14種高濃度有機廢水處理方法匯總
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導(dǎo)讀：對國內(nèi)外目前高濃度有機廢水的主要處理技術(shù)進行綜述, 主要包括物化、化學(xué)、生物處理技術(shù)并分析了各種方法和工藝的優(yōu)缺點及其研究現(xiàn)狀。重點對生物處理技術(shù)中MBR、A-B工藝、UASB、SBR工藝進行重點研究、歸納總結(jié)其優(yōu)缺點，并提出應(yīng)用幾種處理技術(shù)連用的方法來處理高濃度有機廢水，用綜合治理的理念既要大力發(fā)展處理技術(shù), 還要從源頭防治, 以減輕污染。
1 水資源狀況
2 高濃度有機廢水
2.1 高濃度有機廢水來源
高濃度有機廢水一般是指由造紙、皮革及食品等行業(yè)排出的COD 在2 000 mg/ L 以上的廢水。這些廢水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素等有機物,如果直接排放,會造成嚴重污染。高濃度有機廢水按其性質(zhì)來源可分為三大類:
(1) 易于生物降解的高濃度有機廢水;
(2) 有機物可以降解,但含有害物質(zhì)的廢水;
(3) 難生物降解的和有害的高濃度有機廢水。
2.2 高濃度有機廢水水質(zhì)特點
高濃度有機廢水主要具有以下特點:
㈠ 有機物濃度高。COD 一般在2 000 mg/L 以上, 有的甚至高達幾萬乃至幾十萬mg/L, 相對而言, BOD較低, 很多廢水BOD 與COD 的比值小于0.3。
㈡ 成分復(fù)雜。含有毒性物質(zhì)廢水中有機物以芳香族化合物和雜環(huán)化合物居多, 還多含有硫化物、氮化物、重金屬和有毒有機物。
㈢ 色度高, 有異味。有些廢水散發(fā)出刺鼻惡臭, 給周圍環(huán)境造成不良影響。
㈣ 具有強酸強堿性。工業(yè)產(chǎn)生的超高濃度有機廢水中, 酸、堿類眾多, 往往具有強酸或強堿性。
㈤ 不易生物降解有機廢水中所含的有機污染物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如蔡環(huán)是由10個碳原子組成的離域共扼鍵，結(jié)構(gòu)相當穩(wěn)定，難以降解。這類廢水中大多數(shù)的BODSC/OD極低，生化性差，且對微生物有毒性，難以用一般的生化方法處理。
2.3 高濃度有機廢水危害
高濃度有機污水主要有以下3 種危害: [3]
① 需氧性危害。由于生物降解作用,高濃度有機污水會使受納水體缺氧甚至厭氧,多數(shù)水生物將死亡,從而產(chǎn)生惡臭,惡化水質(zhì)和環(huán)境。
② 感觀性污染。高濃度有機污水不但使水體失去使用價值,更嚴重影響到水體附近人民的正常生活。
③ 致毒性危害。高濃度有機污水中含有大量有毒有機物,會在水體、土壤等自然環(huán)境中不斷累積、儲存,最后進入人體,從而危害人體健康。
3 高濃度有機廢水處理技術(shù)
高濃度有機廢水處理技術(shù)粗略分為3 類: 物化處理技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)以及生物處理技術(shù)。
3.1 物化處理技術(shù)
物化法常作為一種預(yù)處理的手段應(yīng)用于有機廢水處理，預(yù)處理的目的是通過回收廢水中的有用成分，或?qū)σ恍╇y生物降解物進行處理，從而達到去除有機物，提高生化性，降低生化處理負荷，提高處理效率。一般常用的物化法有萃取法、吸附法、濃縮法、超聲波降解法等。
3.1.1 萃取法
在眾多的預(yù)處理方法中，萃取法具有效率高、操作簡單、投資較少等特點。特別是基于可逆絡(luò)合反應(yīng)的萃取分離方法，對極性有機稀溶液的分離具有高效性和高選擇性，在難降解有機廢水的處理方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
溶劑萃取法利用難溶或不溶于水的有機溶劑與廢水接觸,萃取廢水中的非極性有機物,再對負載后的萃取劑進一步處理。近年來為了避免有機溶劑對環(huán)境的污染,又開發(fā)了超臨界二氧化碳萃取[4]。該法簡單易行,適于處理有回收價值的有機物,但只能用于非極性有機物,被萃取的有機物和萃取后的廢水需要進一步處理,有機溶劑還可能造成二次污染。萃取只是一個污染物的物理轉(zhuǎn)移過程,而非真正的降解。
由清華大學(xué)開發(fā)的萃取一反萃取體系[5]，可以應(yīng)用于多種染料與中間體廢母液資源回收，對染料中間體的回收率達90%以上，脫色效果也達到同樣水平，正在逐步推廣于染料廢水的治理工程中。
3.1.2 吸附法
吸附劑的種類很多，有活性炭、大孔樹脂、活性白土、硅藻土等。
在有機廢水中常用的吸附劑有活性炭和大孔樹脂。雖然活性炭具有較高的吸附性，但由于再生困難、費用高而在國內(nèi)較少使用。例如將活性炭投加到難降解染料廢水的試驗容器中，當活性炭的投加濃度為200mg/L時，色度的去除率為77%;而投加質(zhì)量濃度增加到400mg/L時，色度的去除率達到86%[5]。
3.1.3 濃縮法
濃縮法是利用某些污染物溶解度較小的特點，將大部分水蒸發(fā)使污染物濃縮并分離析出的方法。濃縮法操作簡單，工藝成熟，并能實現(xiàn)有用物質(zhì)的部分回收，適合于處理高濃度含鹽有機廢水。該法的缺點是能耗高，如有廢熱可用或降低能耗，則該法是可行的。
3.1.4 超聲波降解
采用超聲波降解水體中有機污染物，尤其是難降解有機污染物，是20世紀90年代興起的新型水污染控制技術(shù)。該技術(shù)利用超聲輻射產(chǎn)生的空化效應(yīng)，將水中的難降解有機污染物分解為環(huán)境可以接受的小分子物質(zhì)，不僅操作簡便、降解速度快，還可以單獨或與其它水處理技術(shù)聯(lián)合使用，是一種極具產(chǎn)業(yè)前景的清潔凈化方法。它集高級氧化技術(shù)、焚燒、超臨界水氧化等多種水處理技術(shù)的特點于一身,具有反應(yīng)條件溫和、速度快、適用范圍廣等特點,可以單獨或與其它技術(shù)聯(lián)合使用,具有很大的發(fā)展?jié)摿?。超聲波能在水中引起空?產(chǎn)生約4 000 K 和100 MPa的瞬間局部高溫高壓環(huán)境(熱點) , 同時以約110m/ s的速度產(chǎn)生具有強烈沖擊力的微射流和沖擊波。水分子在熱點達到超臨界狀態(tài),并分解成羥基自由基、超氧基等,羥基自由基是目前所發(fā)現(xiàn)的最強的氧化劑。有機物在熱點發(fā)生化學(xué)鍵斷裂、水相燃燒、高溫分解、超臨界水氧化、自由基氧化等反應(yīng)。這些效應(yīng)加上聲場中的質(zhì)點振動、次級衍生波等為有機物提供了其他方法難以達到的多種降解途徑。
3.2 化學(xué)處理技術(shù)
化學(xué)處理技術(shù)是應(yīng)用化學(xué)原理和化學(xué)作用將廢水中的污染物成分轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì), 使廢水得到凈化的方法。化學(xué)氧化法分為兩大類,一類是在常溫常壓下利用強氧化劑(如過氧化氫、高錳酸鉀、次氯酸鹽、臭氧等) 將廢水中的有機物氧化成二氧化碳和水;另一類是在高溫高壓下分解廢水中有機物,包括超臨界水氧化和濕空氣氧化工藝,所用的氧化劑通常為氧氣或過氧化氫,一般采用催化劑降低反應(yīng)條件,加快反應(yīng)速率?；瘜W(xué)氧化法反應(yīng)速度快、控制簡單,但成本較高,通常難以將難降解的有機物一步氧化到無機物質(zhì),而且目前對中間產(chǎn)物的控制的研究較少。該技術(shù)也常常作為生化處理的預(yù)處理方法使用。 其主要的方法有焚燒法、Fenton 氧化法、臭氧氧化法、電化學(xué)氧化法等。
3.2.1 焚燒法
焚燒法利用燃料油、煤等助燃劑將有機廢水單獨或者和其他廢物混合燃燒,焚燒爐可采用各種爐
型。效率高,速度快,可以一步將有害廢水中有機物徹底轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。但設(shè)備投資大,處理成本高,除某些特殊廢水(如醫(yī)院廢水)以外難以采用[6]。
3.2.2 Fenton 氧化法
Fenton 試劑具有很強的氧化能力,因此Fen2ton 氧化法在處理廢水有機物過程中發(fā)揮了巨大的作用。但由于體系中含有大量的Fe2 + 離子,H2O2 的利用率不高,使有機物降解不完全。后來,人們對傳統(tǒng)的Fenton 氧化法進行了改進。如光助反應(yīng)就是在反應(yīng)體系中輔以紫外線和可見光,在低濃度亞鐵離子、理論雙氧水加入量、紫外線和可見光的汞燈的照射下,反應(yīng)0. 5 h ,溶解性有機碳去除率高達90 %[7]。郁志勇等[8]用UV +Fenton 法對氯酚混合液進行處理,在1 h 內(nèi)COD去除率達到83.2 % 。
3.2.3 臭氧氧化法
臭氧在水處理方面具有氧化能力強,反應(yīng)速度快,不產(chǎn)生污泥,無二次污染等特點,在去除合成洗滌劑以及降低水中的BOD、COD 等方面都具有特殊的效果。臭氧對難降解有機物的氧化通常是使其環(huán)狀分子的部分環(huán)或長鏈分子部分斷裂,從而使大分子物質(zhì)變成小分子物質(zhì),生成易于生化降解的物質(zhì),提高廢水的可生化性。臭氧氧化技術(shù)在難生物降解有機廢水處理過程中常作為預(yù)處理。研究發(fā)現(xiàn),臭氧氧化法對多數(shù)染料能取得很好的脫色效果,但對硫化、還原、涂料等不溶于水的染料脫色效果較差[9]。
3.2.4 電化學(xué)氧化法
電化學(xué)氧化又稱電化學(xué)燃燒,它是在電極表面的電氧化作用下或由電場作用而產(chǎn)生的自由基作用下使有機物氧化。電化學(xué)氧化分為直接電化學(xué)氧化和間接電化學(xué)氧化。直接電化學(xué)氧化是使難降解有機物在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)。目前,已證實對氯苯酚、五氯化酚均可在陽極上徹底分解。Hwang B J 等[10 ]報道了電化學(xué)處理含氯有機物的有效性,并成功地利用PbO2/ 聚吡咯復(fù)合電極去除廢水中的氯離子。陰極還原過程已被用于一氯乙烷、三氯乙烷和芳香氯化物等的脫氯處理。間接電化學(xué)氧化就是利用電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氧化劑或還原劑使污染物降解的一種方法。據(jù)報道,采用電解生成次氯酸鹽氧化劑,可氧化去除氨氮及難降解的有機污染物。
3.3 生物處理技術(shù)
生物處理是廢水凈化的主要工藝，主要用于處理農(nóng)藥、印染、制藥等行業(yè)的有機廢水。生物處理法是利用微生物的代謝作用來分解、轉(zhuǎn)化水體中的有毒有害化學(xué)物質(zhì)和其它各種超標組分的生物技術(shù),降解作用的場所主要是含微生物的活性污泥、生物膜及其相應(yīng)的反應(yīng)器,由此誕生了各類生物處理方法和技術(shù)。微生物法不僅經(jīng)濟、安全,而且處理的污染物閾值低、殘留少、無二次污染,有較好的應(yīng)用前景。根據(jù)反應(yīng)條件的不同,微生物處理法可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。
3.3.1 好氧活性污泥法
在污水處理中,活性污泥法是應(yīng)用最廣的技術(shù)之一,它是自然界水體自凈的人工模擬,是對水自凈作用的強化,利用懸浮生長的微生物絮凝體(Floc) 處理有機污水。活性泥法自1914 年在英國曼徹斯特試驗廠開創(chuàng)以來,已有90 多年的歷史,隨著在實際生產(chǎn)上的廣泛應(yīng)用和技術(shù)上的不斷革新改進,特別是近幾十年來,在對其生物反應(yīng)和凈化機理進行深入研究探討的基礎(chǔ)上,活性污泥法在反應(yīng)動力學(xué)以及在工藝方面都得到長足發(fā)展,出現(xiàn)了多種能夠適應(yīng)各種條件的工藝流程。當前,活性污泥法已成為各類有機污水的主體處理技術(shù)。
根據(jù)各種不同運行方式的工藝特征與應(yīng)用條件可將好氧活性污泥法分為: 普通活性污泥法(Conventional activatedsludge , CAS) 、減量曝氣活性污泥法(Tapered aeration) 、分段進水活性污泥法(Step2feed activated sludge , SFAS) 、吸附—再生活性污泥法(Contact stabilization activated sludge , CSAS) 、完全混合活性污泥法(Completely mixed activated sludge , CMAS) 、高負荷活性污泥法(High activated sludge) 、純氧曝氣活性污泥法(High purity oxygen activated sludge , HPOAS) 。以上這些污水處理方法都是對傳統(tǒng)活性污泥法在使有機負荷及需氧量提到均衡,提高曝氣池對水質(zhì)、水量、沖擊負荷的適應(yīng)能力,減少污泥產(chǎn)生,縮短曝氣時間,提高氧向混合液中的傳遞能力及利用率,減少污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生等方面進行的改進,改進的同時又不可避免地出現(xiàn)處理效果差等缺點,尤其是對于高濃度有機污水,更具有難處理性[3]
3.3.2 好氧生物膜法
好氧生物膜法是與活性污泥法并列的一種污水好氧生物處理法。這種方法的實質(zhì)是使細菌、真菌、原生動物、后生動物等微生物附著在濾料或某些載體上生長繁育,并在其上形成膜狀生物污泥———生物膜(Biofilm)。
與傳統(tǒng)法處理污水相比，膜生物反應(yīng)器具有以下幾個方面的特征:
①出水水質(zhì)好 用超微濾膜組件取代二次沉淀池可以使生物反應(yīng)器獲得比普通活性污泥法更高的生物濃度，提高了生物降解能力，處理效果好;同時膜分離后出水質(zhì)量高，當處理對象為生活污水時，可滿足建設(shè)部生活回用水水質(zhì)標準C(J25.1一89)。
②工藝參數(shù)易于控制 膜生物反應(yīng)器內(nèi)可以實現(xiàn)STR和HTR的完全分離。通過控制較長的STR，使世代時間較長的硝化菌得以富集，提高硝化效果;同時膜分離也使廢水中那些大分子、顆粒狀難降解的成分在有限體積的生物反應(yīng)器中有足夠的停留時間，從而達到較高去除率。
③設(shè)備緊湊，占地少 由于生物反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高，容積負荷可大大提高，生物反應(yīng)器體積大大減小;從形式上看，一體式膜生物反應(yīng)器可使設(shè)備更加緊湊。
④污泥產(chǎn)率低同傳統(tǒng)活性污泥法相比，膜生物反應(yīng)器的污泥產(chǎn)率很低
⑤抗沖擊負荷能力強 膜生物反應(yīng)器中維持著高濃度的MLSS，使它比傳統(tǒng)生物法具有高得多的抗沖擊負荷能力。
⑥易于自動控制管理 膜分離單元不受污泥膨脹等因素的影響，易于設(shè)計成自動控制系統(tǒng)，便于管理。
通常提到的膜生物反應(yīng)器，實際上是三類反應(yīng)器的總稱，它們分別是(l)膜一曝氣生物反應(yīng)器(MembrnaeAaertionBioeractor，MABR);(2)萃取膜生物反應(yīng)器E(xartctiveMembnareBioeroactr，EMBR);(3)膜分離生物反應(yīng)器(BiomassSeparationMembnareBioeracotr，BSMBR，簡稱MBR).
(l)膜一曝氣生物反應(yīng)器
無泡曝氣MBR最早見于Co.etP等于1988年的報道。它采用透氣性致密膜(如硅橡膠膜)或微孔膜(如疏水性聚合膜)，以板式或中空纖維式組件，在保持氣體分壓低于泡點b(ubblepoin)t的情況下，可實現(xiàn)向生物反應(yīng)器的無泡曝氣。由于傳遞的氣體含在膜系統(tǒng)中，因此提高了接觸時間，極大地提高了傳氧效率。同時由于氣液兩相被膜分開，有利于曝氣工藝的更好控制，有效地將曝氣和混合功能分開。因為供氧面積一定，所以該工藝不受傳統(tǒng)曝氣系統(tǒng)中氣泡大小及其停留時間等因素的影響。
(2)萃取膜生物反應(yīng)器
萃取MBR是結(jié)合膜萃取和生物降解，利用膜將有毒工業(yè)廢水中有毒的、溶解性差的優(yōu)先污染物從廢水中萃取出來，然后用專性菌對其進行單獨的生化降解，從而使專性菌不受廢水中離子強度和pH值的影響，生物反應(yīng)器的功能得到優(yōu)化。目前膜一曝氣生物反應(yīng)器和萃取膜生物反應(yīng)器還處在實驗室階段，尚無實際的工程應(yīng)用。
(3)膜分離生物反應(yīng)器
膜分離生物反應(yīng)器中的膜組件相當于傳統(tǒng)生物處理系統(tǒng)中的二沉池，利用膜組件進行固液分離，截流的污泥回流至生物反應(yīng)器中，透過水外排。按膜組件和生物反應(yīng)器的相對位置，膜分離生物反應(yīng)器又可以分為一體式膜生物反應(yīng)器、分置式膜生物反應(yīng)器、復(fù)合式膜生物反應(yīng)器三種。
在分置式MBR中，生物反應(yīng)器的混合液由泵增壓后進入膜組件，在壓力作用下膜過濾液成為系統(tǒng)處理出水，活性污泥、大分子物質(zhì)等則被膜截留，并回流到生物反應(yīng)器內(nèi)。分置式MBR通過料液循環(huán)錯流運行，其特點是:運行穩(wěn)定可靠，操作管理容易，易于膜的清洗、更換及增設(shè)。但為了減少污染物在膜面的沉積，由循環(huán)泵提供的料液流速很高，為此動力消耗較高。
一體式MBR根據(jù)生物處理的工藝要求，可分為兩種組成形式:第一種有兩個生物反應(yīng)器，其中一個為硝化池，另一個為反硝化池。膜組件浸沒于硝化反應(yīng)器中，兩池之間通過泵來更新要過濾的混合液。第二種組合最
簡單，直接將膜組件置于生物反應(yīng)器內(nèi)，通過真空泵或其它類型的泵抽吸，得到過濾液。為減少膜面污染，延長運行周期，一般泵的抽吸是間斷運行的。
3.3.3 厭氧生物處理法
早在一百多年前,人們就開始采用厭氧工藝處理生活污水污泥. 1860 年,法國工程師Mouras 首次采用厭氧方法處理沉淀池的固定物質(zhì)[11-12] ,后來德國的Karl Imhoff 將其發(fā)展為目前仍然在使用的腐化池和雙層沉淀池(又稱Imhoff 池) [13] . 在1910 年～1950 年間,高效的、可加溫和攪拌的污泥消化池得到了進一步地發(fā)展,如厭氧接觸工藝,這些反應(yīng)器被稱為第一代厭氧反應(yīng)器. 由于第一代厭氧反應(yīng)器無法將污泥停留時間和水力停留時間分開,污泥中溫消化池的HRT 長達20 d～30 d ,這就大大增加了消化池的容積和占地面積,提高了建設(shè)費用.為了提高厭氧反應(yīng)系統(tǒng)的處理效率,人們成功地研究和開發(fā)了第二代厭氧反應(yīng)器,例如厭氧濾池(AF) 、升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB) 、厭氧流化床(AFB) 和厭氧接觸膜膨脹床反應(yīng)器(AAFEB) 等[14] 。它們共同的特點就是可以將固體停留時間和水力停留時間相分離,這使得反應(yīng)器內(nèi)固體停留時間可以長達上百天,而水力停留時間可以從過去的幾十天縮短為幾天,甚至幾小時。在已經(jīng)開發(fā)的這些高效厭氧處理系統(tǒng)中,UASB 已廣泛用于實際生產(chǎn)中。
UASB 即上流式厭氧污泥床。工作原理:廢水中的有機污染物在厭氧條件下經(jīng)微生物降解,轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳等,所產(chǎn)氣體(沼氣)含甲烷大于60% ,可作為能源再次利用,如用于鍋爐燃燒、發(fā)電等。這樣,既去除了有機污染物又回收了能源。上流式厭氧污泥床反應(yīng)器主體是內(nèi)裝顆粒厭氧污泥的容器,在其上部設(shè)置專用的氣、液、固分離系統(tǒng)(即三相分離器) ,它可使反應(yīng)器中保持較高活性及良好沉淀性能的厭氧微生物,工藝上較一般厭氧裝置的效率更高,同時還節(jié)省了投資與占地面積。其技術(shù)關(guān)鍵為三相分離器、布水系統(tǒng)及工藝條件,特別是形成顆粒污泥的工藝條件是UASB裝置發(fā)揮高效的技術(shù)關(guān)鍵。
使用UASB 處理高濃度污廢水,UASB 的容積負荷可高達10 kg/ m3·d～50 kg/ m3·d (好氧最高為5 kg/m3·d～10 kg/ m3·d) ,HRT 可縮短為10 h～12 h ,這與污泥床中保留有大量厭氧顆粒污泥是分不開的。厭氧顆粒污泥大多呈卵“ ,”形,直徑015 mm～5 mm ,具有良好的沉降性和生物活性. UASB 反應(yīng)器中顆粒污泥的形成往往需要幾個月的時間,但向反應(yīng)器中加入惰性載體、顆?；钚蕴?及向碳水中加入甲醇都可以縮短顆粒的形成時間。 三相分離器分離效果的好壞也是決定UASB 成功的關(guān)鍵。同時,人們在使用厭氧工藝過程中開發(fā)了水解(酸化) 工藝[15] 。 水解酸化的目的是把廢水中的不溶物轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇芪?將微生物難降解物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樯镆捉到馕镔|(zhì)。研究證實,厭氧消化過程中的水解酸化段,不但能降低CODcr ,而且還可以提高廢水的可生化性,利用這一特點,人們設(shè)計并開發(fā)了多種類型的水解酸化反應(yīng)器,在生活廢水、印染廢水、食品廢水、化工廢水等治理工作中發(fā)揮了重要作用,獲得了滿意的效果。[16]
雖然第二代厭氧處理工藝在應(yīng)用中取得了很大成功,但在進一步擴大其應(yīng)用范圍時,仍然遇到了不少問題 ,迫使人們在此基礎(chǔ)上繼續(xù)進行研究和開發(fā),這樣相繼開發(fā)了第三代和新型厭氧反應(yīng)器。 主要包括膨脹顆粒污泥床( EGSB) 、厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器( IC) 、厭氧折流板反應(yīng)器(ABR) 等。
3.3.4 A-B工藝
A-B工藝即吸附—生物降解技術(shù)。70年代德國亞深工業(yè)大學(xué)的Boehnke教授提出了吸附—生物降解工藝[18]。由A 段和B 段組成,2 段串聯(lián)運行,不設(shè)初沉池,污水經(jīng)預(yù)處理后,直接進入A 段曝氣池,A段曝氣池排出的混合液在中間沉淀池進行泥水分離,A 段曝氣池、中間沉淀池及其回流和排泥組成A 段處理系統(tǒng)。中間沉淀池出水進入B 段曝氣池繼續(xù)進行處理,B 段曝氣池混合液排入二沉池進行泥水分離,B
段曝氣池、二沉池及其回流和排泥組成B 段處理系統(tǒng),工藝流程如圖：[17]
A-B工藝中的A 段為高負荷(通常BOD5 的負荷>2.0kgBOD5/kgMLSS·d) 的生物吸附段,利用活性污泥的吸附、絮凝作用將污水中的有機物吸附于活性污泥上對其進行降解,A 段產(chǎn)生的大量污泥在中間沉淀池進行泥水分離,停留時間30～60min。A 段的微生物絕大部分是細菌(大腸桿菌群) ,其世代時間短(約為20 min) ,繁殖速度快。A 段可通過控制溶解氧含量,以好氧或兼氧方式運行,耗氧量負荷，污泥產(chǎn)率較高,沉降性能較好,污水經(jīng)A 段處理后可生化性有可能提高。B 段以低負荷(BOD5 的負<0.1-0.3kgBOD5/kgMLSS·d)運行,停留時間2～4 h ,B 段的微生物中原生動物和后生動物占較大的比例。
A-B 工藝的特點有：
(1) A-B 工藝具有高效去除有機物的能力,BOD5的去除率可達95 % ,CODCr的去除率可高達90 %。
(2) A-B 工藝具有較強的出水穩(wěn)定性。A 段對進水有機物的負荷、有毒物質(zhì)和極端pH 的沖擊具有較強的緩沖能力,使大部分沖擊被A 段所截留,從而為B 段提供了良好的微生物生存環(huán)境,保證了總出水水質(zhì)的穩(wěn)定性。
(3)A 段以兼氧運行時,可提高污水的可生化性,從而使A-B工藝在處理難生物降解物質(zhì)方面具有較高的去除率。
(4) A-B 工藝污泥沉降性能好, 易于克服污泥膨脹。
(5)B 段污泥負荷較低,污泥齡較長,有利于提高活性污泥中硝化菌的比例,為B 段去除NH3-N創(chuàng)造了比較好的條件。
(6)A 段在高負荷條件下運行,污泥產(chǎn)量大,其剩余污泥量較傳統(tǒng)活性污泥工藝多10 %～15 %。
3.3.5 SBR 法[18]
SBR反應(yīng)器即序批式活性污泥生物反應(yīng)器，是早期充排式反應(yīng)器（Fill-Draw）的一種改進，比連續(xù)流活性污泥法出現(xiàn)得更早，但由于當時運行管理條件限制而被連續(xù)流系統(tǒng)取代。隨著自動控制水平的提高，SBR法又引起人們的重視并對它進行更加深入的研究和改進，自1995年我國第一座SBR處理設(shè)施在上海吳淞肉聯(lián)廠投產(chǎn)運行以來，SBR工藝在國內(nèi)外已用于屠宰、含酚、啤酒、化工試劑、魚品加工。制藥等工業(yè)廢水及城市生活污水。SBR工藝的曝氣池，在流態(tài)上屬完全混合，在有機物降解上，卻是時間上的推流，有機物是隨時間的推移兒被降解的。其流程由進水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置等5個基本過程組成,從污水流入到閑置結(jié)束構(gòu)成一個周期，在每個周期里上述過程都是在一個設(shè)有曝氣或攪拌的反應(yīng)器內(nèi)依次進行
4 前景
高濃度有機污水的處理技術(shù)正向高效、節(jié)能、環(huán)保的方向發(fā)展。好氧處理技術(shù)與厭氧處理技術(shù)的聯(lián)合工藝將具有廣闊的前景。
(1) 改造常規(guī)的污水處理工藝。強化混凝處理過程,研制經(jīng)濟實用的強化混凝設(shè)備,是適合我國國情，高濃度難降解有機污水處理技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。[19]
(2) 多種處理技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用。如先用絮凝、微電解、電化學(xué)催化氧化等技術(shù)破壞水中難降解的有機物,提高有機污水的可生化性,再交叉耦合生化方法進行深度處理[3] 。
(3) 發(fā)展具有高效能、多功能、設(shè)備小型化以及更便于操作的組合處理裝置。另外還須推行清潔生產(chǎn),讓污染在生產(chǎn)過程中得到減少或消除。[20]
(4) 開發(fā)污水凈化生物強化技術(shù)。即向系統(tǒng)中投加從自然界中篩選的優(yōu)勢種群或通過基因工程改良的能夠快速“吃”污的高效降解菌,以強化高濃度有機污水的處理效果[21]。隨著全球科學(xué)技術(shù)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,不但已知種類的高濃度有機污水需要著重處理,一些無法預(yù)料的新有機污染物也層出不窮,而國家對排放水質(zhì)的要求也日益嚴格。因此,作為污水處理核心技術(shù)的生物處理必將面臨新的挑戰(zhàn),新工藝的開發(fā)和高效降解微生物的研究將是今后高濃度有機污水處理的重要研究領(lǐng)域。
總之，為保護水資源，保護環(huán)境，實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，高濃度有機廢水必須進行處理達到排放標準再排放，在今后的研究中不僅要用綜合治理的理念大力發(fā)展處理技術(shù), 還要從源頭防治, 以減輕污染。
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