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難降解、生化性差的高氨氮廢水的處理工藝

時(shí)間:2022-08-16 08:59:11   訪客:460

1 概述

工業(yè)廢水來源廣、種類多,隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的提高,工業(yè)廢水中的成分也變得多種多樣。其中的高需氧污染物、有毒污染物使工業(yè)廢水的特點(diǎn)集中體現(xiàn)為三個(gè)方面:高濃度,高氨氮,難降解。

高濃度是指廢水中含有的有機(jī)物較多,其表征為COD值較高,往往過萬。對于此類廢水單純依靠好氧生物處理是無法實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的。高氨氮是指水中含有NH4+較高,其對厭氧產(chǎn)甲烷過程有十分強(qiáng)烈的抑制作用。

難降解是指廢水中可直接被微生物利用的成分較少,B/C值較低,不適宜采用生化法處理,往往需要進(jìn)行預(yù)處理來提高其生化性。水處理工作者經(jīng)過多年研究,對于處理以上單一方面特點(diǎn)的工業(yè)廢水,已有較成熟的工藝。但隨著工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量化及產(chǎn)品的多樣化,現(xiàn)在的工業(yè)廢水往往同時(shí)具有以上三種特點(diǎn),原有成熟的處理工藝已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足此類廢水達(dá)標(biāo)排放的要求。

與此同時(shí),公眾的環(huán)保意識不斷增強(qiáng),國家對于環(huán)境問題日益重視,法律法規(guī)也愈加嚴(yán)格,此類廢水的存在足以羈絆一個(gè)企業(yè)的發(fā)展與壯大,成為每個(gè)面臨此類問題企業(yè)的發(fā)展瓶頸。高效厭氧反應(yīng)器(HAF)+流離生物反應(yīng)器(FSBBR)+ 強(qiáng)化型膜生物反應(yīng)器(MEBR),對不同行業(yè)的高濃度,高氮氮難降解工業(yè)廢水進(jìn)行多次現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),均取得了成功,相關(guān)的治污技術(shù)在實(shí)踐中得到了驗(yàn)證。

該技術(shù)適用于制藥廠污水、化工廠污水、醫(yī)院污水、屠宰廠污水、造紙廠污水、印染廠污水、皮革廠污水等,同時(shí)可根據(jù)不同行業(yè)的廢水特點(diǎn)及水質(zhì)條件進(jìn)行優(yōu)化組合,以達(dá)到最佳處理效果。其與傳統(tǒng)處理工藝相比技術(shù)科技含量高、投入產(chǎn)出比高、建設(shè)時(shí)間短、見效快、占地面積少、實(shí)際運(yùn)行效果顯著。

2 優(yōu)勢技術(shù)簡介

2.1 HAF 高效厭氧反應(yīng)器

高效厭氧生物濾池是一個(gè)內(nèi)部填充有供微生物附著的填料的厭氧反應(yīng)器。填料浸沒在水中,微生物附著在填料上。廢水從下部進(jìn)入反應(yīng)器,通過固定填料床,在厭氧微生物的作用下,廢水中的有機(jī)物被厭氧分解。厭氧生物濾池具有較大的抗沖擊負(fù)荷能力,一般以為在相同的溫度條件下,厭氧生物濾池的負(fù)荷可高出厭氧接觸等其他工藝2-3倍,同時(shí)會有較高的COD去除率。HAF高效厭氧反應(yīng)器具有如下特點(diǎn):

① COD去除率達(dá)80%以上;

② 快速啟動(dòng),2周后COD去除率可達(dá)到60%以上,且無需接種厭氧污泥;

③ 常溫下運(yùn)行,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng);

④ 不用調(diào)整PH值,節(jié)省藥劑費(fèi);

⑤ 可間歇運(yùn)行;

⑥ 抗堵塞能力強(qiáng);

⑦ 無需專人管理。

2.2 FSBBR(Flow Separate Bed Bio-react)流離生物反應(yīng)器

FSBBR是一種生物膜法反應(yīng)器,在反應(yīng)器內(nèi)加入新型的生物填料,生物膜覆蓋在填料表面,有機(jī)物在生物膜內(nèi)擴(kuò)散的同時(shí)被微生物所降解。填料在FSBBR池運(yùn)行的過程中是以厭氧、兼氧、好氧的多變環(huán)境。

2.2.1 技術(shù)概述:

“流離”現(xiàn)象,是一種自然現(xiàn)象,流體在流動(dòng)中總存在著不同的流速快和流速慢的場所,固體物和有機(jī)物膠體在流體的流動(dòng)中,總是由流速快的一側(cè)向流速慢的一側(cè)集中聚集,這種現(xiàn)象稱之為“流離”。“流離”是產(chǎn)生于近年的一種有機(jī)廢水處理的新技術(shù),這種凈化技術(shù)在無壓力、只需水體稍微流動(dòng),污水中的漂浮物逐漸集中在流速慢的地方產(chǎn)生流離現(xiàn)象。經(jīng)過無數(shù)次流離作用,使污水中的固形物和有機(jī)物膠體與水分離,最終水在流離生化池中停留幾小時(shí),而雜質(zhì)停留幾日或幾周,被附著的生物菌生化分解,變成H2O、CO2、N2,只要初沉池把不溶解無機(jī)質(zhì)去除后,就無污泥產(chǎn)生,達(dá)到多種水處理效果,同時(shí)構(gòu)成了流離生化技術(shù)。

2.2.2 流離生化技術(shù)的性能:

填料與水平面所成的角度越小,再分配水流能力越強(qiáng)微生物和有機(jī)物之間接觸也越充分,溶解性CODcr和BOD5去除效果越好。實(shí)際運(yùn)行過程中濾池中的填料可起到流離作用,對微生物生長快,啟動(dòng)時(shí)間短,可維持較高的生化量。

2.2.3 工藝特點(diǎn):

① 由于采用了固定填料,徹底解決了污泥膨脹的問題,且提高了系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷能力。無需活性污泥培菌,可自行掛膜,對微生物生長快,故啟動(dòng)時(shí)間短。

② 填料與進(jìn)水所成角度小,接觸充分,溶解性CODcr去除率高達(dá)70-98%,由于存在填料對氣泡的切割作用,可以使氧的利用率提高至16%

③ 曝氣系統(tǒng)采用穿孔管,解決了曝氣頭易壞需要更換的難題,節(jié)約投資,維護(hù)簡單,使用壽命可達(dá)20年。

④ 將HRT和SRT分開,固體停留時(shí)間長達(dá)20幾天,有利于硝化菌的生長,有很好的脫氮效果;

⑤ 與傳統(tǒng)的活性污泥法單一的生物群不同,F(xiàn)SBBR工藝中可以形成完整的食物鏈,通過微生物的逐級降解,徹底的將水中的有機(jī)污染物去除。它與單一生物環(huán)境的根本區(qū)別就在于依靠完整的食物鏈逐級降解污泥,從而大量的降低了污泥排放量,而產(chǎn)生少量只需要通過污泥泵定期外排運(yùn)出即可,從根本上解決了污泥產(chǎn)生大量異味及處理系統(tǒng)復(fù)雜的操作管理,降低了費(fèi)用。

⑥ 采用新型生物載體,在好氧、厭氧、缺氧段都使用該載體,通過控制良好的混合液回流,在同一構(gòu)筑物中培養(yǎng)出硝化菌和反硝化菌,成功實(shí)現(xiàn)了同步硝化反硝化,提高氨氮去除率增強(qiáng)對磷的處理能力。

⑦ 同時(shí)由于在載體外部水流速度快,而且大量曝氣,因此整個(gè)池子處在一種好氧的狀態(tài)下,但在載體內(nèi)部會出現(xiàn)缺氧及其厭氧的反應(yīng),這種厭氧的狀態(tài)被整個(gè)的好氧狀態(tài)所包圍,因此該技術(shù)不產(chǎn)生臭氣,從根本上解決傳統(tǒng)工藝上存在的氣味問題。

流離生化遵循四個(gè)原則,則可消除污泥發(fā)生:

① 聚結(jié)固形物,微生物大量繁殖;

② 使聚結(jié)的固形物產(chǎn)生移動(dòng);

③ 移動(dòng)時(shí),好氧、厭氧過程多次重復(fù)發(fā)生;

④ 固形物在構(gòu)筑物內(nèi)不斷移動(dòng),其停留時(shí)間按日單位計(jì)算。

以上四原則判斷如下三種固液分離原理就可以得知:

① 沉淀:分離的固體堆積在池底部無移動(dòng)性能,原封不動(dòng)的單一環(huán)境,故不分解;

② 過濾:被介質(zhì)過濾下來的SS,聚集到一處,其狀態(tài)和沉淀原理一樣,難以移動(dòng),因此亦不分解;

③ 流離:集中在生物載體內(nèi),經(jīng)過厭氧狀態(tài)使其水解酸化、流出、再被好氧分解,因此,污泥通過生物載體連續(xù)不斷的流離,產(chǎn)生分解和消化。

以上得知生化流離不需要處理污泥,所以是目前凈化有機(jī)污水工藝中的較理想的方案。FSBBR工藝池內(nèi)的填料采用是新型生物載體,該填料是國外近年來創(chuàng)立的一種固液分離新技術(shù)。結(jié)合具體情況開發(fā)、研制成功新一代中水、污水處理新技術(shù),該技術(shù)突破傳統(tǒng)處理方法,施工簡單,管理方便,基本可實(shí)現(xiàn)無人管理;生物載體與進(jìn)水所成角度小,接觸充分,溶解性CODcr去除率高達(dá)70-98%,對污水中的油、氮等均有較高的去除率;掛膜容易,脫落快;無需活性污泥培菌,可自行掛膜,微生物生長快,啟動(dòng)時(shí)間短,可維持較高的生化量;占地面積小,(無沉淀池及污泥處理系統(tǒng))、投資省,運(yùn)行費(fèi)用較低,自動(dòng)化程度高;載體使用壽命可達(dá)五十年之久;不產(chǎn)生污泥,簡化了處理流程,無二次污染。由于該工藝有較長的過流斷面可以大大阻流水體中懸浮物,無需過濾出水可直接達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 MEBR (Membrane Enhanced Bio-React) 強(qiáng)化型膜生物反應(yīng)器

將生物膜反應(yīng)器與膜生物反應(yīng)器相結(jié)合,開創(chuàng)了膜法污水處理的新紀(jì)元。MEBR污水進(jìn)入生物膜反應(yīng)器,利用生長在生物填料表面的微生物膜降解污染物,使得生物反應(yīng)器出水中的污泥含量大大降低,污泥的沉降性能大大提高,因而可以利用較小的沉淀體積實(shí)現(xiàn)生物反應(yīng)器產(chǎn)水污泥含量大大降低。生物膜反應(yīng)器出水進(jìn)入中空纖維膜分離裝置,由于膜分離裝置的給水中污泥含量被控制在100ppm以下,膜的工作環(huán)境成倍改善,膜的通量也得以明顯提高。通過膜分離裝置截留水中的游離活性細(xì)菌、細(xì)菌尸體、其它懸浮物和部分大分子化合物,使水質(zhì)進(jìn)一步提高。被膜截留的游離活性細(xì)菌、細(xì)菌尸體、其它懸浮物和部分大分子有機(jī)物再全部或部分返回生物膜反應(yīng)器。被膜截留的游離活性細(xì)菌會在生物反應(yīng)器中被不斷富集。當(dāng)這些活性細(xì)菌被富集到較高濃度時(shí),它們的生物降解作用就會明顯的體現(xiàn)出來,以此可以加強(qiáng)了生物反應(yīng)器的效率。被膜截留的細(xì)菌尸體和大分子有機(jī)物會不斷循環(huán)回到固定床生物反應(yīng)器中,使之在生物反應(yīng)器中停留時(shí)間和濃度成倍地增長。此時(shí),固定床生物反應(yīng)器會逐漸馴化出降解這些物質(zhì)的細(xì)菌菌落,這些細(xì)菌菌落將這些通常隨出水排放的難降解的污染物降解。被膜截留的污泥再返回生物膜反應(yīng)器,通過生物反應(yīng)器降解而減低污泥排量。由此可見膜分離裝置截留物的反饋可以從多方面強(qiáng)化生物反應(yīng)器,提高生物反應(yīng)器的效率。而生物反應(yīng)器效率的提高可以進(jìn)一步提高生物反應(yīng)器出水水質(zhì),減小膜分離裝置的工作壓力,加強(qiáng)膜分離裝置的處理效果。因此,固定床生物反應(yīng)器和膜分離裝置的結(jié)合可以互相加強(qiáng),起到較好的處理效果。

氨氮廢水



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