

2 石油化工厂废水的生物处理

与石油化学相关连的主要工业废水, 目前有乙烯工厂废水;合成橡胶工厂的胶乳废水;合成丁醇工厂的丁醇、巴豆油、乙醛等的废水;合成树脂或二氧化碳工厂所放出的苯酚、甲醛、氰清废水;丙烯睛工厂和合成洗涤剂工厂废水等。

石油化工之各种工厂的废水中, 所含有成为处理对象的基质并不是单一的。即使有某一特定的主体物, 但在多数情况下各工序中在往还附带有复杂的微量的其他物质。有时也含有对菌体有毒害的东西。因此, 生物处理变得更为复杂。所以对各种废水须先作生物处理的实际利用实验, 并以此为基础设计其应用。有关这些研究在应用方面的报告欧美较多, 但在中国除微生物工业技术研究所外尚较缺乏。

3 生物处理时的具体耍求

第一、在进行石油化工厂废水的生物处理时, 必须特别留意到前述之废水的特性。尤其要正确地掌握废水性质、废水量、排出状态等, 从而根据其性状及处理目的来选择处理法, 而且从事排水途径的整备和进行系统性的处理等, 都是非常重要的问题。

第二、在根据污染度的强弱考虑排水途径的整备时, 也不应只单纯考虑污染废水的蓄集问题, 而必须要考虑每个处理过程中的效率, 以及相继其后的处理的效率问题。尤其在生物处理时, 有因预处理不当而使废水反而变得难于处理的情况, 也须加以注意。

第三、当进行探讨石油化工厂废水处理时, 其中最难掌握的是水量、水质的变动以及含硫化氢的有毒物质的混入等问题;而这些也是生物处理的最弱环节, 因此在进行处理时此特别成为一个问题。

第四、进行设备设计时下述各点可谓最低限度的对策:设置能抵销水量、水质变动的贮槽;用曝气等的前处理, 减轻曝气槽的负荷;采用对冲击负荷有抗性的处理方式 (完全混合型、在曝气槽内高污泥浓度下运转) ;整备好正确而迅速的监视体制等;

第五、探讨工厂废水的生物处理时, 对其化合物能否被微生物分解以及对生物的毒性问题, 进行某种程度的预测是可能的。使用各种纯粹化合物调查被污水细菌及被现场活性污泥的分解性以及毒性等问题的报告也多起来了。随着有机化学工业的发展, 今后有必要进一步加强包括有铅汞慢性中毒在内的这些试验。不过, 当考虑处理混有有毒物质和难分解性化合物的废水时, 实际装置的设计往往要依靠在实验室规模或在实验工厂所作的处理实验的成果。

4 结语

石油废水的来源, 从最近形成工业地带的倾向上看, 它将不会是单一的, 而是石油联合企业等综合性产物。因此, 此石油类的废水处理, 应针对多种工厂的综合废水采取共同处理对策, 这样经济合理。近几年石油加工及石油化工的发展很快, 其产物的种类也随之变得丰富多采。这些工厂的废水亦含有原料、中间产品、制品等, 内容极为复杂, 而其放出量也非常之大。然而中国石油系统废水的处理还仅仅是开始阶段, 从工业的进展和防除公害角度出发, 开发提高这一领域的科学技术则越发显得重要。与此相应, 生物处理法的价值正在逐步受到公认。

参考文献

[1]崔彩花.石油化工废水处理技术研究进展[J].化工管理.2013 (22) .

[2]荣健宾.石油化工废水的特点及其处理技术研究[J].商品与质量.2014 (SC) .

[3]初立国, 薛鹏飞, 张川, 桂军友.浅析石油化工废水的处理方法[J].中国石油和化工标准与质量.2013 (11) .

[4]尹刚, 常来军, 谭立国.石油化工废水对地下水污染的研究[J].工业用水与废水.2012 (01) .

[5]冷东梅.石油化工废水处理技术应用研究进展[J].化学工程与装备.2014 (12) .

[6]侯国江.浅析石油化工废水处理的技术措施[J].中国石油和化工标准与质量.2012 (11) .

膜生物反应器处理超市废水 篇10

1 大型超市废水水质分析

大型超市废水主要包括生活污水、洗车废水、餐饮废水、洗衣废水以及生鲜废水。出水执行《污水综合排放标准》 (GB8978—1996) 一级标准, 其进出水主要指标见表l (进水水质以上海某大型超市废水水质为例。

2 工艺流程的确定

大型超市一般仅在每日白天至晚上10点产生, 因此, 本工艺应具有抗冲击负荷的能力。当然, 优良稳定的出水水质同样是我们需要达到的。

工艺流程图如下 (图1) :

3 膜生物反应器设计中工艺参数的讨论

3.1 系统构型的确定

3.1.1 分体式MRR反应器

它将生物反应器与膜组件串联布置, 它的特点是:运行稳定可靠。易于操作管理;膜容易清洗、更换;膜通量较高。

3.1.2 一体式MBR反应器

它将膜组件直接浸没于生物反应器内的活性污泥混合液中, 一体式MBR的膜通量相对较低, 较易发生膜污染.较难清洗和更换膜组件。但结构比分体式MBR更紧凑, 占地面积较小。

鉴于大型超市所在地一般为市区繁华地段, 土地使用费用昂贵, 我们采用一体式MBR反应器。

3.2 膜组件的选取

目前市场上大量应用的3种MBR构型是:板框式一体式膜组件、中空纤维一体式膜组件和管式分体式膜组件。

从上表我们可以得出以下结论:

在成本方面, 中空纤维膜组件比板框式膜组件更有竞争力.但需求的设备较多 (如反洗系统和用于预处理的1mm细格栅等) 。

板框式和管式膜可用的材料更多, 并且化学稳定性和热稳定性更强, 这种性质有时在恶劣的工业环境中很有用。

管式膜通量较板框式膜和中空纤维膜大。

相比于其他膜组件, 中空纤维净通量大, 成本低, 我们确定使用中空纤维膜组件。

4 结语

随着经济的快速发展, 人们对环境及健康的要求将越来越高, 我们不仅仅需要对工业废水等重污染水进行处理, 人们在生活中所产生的污水将同样值得重视。本文并未对某一具体工程实例进行讲解, 而是对MBR处理超市废水整个工艺设计思路进行介绍, 使读者能够基本掌握MBR处理超市废水的方法, 如膜如何选择等。

摘要：超市废水通常由餐饮废水、生鲜废水、洗车废水、生活污水等组成。通过对超市废水的水质及处理、建设要求的分析, 选择以膜生物反应器为主体处理单元的工艺流程, 对影响处理效果的设计参数进行讨论, 并对各主要构筑物及设备进行设计和选型。

关键词：膜生物反应器,超市废水

参考文献

[1]田陆梅, 蔡妹, 傅利, 潘懿, 万明辉, 张义斌, 刘强, 梁冰.膜生物反应器处理超市废水的试验研究[J].环境科学与技术, 2008年5月, 第31卷第5期:116.

生物材料废水 篇11

关键词: 脱硫酸性废水 含铬废水 废水处理 以废治废

DOI:10.3969/j.issn.1672-8289.2010.09.003

目前,电镀含铬废水处理的工艺很多,效果也较好。但对于一些小型电镀厂来说,突入的成本太高,很难承受。因此,一般的小型电镀厂还是采用药剂还原法处理电镀含铬废水。

电镀含铬废水主要来自镀铬漂洗水、各种铬纯化漂洗水、塑料电镀粗化工艺漂洗水等。含六价铬废水的药剂还原法的基本原理是在酸性条件下,利用化学还原剂将六价铁还原成三价铁,然后用碱使三价铬成为氢氧化铬沉淀而去除1。

电镀废水中的六价铬主要以铬酸根 和重铬酸根 两种形式存在,随着废水pH值的不同,两种形式之间存在着转换平衡。在酸性条件下六价铬的还原反应很快,一般要求pH<3。常用的还原剂有:亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、二氧化硫、水合肼、铁屑、铁粉等1。

锅炉烟尘脱硫酸性废水中含有HSO-3、HCO-3,、F-、,Ca2+、 Mg2+ 等,pH值在3左右。我国目前工业锅炉中的80%为中小型锅炉2。对于锅炉烟尘脱硫酸性废水处理的工艺也不少,但也是由于一次性突入成本过高。当前大量中小型锅炉烟尘脱硫酸性废水处理最常用的是中和处理技术,要想有较好的处理效果费用也不低。

1、利用锅炉烟尘脱硫酸性废水处理电镀含铬废水实验

笔者通过对锅炉烟尘脱硫酸性废水及电镀含铬废水两种废水的水质进行了分析,做了大量的实验,利用锅炉烟尘脱硫酸性废水处理电镀含铬废水,可以降低处理费用。效果较好。下面是每一样废水单独处理及两种一起综合处理的结果。

实验一、电镀厂镀鉻漂洗废水处理方案

(1)、原水水质:含鉻总量:78.4mg/L、PH 值:5。

(2)、几种最佳投药量的药品选择 :

(3)、结果: 效果最好的为硫酸亚铁还原剂加氢氧化钙中和剂.有用法简单效果好等优点.通过再次实验,祥细过程如下:在1000ml的原水中,加入2.34g硫酸亚铁(固`体),PH值3.84,搅拌6min,加入浓度为20%的1ml氢氧化钙后,旋转开始立即出现絮凝体,细,大量,逐渐增大,当再加入到40ml时,絮凝体急剧下沉。搅拌 20min, 停止搅拌7min.沉淀基本完成。几呼没有悬浮物。上清液水质:含鉻总量:1.6mg/L,pH值:7.63

实验二、锅炉烟尘脱硫酸性废水处理方案

(1)、原水水样:PH值3.7,SS:650mg/L。

(2)、通过多种药剂的实验,选择最好的方案,再从该方案中选择最佳投药量。

(3)、结果:效果最好的方法为;先在水样中加氢氧化钠,调PH值到7-8,再加混凝剂三氯化铁,其最佳投药量为50mg/L(即浓度为1%的三氯化铁5ml),搅拌30min,悬浮物极少,沉淀物多,水接近无色。上清液水质:pH值:7.19;SS:21mg/L.

实验三、利用锅炉烟尘脱硫酸性废水处理电镀含铬废水方案

(1)、原水水样同上

(2)、利用锅炉烟尘脱硫酸性废水处理电镀含铬废水的方案:将含鉻废水与锅炉烟尘脱硫酸性废水混合,可达到以废治废的处理效果。通过多次实验,含络废水与锅炉烟尘脱硫酸性废水以4:1的比例混合效果最隹。而经过对多种絮凝剂的实验。三氯化铁效果最好。下表是通过不同剂量及药剂先后投加的顺序不同的效果:

3)结果:其处理过程为:. 将混合后的水样先加三氯化铁.再加氢氧化钠,效果比较好。水接近无色,沉淀物较多颗粒大,下沉快,基本上无悬浮物。上清液水质:pH值:8;SS:5mg/L;含鉻总量:1.3mg/L

2、水处理成本核算

1.1 含铬废水的处理

处理一吨含铬废水的费用:需要药品:氢氧化钙40克,硫酸亚铁(固体)2.34千克。当前市场价格:氢氧化钙0.9元/千克,40克需要0.036元。硫酸亚铁(固体)0.7元/千克,2.34千克需要1.634元,即一吨含铬废水的处理费用共计1.67元。

2.2 锅炉烟尘脱硫酸性废水的处理

处理一吨锅炉烟尘脱硫酸性废水的费用:需要药品:三氯化铁50克,氢氧化钠50克。当前市场价格:三氯化铁5.85元/千克,50克需要0.293元。氢氧化钠2.2元/千克,50克需要0.11元,即一吨锅炉烟尘脱硫酸性废水的处理费用共计0.40元.

2.3 利用锅炉烟尘脱硫酸性废水处理电镀含铬废水

2.3.1 分别处理一吨混合废水的费用:按4:1的比例,1.67元×0.8+0.40元×0.2=1.416元.

2.3.2 两种废水混合后一吨混合废水的处理费用:三氯化铁80克需要0.468元,氢氧化钠50克需要0.11元,共计0.578元。

2.3.3 从以上的水处理成本核算来看,以废治废每吨废水可节约废水处理成本0.835元(1.416-0.578=0.835元)。

以上各種废水处理药品的价格来源于二零壹零年化学试剂商店提供的工业用化学试剂出厂价。

3、利用锅炉烟尘脱硫酸性废水处理电镀含铬废水的可行性

电镀厂电度槽的电镀液要保持一定的温度,一般用热水循环,这些循环热水有些电镀厂采用电加热,有些采用柴油加热。更多的是采用煤加热,因为烧锅炉使用煤作为热源是最省钱的,比电、柴油分别可以节省86%和75%的资金。因此,大多数电镀厂都有燃煤锅炉,对于这些电镀厂来说,将这两种废水混合后中和处理,既节约了水处理的成本,又可以减少排放3。笔者考察了一部分小型电镀厂,由于锅炉不大,一般没怎么进行处理。对含铬废水的处理都有较为完整的体系。实际上,国家环保部门非常重视,对中小型锅炉都有处理方案,有的城市在用太阳能等替代锅炉的都有一定的经济补偿。不论采取什么方法,都是为了保护环境。而我们每个公民都要有环保意识,都有责任保护环境。小型锅炉同样会产生污染,要引起重视。不妨试试上面介绍的方法,以废治废。废水处理成本不会增加,只需增加排烟脱硫设施,即先采用湿法脱硫,用液体吸收剂洗涤烟尘去除二氧化硫,液体吸收剂与二氧化硫的反应速度很快,湿法脱硫的效率较高,且设备小、投资也不大。再将烟尘脱硫酸性废水集中,与含铬废水按比例混合后,进行处理。

4、小结

利用锅炉烟尘脱硫酸性废水处理电镀含铬废水是通过笔者多次实验获得的可行性方案,达到了以废治废,节能减排的效果。适用于一些有锅炉的小型电镀厂。一般的小型电镀厂都有含铬废水的处理系统(大部分是采用药剂还原法)。只要在含铬废水的集水池旁再建一个集水池,将锅炉烟尘脱硫酸性废水引入,然后增加一个配水池即可。一套利用锅炉烟尘脱硫酸性废水处理电镀含铬废水的综合处理系统就完成了。

参考文献

1.张自杰. 排水工程(下)第四版. 中国建筑工业出版社,2000:492

2.刘精今等. 给水排水 1999年 第25卷第8期

3.http://www.pjrsl.com/鹏基热水炉2009年2月27日 47:52

作者简介:

生物材料废水 篇12

一、设计水量和水质及出水排放标准

1. 设计水量和水质。设计水量为200t/d。废水中主要污染物指标见表1:

2. 出水排放标准。

根据该企业行业污染特点, 执行《污水综合排放标准》 (GB8978-1996) 二级标准, 并按照《焦作市2006年环境污染整治方案》的具体指标要求, 执行标准值见表2。

二、工艺流程及特点

1. 工艺流程。

针对该厂废水的特点, 经过广泛调研和大量试验, 确定采用絮凝沉淀-水解酸化-生物接触氧化相结合的处理工艺。工艺流程见图1。

废水经格栅后进入初沉池去除部分悬浮物, 自流进入调节池, 经泵提升到斜管沉淀池, 然后依次进入水解酸化池、生物接触氧化池、气浮池, 最后经化学氧化出水达标排放。

(1) 一级处理。由车间闭路循环回收羊毛脂、两级格栅、初沉池、调节池组成。在生产车间内对洗毛废水进行闭路循环回收羊毛脂, 利用离心机分离提油, 尽量减少羊毛脂外排, 降低废水中的有机物浓度, 提高经济效益。

车间出水经格栅截留粗大颗粒物质和羊毛后自流入初沉池, 去除部分沉降性好的悬浮物。经沉淀处理后的废水进入调节池, 对废水进行水量和水质调节。调节池出水经泵提升到斜管沉淀池, 为了提高细小悬浮物的去除效果, 消除油脂、蛋白质等有机物的稳定性, 泵前虹吸加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺等絮凝剂。

(2) 二级处理。由水解酸化池和生物接触氧化池组成。斜管沉淀池出水自流到水解酸化池, 废水经兼氧微生物水解酸化后自流到生物接触氧化池内, 在该池内水中污染物经好氧微生物作用最终可以分解为二氧化碳和水等稳定物质。两池水流均为推流式, 两池中都安装一定数量的软性和半软性填料。

(3) 三级处理。由气浮池和溶气罐组成。生物接触氧化池出水自流到气浮池内, 投加絮凝剂或化学氧化剂, 并通过加压溶气水释放出来细小气泡强化废水净化效果。气浮池出水达标后经明渠排放。

2. 工艺特点。

一级处理中的斜管絮凝沉淀处理是处理有机高浓度皮毛废水必不可少的工艺组成部分。实践证明, 废水经斜管沉淀处理后可大大降低废水中的羊毛脂、COD、SS等污染物。水解酸化池是皮毛废水生物处理的重要手段。其作用一方面提供足够的水力停留时间, 使废水降温冷却, 另一方面通过水解酸化处理后使废水中非溶解态有机物转变为溶解态有机物, 大分子有机污染物降解为易于生物降解的小分子的有机物 (如有机酸等) , 从而使污水的可生化性和降解速度大幅度提高, 以利于后续的好氧生物处理。

生物接触氧化池内设置填料, 作为生物膜的载体。经过充氧的废水以一定的流速流过填料与生物膜接触, 利用生物膜和悬浮活性污泥中的微生物的联合作用净化污染物。这种方法具有较高的生物负荷, 兼有活性污泥法和生物滤池的优点。

溶气气浮池包括反应区, 有足够的表面积和反应时间。设计上气浮溶气水量大, 气固比要高。另外, 分离区设排泥斗, 保证气浮池运行的正常和高效。

三、主要构筑物及设计工艺参数

1. 初沉池。水力停留时间2h, 外形尺寸:7×5×4m。

2. 曝气调节池。调节池有效容积70m3, 外形尺寸:7×5×4m。内设污水提升泵2台 (1用1备, Q=12m3/h, H=10m, N=1.5kw) 。

3. 水解酸化池。有效容积100m3, 外形尺寸:6×4×6.5m。

4. 生物接触氧化池。外形尺寸:7.4×6×5m, 分两格, 内设可变孔径曝气软管, 配套罗茨风机2台 (1用1备, N=7.5kw, Q=5.5m3/min) 。

5. 气浮池。外形尺寸:6×1.5×2.3m, 1座, 附溶气罐、刮渣机和溶气泵等。溶气罐内装鲍尔环填料。

6. 污泥浓缩池及污泥处理。污水处理系统产生湿污泥为15t/d, 污泥经脱水处理后, 每天产生含水率为75%的泥饼约1t。污泥先进污泥浓缩池 (外形尺寸:4×4×3m) , 由泵提升至板框压滤机脱水。

四、运行情况及经济分析

1. 运行情况。

工程完工后, 经三个月调试正常, 验收现场监测期间, 企业主要生产设施及污染治理设施运转正常, 实际生产能力为93.6%, 达到设计指标的75%以上。监测方法执行国家环保局编制的《水和废水监测分析方法》第四版中规定的标准方法。

验收报告显示, 连续三天进水COD均值在1558mg/L, 总排放口出水COD均值在69.7mg/L, COD总去除率均达到95.5%;进水NH3-N均值在98.2mg/L, 总排放口出水NH3-N在2.63mg/L, NH3-N总去除率均达到97.3%;实际进水SS均值在1081mg/L, 总排放口出水SS在106mg/L, SS平均去除率达到90.2%;出水pH值在8.02~8.16。出水水质均达到排放要求。

2. 该工程一次性投资为36.