高浓度难降解有机废水厌氧生化处理技术

高浓度难降解有机废水厌氧生化处理技术
高浓度难降解有机废水厌氧生化处理技术

高浓度难降解有机废水厌氧生化处理技术

【摘要】随着社会经济的快速发展、人们生活水平的不断提高,面临的环境污染问题也日臻严重。在环境工作者的不懈努力下,常见的污水得到了有效的处理,但是高浓度难降解废水,特别是持久性有机物的处理具有很大的困难,需要不断地探索和研究。

【关键词】高浓度;有机废水;处理

1.厌氧消化机理

厌氧消化[1]是指在无分子氧参与的条件下,通过多种微生物的协同作用,把有机物最终分解为甲烷(CH4)和CO2等产物的过程。在厌氧消化过程中,碳水化合物的复杂形式纤维素和淀粉在各类酶的作用下,逐步水解为葡萄糖,而后经EMP途径,首先转化为丙酮酸,然后丙酮酸作为受氢体,产生各种酸、醇和酮等;蛋白质则逐步水解为氨基酸,氨基酸可通过Strickland反应或加氢还原等途径脱氨,分解成氨和另一种不含氨的有机物;而脂肪首先被分解为脂肪酸、甘油和磷酸,然后脂肪酸在产氢产乙酸菌的作用下遵循β氧化机理分解,同时前两者分解的中间产物也被产氢产乙酸菌群利用而生成乙酸、氢和CO2。产甲烷菌群有两类,一类是利用乙酸生成甲烷,另一类则是由氢CO2形成甲烷,在反应器正常情况下,两者分别占甲烷生成总量的70%和30%。在产生甲烷过程的同时,还存在一个同型产乙酸的过程,即少数产乙酸菌能使用氢作为电子供体CO2等还原为乙酸,这可能是利用乙酸生成甲烷的量更大的原因之一。近年来,人们在研究厌氧处理工艺时又提出通过工艺条件控制,把整个厌氧消化过程分成两步,即水解和酸化过程、产乙酸和甲烷过程分别在不同反应器中完成,以尽量提高整体系统的效率。

2.高浓度难降解有机污染物的危害

2.1 急性中毒

这类废水排入水体后,立刻会对人、动物及微生物造成明显的致毒作用,如由于农药厂、化工排放的废水含有毒性物质造成整个水域人畜中毒、鱼类及其水生动物死亡。

2.2 慢性中毒

难降解有机污染物能使人产生慢性中毒,指生物体与浓度较低的某些毒性污染物长期接触,使体内此类有机物的浓度蓄积到某一阀值,才能显示出其毒性。其毒性有以下几方面的作用:干扰机体的代谢功能,影响机体免疫功能,对细胞组织结构的损伤作用,对机体酶体系的干扰,抑制机体对氧的吸收、运输和利用,以及直接的物理性刺激和化学性损伤作用。

2.3 潜在毒性

某些人工合成的有机物不具有明显的毒性,但可能导致长远的遗传影响。它们能对各种人体细胞产生不可逆的“突变”作用,对生物体细胞产生不可逆的改变,诱发致癌、致畸、致突变效应,对人类产生严重的危害。

2.4 危害生态环境

难降解有机污染物对生态环境的影响也是多种多样的,其主要特征就是有机污染物在环境中长期滞留、不易自然降解。以难降解的多氯联苯类有机物为例,多氯联苯类化合物常被用作增塑剂、润滑剂。由于它易溶于有机溶剂及脂肪内,一般难以被微生物所降解,因此它们被发现广泛地残留在水、土壤和大气环境中,

解析污水处理中的厌氧工艺

解析污水处理中的厌氧工艺 小众环保2018-01-03 10:39:35 厌氧生物处理是在厌氧条件下,形成了厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件,利用这类微生物分解废水中的有机物并产生甲烷和二氧化碳的过程。 高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段:水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。 (1)水解阶段水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。 (2)发酵(或酸化)阶段发酵可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程,在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物,因此这一过程也称为酸化。 (3)产乙酸阶段在产氢产乙酸菌的作用下,上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。 (4)甲烷阶段这一阶段,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。 酸化池中的反应是厌氧反应中的一段。 厌氧池是指没有溶解氧,也没有硝酸盐的反应池。缺氧池是指没有溶解氧但有硝酸盐的反应池。

酸化池---水解、酸化、产乙酸,限制甲烷化,有pH值降低现象。工艺简单,易控制操作,可去除部分COD。目的提高可生化性; 厌氧池---水解、酸化、产乙酸、甲烷化同步进行。需要调节pH,不易操作控制,去除大部分COD。目的是去除COD。 缺氧池---有水解反应,在脱氮工艺中,其pH值升高。在脱氮工艺中,主要起反硝化去除硝态氮的作用,同时去除部分BOD。也有水解反应提高可生化性的作用。 水解酸化池内部可以不设曝气装置,控制停留时间再水解、酸化阶段,不出现厌氧产气阶段,前两个阶段的COD去除率不是很高,因为他的目的只是将大分子的变成小分子有机物,一般去除率在20%左右,产气阶段的COD去除率一般在40%左右,但这是产生的硫化氢气体要进行除臭处理,且达到产气阶段的停留时间要较前两阶段长,也就是要出现厌氧状态。缺缺氧池内要设置曝气装置,控制溶解氧在0.3-0.8mg/l,利用兼氧微生物及生物膜来降解废水中的有机物,接触氧化池内的曝气器要慎重选择,既要保证供氧量,又要确保有利于生物膜的脱落、更新。一般不选用微孔曝气器作为池底的曝气器。

高浓度有机废水处理技术

高浓度有机废水处理技术 朱艳霞 摘要:对国内外目前高浓度有机废水的主要处理技术进行综述, 主要包括物化、化学、生物处理技术并分析了各种方法和工 艺的优缺点及其研究现状。重点对生物处理技术中MBR、A-B工艺、UASB、SBR工艺进行重点研究、归纳总结其优缺点,并提 出应用几种处理技术连用的方法来处理高浓度有机废水,用综合治理的理念既要大力发展处理技术, 还要从源头防治, 以减 轻污染。 关键字:有机废水;高浓度;处理技术;前景 1 水资源状况 当前,水资源是世界各国普遍面临急需解决的问题之一。据联合国世界资源研究所研究报道,世界水资在质和量的方面都面临着比其它资源和比以往都更为严峻的局面。据统计全球2006年全球工业用水量为2.07万亿立方米,而这一现象世界各地状况极不相同,需求量与有限的可以用水资源极不适应,并且全世界每年排向自然水体的工业和生活废水为4200亿立方米,造成35%以上的淡水资源受到污染,因而治理水体污染将尤为重要。在一定意义上说世界各地经济发展的快慢将依据可利用水资源的状况而确定。 我国的水资源也面临严重的污染问题。大量工业废水不达标外排,绝大部分生活污水不经处理直接排放,广大农村地区不合理使用化肥、农药等农用化学物质,对地表水影响日趋严重。全国大部分城市和地区的淡水资源己受到水质恶化和水生态系统被破坏的威胁。由于全国80%左右的污水未经任何处理直接排入水域,造成全国1/3以上的河段受到污染,90%以上的城市水域污染严重,近50%的重点城镇水源地不符合饮用水标准。我国城市水资源质量也较差,大部分城市和地区地下水位连续下降,形成了不同规模的地下水降落漏斗,形势相当严峻。造成水资源受到严重污染的根本原因是大量生产生活废水未经处理或虽经处理但未达标。这些未得充分利用的废水即污染环境,又浪费资源,迫切需要进行资源化利用。水中的各种污染物中,有机污染物,尤其是高浓度的有机污染物,不仅在水中存在时间长、迁移范围广,而且危害大、处理难度大,一直是环保领域的一个重要研究课题。 2 高浓度有机废水 2.1 高浓度有机废水来源 高浓度有机废水一般是指由造纸、皮革及食品等行业排出的COD 在2 000 mg/ 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,会造成严重污染。高浓度有 机废水按其性质来源可分为三大类: [1] (1) 易于生物降解的高浓度有机废水; (2) 有机物可以降解,但含有害物质的废水; (3) 难生物降解的和有害的高浓度有机废水。

高浓度难降解有机废水处理技术综述_赵月龙

第25卷第4期2006年 8月 四 川 环 境 SICHUAN ENVIRON MEN T Vol 125,No 14Augus t 2006 #综 述# 收稿日期:2005-09-19 基金项目:山西省自然科学基金资助项目(项目号:202548) 作者简介:赵月龙(1976-),男,山西太原人,现为哈尔滨工业大学 环境工程专业博士研究生。 高浓度难降解有机废水处理技术综述 赵月龙1 ,祁佩时1 ,杨云龙 2 (11哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨 150090;21太原理工大学环境与市政工程学院,太原 030024) 摘要:高浓度难降解有机废水的处理,是国内外污水处理界公认的难题。本文分析了这一类废水难于生物处理的主要 原因,并在此基础上对近年来国内外处理焦化废水、制药废水等高浓度难降解废水的技术和研究作了介绍与评价。关 键 词:有机废水;高浓度难降解;焦化废水;制药废水;生物技术 中图分类号:X70311 文献标识码:A 文章编号:1001-3644(2006)04-0098-06 Treatment Technologies of Non -degradable Organic Wastewater Z HAO Yue -long 1,QI Pe-i shi 1,YANG Yun -long 2 (11School of Municipal &En vironmental Engineering,H a r bin Institute o f Technology ,Harbin 150090,China;21School o f En vironmental &Municipal En gineering,Taiyuan University of Technology ,Taiyuan 030024,China) Abstract:T he treatment of hi gh -s trength and non -degradable organic wastewater is a difficul t problem in wastewater treatment.This paper analyzed the main reasons that made the wastewater be difficult to be treated by biological technology 1The recent researches and technologies of the treatment of high -strength and non -degradable organic wastewater,such as coking wastewater,pharmaceutical wastewater,etc.,were then introduced and evaluated according to the analysis 1 Keywords:Organic wastewater ;high -strength and non -degradability;coki ng wastewater;pharmaceu tical wastewater;biological technology 1 引 言 高浓度难降解有机废水的处理,是目前国内外污水处理界公认的难题。对于这类废水,目前国内外研究较多的有焦化废水、制药废水(包括中药废水)、石化/油类废水、纺织/印染废水、化工废水、 油漆废水等行业性废水。所谓/高浓度0,是指这类废水的有机物浓度(以COD 计)较高,一般均在2000mg/L 以上,有的甚至高达每升几万至十几万毫克;所谓/难降解0是指这类废水的可生化性较低(B OD 5/COD 值一般均在013以下甚至更低),难以生物降解。所以,业内普遍将C OD 浓度大于2000mg/L 、BOD 5/C OD 值低于013的有机废水统一称为高浓度难降解有机废水。 /高浓度0、/难降解0两大特性的叠加,使得此类废水在处理中,单独使用生物法或物化法等/常规0方法失去可能。从而,研究生物法和物化法等其它方法的组合,力图使处理成本降到最低而且处理方法具有在国内工业企业的有效推广价值,是当前解决此类废水污染的关键性问题。 2 高浓度难降解有机废水难生物处理的原因分析 高浓度难降解有机废水难于生物处理的原因,本质上是由其特性决定的。一般,此类废水在水质、水量等方面具有以下几方面的共同特性:211 废水所含有机物浓度高 几种典型的高浓度有机废水,如焦化废水、制药废水、纺织/印染废水、石油/化工废水等,其主要生产工段的出水C OD 浓度一般均在3000~5000mg/L 以上,有的工段出水甚至超过10000mg/L,即

污水处理生化调试技术方案

污水处理生化调试技术方案 一污泥的培养 方法有同步与异步培养与接种,同步是培奍与驯化同时进行或交替进行,异步是先培后驯化,接种是利用类似污水的剩余污泥接种。 活性污泥可用糞便水经曝气培养而得,因为粪便污水中,细菌种类多,本身含有的营养丰富,细菌易于繁殖。?通常为了缩短培菌周期,我们会选择接种培养。?先说粪便水培菌?具体步骤:?将经过过滤的粪便水投入曝气池,再用生活污水或河水稀释,至BOD约为300-400,进行连续曝气。这样过二,三天后,为补充微生物的营养物质和排除由微生物产生的代谢产物,应进行换水,换水根据操作情况分为间断和连续操作。?1.间断操作:?当第一次加料曝气并出现模糊的活性污泥绒絮后,就可停止曝气,使混合液静止沉淀,经1-1.5小时后排放上清液,把排放的上清液约占总体积的60-70%。?然后再加生活污水和粪便水,这时的粪便水可视曝气池内的污泥量来调整,这样一直下去,直至SV达到30%。一般需2周,水温低时时间要延长。 在每次换水时,从停止曝气,沉淀到重新曝气的总时间要控制在2小时之内为宜?成熟的污泥应具有良好的混凝,沉降性能,污泥内有大量的菌胶菌和终生?纤毛类原生动物,如钟虫,等枝虫,盖纤虫等,并可使污水的生化需氧量去除率达90%左右 2.连续操作:?在第一次加料出现绒絮后,就不断地往曝气池投加生活污水或河水,添加粪便水的控制原则与间断投配相同。往曝气池的投加的水量,应保证池内的水量能每天更换一次,随着培奍的进展,逐渐加大水量使在培养后期达到每天更换二次。在曝气池出水进入二次沉淀池后不久(0.5-1)就开始回流污泥,污泥的回流量为曝气池进水量的50%?驯化的方法:可在进水中逐渐增加被处理的污水的比例,或提高浓度,使生物逐渐适应新的环境开始时,被处理污水的加入量可用曝气池设计负荷的20-30%,达到较好的处理效率后,再继续增加,每次以增加设计负荷的10-20%为宜,每次增加负荷后,须等生物适应巩固后再继续增加,直至满负荷为止。?如果被处理工业污水中,缺氮和磷以及其它营养物时,可根据BOD:N:P为100:5:1的比例来调整。?个人认为在此阶段,必要的超赿管路要具备,工艺没设计的可用消防管代替。 而且各种分析要跟上去,和种参数需及时测定,特别是镜检,因为有经验的人可能通过镜检和数据就可以很好的完成任务,另外良好的心理素质也比较重要,有些现象要果断处理,有些则需等侍再认定上面是异步法,同步就是在污泥培养过程中,不断加入工业污水,使污泥在增长过程中逐渐适应工业污水的环境,这样虽可缩短培养和驯化的时间,但在这一过程中发生的问题,又缺实践经验则难以判断问题出在哪一个环节上。 若有条件,就是接种培养,这样可缩短时间,若是相似的污水的污泥,更可提高驯化效果。 二、试运行

废水厌氧生物处理与废水好氧生物处理的原理,特点及适用条件.

废水厌氧生物处理与废水好氧生物处理的原理,特点及适用条件 好氧生物处理 好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的条件下,好氧微生物降解有机物,使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物(以溶解状与胶体状的为主),作为营养源进行好氧代谢。 过程:有机物被微生物摄取后,通过代谢活动,约有三分之一被分解、稳定,并提供其生理活动所需的能量;约有三分之二被转化,合成为新的原生质(细胞质),即进行微生物自身生长繁殖。后者就是废水生物处理中的活性污泥或生物膜的增长部分,通常称其剩余活性污泥或生物膜,又称生物污泥。在废水生物处理过程中,生物污泥经固—液分离后,需进行进一步处理和处置。 优点:好氧生物处理的反应速度较快,所需的反应时间较短,故处理构筑物容积较小。且处理过程中散发的臭气较少。所以,目前对中、低浓度的有机废水,或者说BOD浓度小于500mg/L的有机废水,基本上采用好氧生物处理法。 在废水处理工程中,好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。 厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下,兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。在厌氧生物处理过程中,复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物,同时释放能量。在这个过程中,有机物的转化分为三部分进行:部分转化为CH4,这是一种可燃气体,可回收利用;还有部分被分解为 CO2、H20、NH3、H2S等无机物,并为细胞合成提供能量;少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成部分。由于仅少量有机物用于合成,故相对于好氧生物处理法,其污泥增长率小得多。 废水厌氧生物处理 废水厌氧生物处理过程不需另加氧源,故运行费用低。此外,它还具有剩余污泥量少,可回收能量(CH4)等优点。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。但通过对新型构筑物的研究开发,其容积可缩小。此外,为维持较高的反应速度,需维持较高的反应温度,就要消耗能源。 对于有机污泥和高浓度有机废水(一般BOD5≥2 000mg/L)可采用厌氧生物处理法。

高盐度难降解有机废水处理技术的研究与应用进展

高盐度难降解有机废水处理技术的研究与应用进展 ——膜蒸馏技术应用于高盐度工业有机废水处理领域综述 摘要 本文综述了膜蒸馏技术在高盐度难降解有机废水处理领域的应用现状。传统水处理方法处理高盐度工业有机废水难度大、效果不佳,是水处理工业中的难题之一。膜蒸馏是一种新型的膜分离技术,具有耐腐蚀性强、抗污染性好、分离效率高、操作温度低、可利用低温热源等特点。 关键词:膜蒸馏;高盐度有机废水;膜污染 Abstract The application status quo of membrane distillation process, a new separation technology, in treatment of concentrated salt organic wastewater are summarized. It is very difficult to use traditional water treatment method to deal with concentrated salt organic wastewater and often has poor effect. It becomes one of the water treatment industry problems. Membrane distillation (MD) is a new type of membrane separation technology which has the features of strong corrostion resistance, anti-pollution, better separation efficiency, low operating temperature and can make ues of low temperature heat source. Keywords : membrane distillation; concentrated salt organic wastewater; membrane fouling 1 前言 水污染是我国面临的主要环境问题,工业废水占总污水量的70%左右。而其中高有机浓度、高盐度的工业废水,处理难度较高,对环境水体的污染程度大,是国内外环保领域的难题之一。采用传统水处理方法处理高有机物浓度、高盐度的工业废水如混凝、沉淀过滤、活性炭吸附、生物反应器、臭氧氧化和土地渗滤等,投资大、能耗高、效果差。

污水处理的生化调试

污水处理的生化调试 摘要:通过工程实例总结,就如何缩短污水生化调试所需时间,从调试前期准备到污水全负荷投入运行,分3个阶段予以解剖分析。介绍了前期准备工作的内容和所需物料的种类及数量;调试各阶段物料投加量及所需控制的条件;调试过程所需注意的事项。文中所述内容尤其适用于以鼓风机曝气为主的生化处理设施。 污水处理设施在正式投入使用时,其生化处理装置均需进行污泥接种、驯化(俗称调试)。对于规模较大的污水处理设施尽量缩短调试时间,使处理主体尽快投入正常运行,在实际操作过程中有着重要的意义。我们通过多个日处理万吨的污水处理设施的生化调试发现,在生化调试过程中,如果准备充分,正常气温下一般7~10d即可完成生化设施的培菌接种工作;10d后就可以对污水进行驯化,20d左右便可进入正常运行。 本文将分三方面对生化调试工作中需注意的问题进行简要分析。为方便起见,文中所列数据均以生化池体积5000m3为基准。 1、前期准备阶段 1.1、物料准备 ①污泥准备 对于万立方米级污水处理装置而言,其生化池体积较大,为了保证生化池初始污泥浓度,需要准备投加的原始污泥量很大。理论上讲,投加后生化池的污泥的质量浓度最好控制在2 500mg/L左右。实际运行时,为了节约成本,调试期间初始污泥的质量浓度可控制在1 500mg/L左右,一日处理1×104m3污水生化时间为12h的污水处理装置为例,调试前需准备含水率在80%的活性污泥约40m3。污泥品种最好是同类或相似的活性污泥。如有困难,其它活性较强的污泥也可使用。污泥在使用前为保证一定的活性,对待用的污泥需进行喷水保湿处理,在保湿条件下污泥的活性至少可保持15d以上。 ②碳源培养寄的准备 生化调试过程中理想的碳源是大粪及淀粉。一般来说调试前期以加入大粪为主,中后期以加入淀粉为主,为节省成本,淀粉可用地脚面粉替代。由于大粪无法事先储存,因此,事前需和有关部门确定好调试期间需要的数量。调试期间碳源准备量一般按如下原则进行估算。每天投加到生化池的COD量按混合后生化池COD的质量浓度在200~300mg/L水平计,其中地脚面粉COD的质量折算量约为1t[COD]/t[面粉]。大粪的COD折算比较困

厌氧污水处理

厌氧污水处理 原理 在厌氧处理过程中,废水中的有机物经大量微生物的共同作用,被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨等。在此过程中,不同微生物的代谢过程相互影响,相互制约,形成了复杂的生态系统。对高分子有机物的厌氧过程的叙述,有助于我们了解这一过程的基本内容。高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段:水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。 水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。 高分子有机物因相对分子量巨大,不能透过细胞膜,因此不可能为细菌直接利用。它们在第一阶段被细菌胞外酶分解为小分子。例如,纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖,淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被蛋白质酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。水解过程通常较缓慢,因此被认为是含高分子有机物或悬浮物废液厌氧降解的限速阶段。多种因素如温度、有机物的组成、水解产物的浓度等可能影响水解的速度与水解的程度。水解速度的可由以下动力学方程加以描述:ρ=ρo/(1+Kh.T) ρ——可降解的非溶解性底物浓度(g/L); ρo———非溶解性底物的初始浓度(g/L); Kh——水解常数(d^-1); T——停留时间(d) 发酵可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程,在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物,因此这一过程也称为酸化。

品 600在这一阶段,上述小分子的化合物发酵细菌(即酸化菌)的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。发酵细菌绝大多数是严格厌氧菌,但通常有约1%的兼性厌氧菌存在于厌氧环境中,这些兼性厌氧菌能够起到保护像甲烷菌这样的严格厌氧菌免受氧的损害与抑制。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等,产物的组成取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。与此同时,酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质,因此,未酸化废水厌氧处理时产生更多的剩余污泥。 在厌氧降解过程中,酸化细菌对酸的耐受力必须加以考虑。酸化过程pH下降到4时能可以进行。但是产甲烷过程pH值的范围在6.5~7.5之间,因此pH值的下降将会减少甲烷的生成和氢的消耗,并进一步引起酸化末端产物组成的改变。 在产氢产乙酸菌的作用下,上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。 其某些反应式如下: CH3CHOHCOO-+2H2O —> CH3COO-+HCO3-+H++2H2 ΔG’0=-4.2KJ/MOL CH3CH2OH+H2O-> CH3COO-+H++2H2O ΔG’0=9.6KJ/MOL CH3CH2CH2COO-+2H2O-> 2CH3COO-+H++2H2 ΔG’0=48.1KJ/MOL CH3CH2COO-+3H2O-> CH3COO-+HCO3-+H++3H2 ΔG’0=76.1KJ/MOL 4CH3OH+2CO2-> 3CH3COO-+2H2O ΔG’0=-2.9KJ/MOL 2HCO3-+4H2+H+->CH3COO-+4H2O ΔG’0=-70.3KJ/MOL 这一阶段,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。

涉及8大行业的高浓度难降解废水关键处理技术及典型工艺流程

涉及8大行业的高浓度难降解废水 关键处理技术及典型工艺流程 制药行业废水 1、特点 制药废水具有成分差异大,组分复杂,污染物量多,COD 高,BOD5和CODcr 比值低且波动大,可生化性很差,难降解物质多,毒性强,间歇排放,水量水质及污染物的种类波动大等特点。 3、处理技术 ①预处理:混凝法、气浮法、微电解、Fenton试剂、催化氧化等; ②厌氧工艺:UASB、两相厌氧消化、EGSB等; ③好氧工艺:生物接触氧化法、CASS、SBR、活性污泥法等;

4、典型工艺流程 气浮法处理制药废水膜分离法处理制药废水

组合工艺处理制药废水 造纸行业废水 1、特点 造纸废水危害很大,其中黑水是危害最大的,它所含的污染物占到了造纸工业污染排放总量的90%以上,由于黑水碱性大、颜色深、臭味重、泡沫多,并大量消耗水中溶解氧,严重地污染水源,给环境和人类健康带来危害。 而中段水对环境污染最严重的是漂白过程中产生的含氯废水,例如氯化漂白废水,次氯酸盐漂白废水等。此外,漂白废液中含有毒性极强的致癌物质二恶英,也对生态环境和人体健康造成了严重威胁。 2、组成 制浆造纸废水主要分为:黑液、中段废水、白水三种。 黑液:用含NaOH或NaOH+硫酸钠碱性药剂蒸煮植物纤维,溶出木质素,排放的蒸煮液即为“黑液”(碱煮为黑液,酸煮为红液,绝大部分采用碱煮)。黑液含木质素、聚戊糖和总碱,是高浓度难降解废水。 中段废水:碱煮制成的浆料在洗涤、筛选、漂白过程中产生的废水,吨浆COD负荷在310kg 左右。BOD/COD在0.20~0.35之间,可生化性较差。污染物主要以木质素、纤维素、有机酸等可溶性COD为主,污染最严重的是漂白产生的含氯废水。 白水:水量大,主要含有细小纤维、填料、涂料和溶解的木材成分,以不溶COD为主,可生化性差,加入的防腐剂有毒性。 3、处理技术 黑液、中段废水:碱回收、酸析法、LB-1碱析法、膜分离法、絮凝沉淀、生物膜法、厌氧生物处理、网筛微滤、气浮、高级氧化。 白水:过滤、气浮、沉淀、筛分。 4、典型工艺流程

厌氧处理工艺汇总分析比较

废水厌氧处理工艺分析比较 一、废水厌氧处理原理 一般来说,废水中复杂有机物物料比较多,通过厌氧分解分四个阶段加以降解: (1)水解阶段:高分子有机物由于其大分子体积,不能直接通过厌氧菌的细胞壁,需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖,淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体进行下一步的分解。 (2)酸化阶段:上述的小分子有机物进入到细胞体转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外,这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸(VFA),同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。 (3)产乙酸阶段:在此阶段,上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。 (4)产甲烷阶段:在这一阶段,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。 在上述四个阶段中,有人认为第二个阶段和第三个阶段可以分为一个阶段,在这两个阶段的反应是在同一类细菌体类完成的。前三个阶段的反应速度很快,如果用莫诺方程来模拟前三个阶段的反应速率的话,Ks(半速率常数)可以在

50mg/l以下,μ可以达到5KgCOD/KgMLSS.d。而第四个反应阶段通常很慢,同时也是最为重要的反应过程,在前面几个阶段中,废水的中污染物质只是形态上发生变化,COD几乎没有什么去除,只是在第四个阶段中污染物质变成甲烷等气体,使废水中COD大幅度下降。同时在第四个阶段产生大量的碱度这与前三个阶段产生的有机酸相平衡,维持废水中的PH稳定,保证反应的连续进行。 二、废水厌氧工艺的发展 厌氧生物过程一直广泛地存在于自然界中,但人类第一次有意识地利用厌氧生物过程来处理废弃物,则是在1881年由法国的Louis Mouras所发明的“自动净化器”开始的,随后人类开始较大规模地应用厌氧消化过程来处理城市污水(如化粪池、双层沉淀池等)和剩余污泥(如各种厌氧消化池等)。这些厌氧反应器现在通称为“第一代厌氧生物反应器”,它们的共同特点是:①水力停留时间(HRT)很长,有时在污泥处理时,污泥消化池的HRT会长达90天,即使是目前在很多现代化城市污水处理厂所采用的污泥消化池的HRT也还长达20~30天; ②虽然HRT相当长,但处理效率仍十分低,处理效果还很不好;③具有浓臭的气味,因为在厌氧消化过程中原污泥中含有的有机氮或硫酸盐等会在厌氧条件下分别转化为氨氮或硫化氢,而它们都具有十分特别的臭味。以上这些特点使得人们对于进一步开发和利用厌氧生物过程的兴趣大大降低,而且此时利用活性污泥法或生物膜法处理城市污水已经十分成功。 但是,当进入上世纪50、60年代,特别是70年代的中后期,随着世界围的能源危机的加剧,人们对利用厌氧消化过程处理有机废水的研究得以强化,相继出现了一批被称为现代高速厌氧消化反应器的处理工艺,从此厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水处理,真正成为一种可以与好氧生物处理工艺相提并论的

难降解有机废水处理方案的设计

任务1:难降解有机废水处理方案的设计 ?信息检索 ?难降解有机废水特性分析 高浓度难降解苯类废水的来源以及概况 ?高浓度难降解有机废水主要是、、、、等生产过程中产生的废水,废水、、,因此必须采用预处理技术和方法,方能有效处理。 ?难降解有机物是指,(也包括某些有机物的代谢产物),这类污染物易在生物体内富集,也容易成为水体的潜在污染源。这些物质的共同特点是,,。 高浓度难降解有机废水难生物处理的原因分析 ?废水所含有机物浓度高。几种典型的高浓度有机废水,如焦化废水、制药废水、纺织/印染废水、石油/化工废水等,其主要生产工段的出水COD浓度一般均在mg/ L以上,有的工段出水甚至超过mg/L,即使是各工段的混合水,一般也均在mg/L以上。 ?有机物中的生物难降解物种类多比例高。这类有机废水中,往往含有较高浓度的生物难降解物,甚至是,且种类较多。 ?除有机物外,废水含盐浓度较高。此类废水往往有较高的含盐量,致使废水处理的难度加大。如典型的抗生素废水,其硫酸盐含量一般均在mg/L以上,有的甚至高达 mg/L。 ?各生产工段排水的水质、水量随时间的波动性大。以焦化废水为例,一座中等规模的焦化厂,其水量在一天内可由约m3/h变化到m3/h,废水的COD浓度也可由约1000 mg/L变化到3000mg/L以上,甚至更高;而制药废水除水量随生产工序的变化而剧烈变化外, COD浓度更是可由每升几百毫克变化到几万毫克。 ?方案设计 工艺流程:

工艺说明:

任务2:难降解有机废水处理运行管理?某污水处理厂难降解有机废水处理工艺流程认知 绘制工艺流程图。 构筑物认知 ?在实物图片中 1);2); 3);4); 5);6); 7);8); 9);10); 11);12); 13);14); 15);16); 17);18)

废水厌氧生物处理原理

废水厌氧生物处理原理 一、厌氧消化过程中的主要微生物 主要介绍其中的发酵细菌(产酸细菌)、产氢产乙酸菌、产甲烷菌等。 1、产甲烷菌 产甲烷细菌的主要功能是将产氢产乙酸菌的产物——乙酸和H2/CO2转化为CH4和CO2,使厌氧消化过程得以顺利进行;主要可分为两大类:乙酸营养型和H2营养型产甲烷菌,或称为嗜乙酸产甲烷细菌和嗜氢产甲烷细菌;一般来说,在自然界中乙酸营养型产甲烷菌的种类较少,只有Methanosarcina(产甲烷八叠球菌)Methanothrix(产甲烷丝状菌),但这两种产甲烷细菌在厌氧反应器中居多,特别是后者,因为在厌氧反应器中乙酸是主要的产甲烷基质,一般来说有70%左右的甲烷是来自乙酸的氧化分解。 典型的产甲烷反应: 产甲烷菌有各种不同的形态,常见的有: ①产甲烷丝菌;等等。 产甲烷菌都是严格厌氧细菌,要求氧化还原电位在-150~-400mv,氧和氧化剂对其有很强的毒害作用;产甲烷菌的增殖速率很慢,繁殖世代时间长,可达4~6天,因此,一般情况下产甲烷反应是厌氧消化的限速步骤。 ②产甲烷球菌; ③产甲烷杆菌; ④产甲烷八叠球菌; 2、产氢产乙酸菌: 产氢产乙酸细菌的主要功能是将各种高级脂肪酸和醇类氧化分解为乙酸和H2;为产甲烷细菌提供合适的基质,在厌氧系统中常常与产甲烷细菌处于共生互营关系。 主要的产氢产乙酸反应有:

注意:上述反应只有在乙酸浓度很低、系统中氢分压也很低时才能顺利进行,因此产氢产乙酸反应的顺利进行,常常需要后续产甲烷反应能及时将其主要的两种产物乙酸和H2消耗掉。 主要的产氢产乙酸细菌多为:互营单胞菌属、互营杆菌属、梭菌属、暗杆菌属等;多数是严格厌氧菌或兼性厌氧菌。 3、发酵细菌(产酸细菌): 发酵产酸细菌的主要功能有两种: ①水解——在胞外酶的作用下,将不溶性有机物水解成可溶性有机物; ②酸化——将可溶性大分子有机物转化为脂肪酸、醇类等; 主要的发酵产酸细菌:梭菌属、拟杆菌属、丁酸弧菌属、双岐杆菌属等;水解过程较缓慢,并受多种因素影响(pH、SRT、有机物种类等),有时会成为厌氧反应的限速步骤;产酸反应的速率较快;大多数是厌氧菌,也有大量是兼性厌氧菌;可以按功能来分:纤维素分解菌、半纤维素分解菌、淀粉分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌等。 二、厌氧生物处理的主要特征 1、厌氧生物处理过程的主要缺点: ①气味较大; ②对温度、pH等环境因素较敏感; ③对氨氮的去除效果不好; ④处理出水水质较差,需进一步利用好氧法进行处理; 2、厌氧生物处理过程的主要优点: ⑤反应过程较为复杂——厌氧消化是由多种不同性质、不同功能的微生物协同工作的一个连续的微生物过程; ⑥厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解;

污水处理工艺中的厌氧工艺

厌氧处理工艺的选择及介绍 1 厌氧处理工艺的选择 厌氧反应器既有传统的反应器又有现代高效反应器,这些工艺又可分为厌氧悬浮生长和厌氧接触生长工艺。 厌氧工艺经百余年的发展已从最初的第一代的厌氧消化池发展到第二代的厌氧滤器(AF)、厌氧流化床反应器(AFB)、上流式厌氧污泥床(UASB)以及第三代的膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB和IC)这几种反应器形式。 在已开发的厌氧反应器中,第三代的EGSB和IC反应器是一种研究最为深入、技术最为先进的厌氧反应器。它是在第二代UASB反应器的基础上发展起来的高效反应器,尤其适用于中等浓度(COD在10000mg/l以下)的有机废水的处理,并成功地应用于各种废水的处理。相对于其它类型的反应器,EGSB/IC反应器具有一些突出的优点: ?具有较高的有机负荷,水力负荷能满足要求。 ?污泥颗粒化后使反应器耐不利条件的冲击能力增强。 ?具有较高的上升流速,尤其是颗粒污泥IC反应器,由于颗粒污泥的密度较小,在适度的水力负荷范围内,可以靠反应器内产生的气体来实现污泥与基质的充分混合及接触,大大提高反应器的效率。 ?在反应器上部设置了气—固—液三相分离器,对沉降良好的污泥或颗粒污泥可以自行分离沉降并返回反应器主体,不须附设沉淀分离装置、辅助脱气装置及回流污泥设备,简化了工艺,节约了投资和运行费用。 1.2 高强好氧处理工艺的选择 1.2.1复合式生物反应器 为了在原有活性污泥工艺基础上,提高曝气池内生物量,增强废水处理能力,克服活性污泥膨胀,提高运行稳定性,人们发明了在曝气池中投加载体的方法,即在曝气池中投加各种能提供微生物附着生长表面的载体,利用载体容易截留和附着生物量大的特点,使曝气池中同时存在附着相和悬浮相生物,充分发挥两者的优越性,使之扬长避短,相互补充,将这种反应器称为复合生物反应器HBR (Hybrid Biological Reactor)。复合式生物反应系统是将生物膜反应系统和活性污泥系统结合起来。虽然这种方法保留了原有工艺的主体构造,但是由于填料的加入,使污水处理机理和效能都大为改变[7]。在这个系统中,微生物生存的基础环境由原来的气、液两相转变成气、液、固三相,这种转变为微生物创造了更丰富的存在形式,形成一个更为复杂的复合式生态系统。 1.2.2好氧生物流化床 好氧生物流化床反应器是将普通活性污泥法和生物膜法的优点有机地结合,是七十年代开始应用于污水处理的一种高效的生物处理工艺,并引入流化技术处理有机废水的反应装置,因而具有容积负荷高、生物降解速度快、占地面积小、基建投资和运行费用低等优点。生物流化床处理技术是借助流体(液体、气体)使表面生长着微生物的固体颗粒(生物颗粒)呈流态化,同时进行去除和降解有机污染物的生物膜法处理技术。微生物生长在载体表面,载体则在反应器中流动,是悬浮生长型和附着生长型的复合。它可以保持高浓度的微生物量,传质效率高,体积负荷可以比传统活性污泥法高6-10倍。

难降解有机废水的处理方法分析

难降解有机废水的处理方法分析 发表时间:2018-11-20T15:07:18.610Z 来源:《防护工程》2018年第20期作者:陈雪玲 [导读] 难降解有机废水是工业生产中常见的废水类型,该废水若处理效果不好就会对生态环境造成破化 广西东亚扶南精糖有限公司 530012 摘要:难降解有机废水是工业生产中常见的废水类型,该废水若处理效果不好就会对生态环境造成破化,因此,结合实际以难降解有机废水为研究对象,在分析有机废水的特征与危害基础上,论述几种常见的处理方法,希望分析后能够给相关工作人员提供借鉴。 关键词:难降解;有机废水;处理;方法 0前言 工业社会的快速发展之下,产生了大量的高浓度难降解的有机废水,给环境造成了巨大的污染问题。因为该部分的废水污染浓度比较高,并且降解难以进行,选择使用常规的废水处理方法已经难以达到净化的要求。在全面深入的了解高浓度有机废水的特性以及所造成的巨大危害基础上,采取合理的处理技术,从而可以消除对于环境所造成的的影响,改善人们的生活质量。 1 高浓度难降解有机废水特性、危害 经过多方面的比较分析,可以发现该废水具备如下特性:有机物含量非常好,通常情况下,COD都会在2000mg/L以上;降解更加的困难,废水的可生化性比较低,BOD5/COD的比值通常情况下都会小于0.3,甚至还会更低;组成成分更加的复杂,并且含有大量的硫化物、重金属以及其他的有害物质;色度高且异味大,一旦排放超标,就会造成周边环境的严重损坏;酸碱性非常强。这种废水对于所在环境的影响主要就是造成该地区水质的变化,造成水体缺氧甚至厌氧,大量的水生物死亡,同时会造成周边环境的恶化;毒性非常强,这主要是因为喝多废水中毒含有过量的有机物所造成的,在日积月累中造成的水体和土壤中逐渐的沉淀和聚集,最后通过水体进入到人体中,造成人们的生命健康受到极大的影响。 2化学法处理技术 2.1电化学氧化法 这种方法在具体处理的过程中通常使用直接电化学氧化与间接电化学氧化的方式来进行的。前者主要就是通过将其设置在电极表面所存在的氧化还原反应来进行的分解。电化学的处理方法可以有效的分析含氯化合物的有效性,同时可以通过pbO2聚吡咯复合电极将废水中的氯离子滤除掉;而后者主要是通过电化学反应的方法中所形成的氧化剂或还原剂来进行污染的分解处理。经过实践效果可以发现,使用电解生成次氯酸盐氧化剂可以将废水中无法分解的氨氮化合物进行降解。 2.2湿式氧化法 该方法通常可以将其分为湿式空气氧化和湿式空气催化氧化两种。前者就是将废水污染物直接设计在温度为125~320℃、压力为 0.5~20 MPa的条件下与空气发生反应,此时可以将其所含有的有机物去除掉超过99.9%。用来处理含酚废水,在温度为150~180℃、压力为0.3~1.5 MPa的环境中,可以将废水中的COD去除超过90%,酚类分子可以实现全部清除;后者则是通过使用催化剂来降低温度与压力,从而可以加速分解。对该技术进行了进一步的研发,并且将我国的焦化、造纸以及生物制药领域中所存在的高浓度有机废水进行有效的处理,取得了非常好的效果,可以去除CODcr,NH3-N等物质高达99%以上。 2.3超临界水氧化技术 该技术也可以简称为SCWO技术,主要是在湿式氧化处理技术的技术上发展而来的。主要是在环境温度超过647.5K、压力超过 22.05MPa的基础上来进行的有机物溶解,主要是针对的一些不溶于水的有机物以及其他的气体,比如氧气等。在该技术应用的过程中,可以将废水中超过99.99%的有机物直接分解成为二氧化碳与水,有机物内的氮、硫、磷等元素直接转化成为无机酸、氯转化成为氯离子,硫和磷分别转化为硫酸盐和磷酸盐。通过自制超临界处理装置对苯酚进行养化处理,结果在873.2 K和35 MPa的环境中,停留时长为170s,其可以将该物质去除超过99.8%。 2.4光化学氧化技术 光氧化分为光激发氧化和光催化氧化。前者在进行处理的过程中主要是通过使用臭氧、过氧化氢以及氧与空气为主要的氧化剂,在这些物质的作用之下直接与光化学联合起作用,从而可以形成了具备更强氧化能力的自由基,所以该技术的应用具备更强的处理效果;后者主要是在水溶液中适当的加入一些催化剂,然后在经过紫外线的照射作用,可以直接将内部需要降解的物质转变成为自由基。目前多使用二氧化钛和CdS等物质作为催化剂。武正簧[5]等人员通过使用二氧化钛薄膜来进行实验,以分解甲基橙与亚甲基兰,通过最终的结果分析,发现分解效果非常的明显,且不存在有毒害的物质。 3 生物处理技术 随着科学技术的发展,生物处理技术也取得了较大的进步,给当前的有机物分解领域带来了新的发展机遇,未来必然会发挥更大的作用。 3.1生物膜法 膜生物反应器主要由膜组件和生物反应器两部分组成。数目庞大的微生物群可以更好的实现有机污染物的分解,在反应的过程中,通过氧化分解作用而产生更加有利于微生物生长和繁殖,并且可以快速的进行有机物的讲解。膜组件在具体应用的过程中,应该实施机械筛分、截留等处理方法,从而将废水与污泥实现固液的分离处理,然后将其中所存在的大分子位置直接输送到反应器内,通过大分子的直接输送能够在一定的程度上解决有机废水引起的了在能够问题,这样可以避免造成微生物过量的流失问题的存在。 3.2高效菌种技术 为了可以满足当前社会中的大量工业废水处理需求,在废水中加入了具备特殊分解能力的菌种来进行废水处理,这种方法逐渐被推广和应用。通过实验研究可以发现,长期污染的环境之下会导致土壤、河水以及海水中含有大量的有机废物,通过筛分作用来将有机物进行分解。相关研究学者在研究中主要是从1,4-二氧环己烷污染的污泥内直接分离出一株能够与碳源和能源放线菌CB1190,其可以更好的分解

废水生化处理工程

《废水生化处理工程》 习题 河北科技大学 环境科学与工程学院 2005年10月

目录 第一章污水水质和污水出路 -------------------------------------------------------------- 1 第二章稳定塘和污水的土地处理 -------------------------------------------------------- 4 第三章废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础 -------------------------- 5 第四章污水的好氧生物处理(一)——生物膜法 ----------------------------- 6 第五章污水的好氧生物处理(二)——活性污泥法 -------------------------- 8 第六章污水的厌氧生物处理 ------------------------------------------------------------- 10 第七章城市污水的深度处理 ------------------------------------------------------------- 11 第八章污泥处理和处置 ------------------------------------------------------------------- 12

第一章污水水质和污水出路 1、概述水体污染控制的主要水质指标。 2、概述我国我省的水排放标准。 3、概述我国水环境质量标准。 4、水污染控制技术可分为几大类型?简要介绍重要的控制技术。 5、污水处理方法与污染物粒径有何关系?试举例说明之。 6、什么叫水体的自然净化?水体自然净化能力取决于哪几个方面的因素? 7、某河流受有机废水污染到A点已完全混合,此时La=20mg/L,Da = 5mg/L,流速0.9m/s,水温20℃。求10天内的氧垂曲线和最大缺氧点的位置及最大亏氧量。(每隔2天取一个t值)K1=0.1,K2=0.2。 8、某河川La=15mg/L,K1=0.1,K2=0.2,在污水与河水相混合处氧不足量为Da=3mg/L,求定:1d后的缺氧量和最大缺氧量是多少。(先求出最大缺氧点的日期(取整数),再计算最大缺氧量) 9、已测定出某废水20℃BOD5=250mg/L,K1(20℃)=0.1,求30 ℃时BOD5。 10、某一水样20℃的生化需氧量(Yt)测定结果如下: (K1=2.61b/a La = 1/2.3k1a3)试确定此水样的K1、La及BOD5(Y5)值。 11、如某工业区生产污水和生活污水的混合污水的2天30℃生化需氧量为200 mg/l,求该污水5天20℃的生化需氧量(BOD5),如在20℃时, K1=0.1d-1。

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