生物处理范文10篇

时间:2023-04-02 03:57:09

生物处理

生物处理范文篇1

关键词:微生物处理技术;环境工程;应用

0引言

微生物处理技术,主要是指应用微生物的一系列新陈代谢反应或生物合成物,有效检测周边环境并作出相应的评价与整治。该处理技术涵盖了生物技术所有特点,同时结合环境污染治理特点,对于环境问题的解决,具有非常突出的效果,且该技术的经济与环境效益非常高,因而广泛应用于环境工程建设中。

1环境工程建设中各种影响因素分析

1.1自然环境方面现阶段,国民经济发展速度非常快,工业生产水平不断提高,与此同时产生的废气、固废及废水等污染物量大,且人类日常生产生活中,大量生活垃圾的产生,对生活环境造成了严重的污染,甚至有的污染是无法逆转的,从而加大了环境工程治理难度。环境污染,使得自然环境日益恶化,不利于工作人员开展环境保护工作。长此以往,环境治理作为一项长期而艰巨的建设任务,对工作人员自身心态造成了很大的影响,难以全身心投入工作。

1.2工业生产方面国家与社会经济发展中,工业发展是至关重要的。工业生产发展产生的污染直接影响并伤害到周边环境,追求工业生产效益,不重视环境保护工作,将大量有毒物质直接排放到自然环境中,从而直接污染到大气、水及土壤等环境。特别是当前,我国社会经济处于快速发展时期,经济发展不注重环境的保护为环境保护与治理带来了很大的阻碍。

1.3人员方面环境工程建设,是自然与人文环境的协调统一,假若人们没有正确认识环境保护工作的重要性,那么环境治理工程建设中,就会形成边治理边污染的局面。因而实际工作中,要加强环境保护宣传,增强人们环境危机意识,日常生活中尽可能减少对环境造成的污染,对周边环境做好保护,以此顺利进行环境工程建设工作。

2环境工程建设中微生物处理技术的具体应用

2.1利用微生物处理技术对水质情况进行检测环境工程建设中,利用微生物处理技术检测水资源情况,与传统方法相比,其检测效果好且准确性高。现阶段,我国饮用水中普遍含有大肠杆菌等微生物细菌,饮用水安全问题备受世界各国关注。对于水质评价,我国做出了明确规定,结合水质情况划分为不同安全等级,微生物通过发酵后,大肠杆菌使水呈酸性并形成酸性气体。水质监测过程中,可利用微生物检测技术测量水中大肠杆菌比率,对比国家规定数据,结合大肠杆菌数据对水质安全状况进行分析。一旦水质出现问题,可及时处理并保护水质,所以,水质监测中,微生物处理技术的应用至关重要。

2.2应用于废水处理中污水中,污水水质复杂。相较之生活污水,工业废水中包含的污染因子要明显多一些,其可能存在重金属及酚类等物质。应用微生物处理技术有效处理废水,主要是通过微生物群体,吸附并转化废水中包含的各类污染物,同时,这些微生物群体还能有效分解包含的污染物,将一系列污染因子去除掉。经过处理后,废水中的有害物质被清除掉,亦或是转换为无害物质。实际工作中,处理方法主要包含厌氧与好氧等处理方法。

2.3对固体废料的处理日常生产与生活中,固体生活垃圾产生量比较大。而工业生产中,相应的固体垃圾产生在所难免。实际工作中,相关人员没有及时处理这些固体垃圾,就会严重污染到自然环境,同时也为大量病菌的出现创造了条件,其造成的危害后果是无法估量的。对于固体垃圾,应用传统处理技术无法实现根治,如果处理技术不够先进的话,就会再次污染自然环境。但微生物处理技术的应用,可有效处理固体垃圾。实际处理中,在固体垃圾中放置嗜热型微生物,亦或是硝化细菌异界纤维,对微生物进行分解。如果环境温度高,中温微生物无法正常生长与繁殖,而嗜热微生物则能获得很好的生长,一定程度上,活性逐渐增加,再次形成正反馈回路。但假若温度太高,高于微生物自身温度承受力,就会影响微生物的正常生长与繁殖,形成很多负面影响。实际处理工作中,工作人员可借助微生物发酵技术,处理固体垃圾并将其转换为化肥。

2.4固定好微生物处理技术环境工程污水处理工作中,部分特殊污染源能够快速消耗天然微生物,且有很高的效率,尽管微生物繁殖能力高,但依然无法满足使用需求。应用固定化微生物处理技术,要秉承自然放松,将已知降解能力的固化微生物掺入其中,其处理效果就会显而易见。应用微生物固化处理技术时,首先要合理选择微生物;其次,在载体上固定好微生物,确保微生物以高度密集状态呈现,且其具备的生物活性不能被损坏,条件特定情况下,微生物依然能保持高速繁殖状态,一定程度上,使得生物反应器微生物浓度不断增加。完成反应后,为固液分离提供推动力,缩短了处理时间。微生物固化处理技术应用过程中,相关工作人员经过大量研究发现,微生物景观固定处理后,相较之自然环境中存在的微生物,其有着更加广阔的使用范围,且应用温度与PH值也更为广泛,一定程度上,使得有机物降解能力明显提升。

3结束语

综上所述,随着社会经济的快速发展,环境污染问题日益严重。环境工程建设领域中,微生物处理技术应用日益广泛。同时,随着微生物技术发展水平不断提高,在环保领域未来发展中,其做出的贡献也会越来越多,创造更多的社会与经济效益,因而环境工程建设中,微生物处理技术有着广泛的应用前景。

参考文献:

[1]秦天一.微生物处理技术在环境工程中的应用研究[J].绿色环保建材,2019(01):46-47.

[2]吴坚.微生物处理技术在环境工程中的应用[J].资源节约与环保,2018(05):34.

生物处理范文篇2

随着我国经济建设的发展,城市污水与工业废水的排放量逐年增加。为了贯彻经济建设和环境保护必须同步发展的方针,污水处理工程必定会有相应的发展,在这种情况下,有效、经济、省能地解决污水处理问题,已是当今环境工程领域中最迫切需要研究的课题。实现这一目标的途径除了靠正确决策外,尚需依赖技术更新,新工艺的开发,资源、能源的合理利用等科学技术措施。

目前,污水处理工程基本上还是依靠消耗能量来改善环境质量的一项技术措施。但在能源有限的条件下,人们已经意识到,浪费能源的生产和生活方式必须彻底改变,现今评价工程设计优劣的立足点,已经开始转移到基建投资和运转管理的经济性,以及对能源利用的有效程度。因此,环境工程已不可避免地要与能源工程体系发生联系。

录求污水处理工程节能措施的技术途径颇多,而用机污水的厌氧生物处理技术则是重要途径之一。

厌氧生物处理是利用厌氧性微生物的代谢特性,在毋需提供外源能量的条件下,以被还原有机物作为受氢体,同时产生有能源价值的甲烷气体。厌氧生物处理法不仅适用于高浓度有机废水,进水BOD浓度可达15000mg/l,也可适用于低浓度有机废水,包括城市废;厌氧生物处理法能耗低;有机容积负荷高,一般为5-10kgCOD/m3.d高的可达50kgCOD/m3.d;剩余污泥量少;产生的沼气可利用;营养需要量少;被降解的有机物种类多;能承受较大的负荷变化和水质变化。

显而易见,开发厌氧生物处理新工艺用来治理有机污水的污染,无疑是一种具有良好经济效益的方法。近年来,污水厌氧处理工艺发展十分迅速,各种新工艺、新方法不断出现,包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物池、厌氧膨胀床和流化床、厌氧生物转盘等,目前升流式厌氧污泥床这种新工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点,运转及构筑物造价均有所下降,对于不同含固量污水的适应性也强,因而已越来越受到重视,国内外目前已设计和施工的这种工艺较多。

二、升流式厌氧污泥床工作原理

升流式厌氧污泥床有反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触,污泥中的微生物分解污水中的有机物,把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出,微小气泡在上升过程中,不断合并,逐渐形成较大的气泡,在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器,沼气碰到分离器下部的反射板时,折向反射板的四周,然后穿过水层进入气室,集中在气室沼气,用导管导出,固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区,污水中的污泥发生絮凝,颗粒逐渐增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内,使反应区内积累大量的污泥,与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。

这种工艺的基本出发占在于:(1)为污泥絮凝提供有利的物理--化学条件,使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能;(2)良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相,能抵抗较强的扰动力。较大的絮体具有良好的沉淀性能,从而提高设备内的污泥浓度;(3)通过在污泥床设备内设置一个沉淀区,使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀,然后回流入污泥床内。

三、厌氧污泥床内的流态和污泥分布

厌氧污泥床内的流态相当复杂,反应区内的流态与产气量和反应区高度相关,一般来说,反应区下部污泥层内,由于产气的结果,部分断面通过的气量较多,形成一股上升的气流,带动部分混合液(指污泥与水)作向上运动。与此同时,这股气、水流周围的介质则向下运动,造成逆向混合,这种流态造成水的短流。在远离这股上升气、水流的地方容易形成死角。在这些死角处也具有一定的产气量,形成污泥和水的缓慢而微弱的混合,所以说在污泥层内形成不同程度的混合区,这些混合区的大小与短流程度有关。悬浮层内混合液,由于气体币的运动带动液体以较高速度上升和下降,形成较强的混合。在产气量较少的情况下,有时污泥层与悬浮层有明显的界线,而在产气量较多的情况下,这个界面不明显。有关试验表明,在沉淀区内水流呈推流式,但沉淀区仍然还有死区和混合区。

厌氧污泥床内污泥浓度与设备的有机负荷率有关。是处理制糖废水试验时,升流式厌氧污泥床内污泥分布与负荷的关系。从图中可看出污泥层污泥浓度比悬浮层污泥浓度高,悬浮层的上下部分污泥浓度差较小,说明接近完全混合型流态,反应区内污泥的颁,当有机负荷很高时污泥层和悬浮层分界不明显。试验表明,污水通过底部0.4-0.6m的高度,已有90%的有机物被转化。由此可见厌氧污泥具有极高的活性,改变了长期以来认为厌氧处理过程进行缓慢的概念。在厌氧污泥中,积累有大量高活性的厌氧污泥是这种设备具有巨大处理能力的主要原因,而这又归于污泥具有良好的沉淀性能。

升流式厌氧污泥床具有高的容积有机负荷率,其主要原因是设备内,特别是污泥层内保有大量的厌氧污泥。工艺的稳定性和高效性很大程度上取决于生成具有优良沉降性能和很高甲烷活性的污泥,尤其是颗粒状污泥。与此相反,如果反应区内的污泥以松散的絮凝状体存在,往往出现污泥上浮流失,使厌氧污泥床不能在较高的负荷下稳定运行。

根据厌氧污泥床内污泥形成的形态和达到的COD容积负荷,可以将污泥颗粒化过程大致分为三个运行期:

(1)投产运行期:从接种污泥开始到污泥床内的COD容积负荷达到5kgCOD/m3.d左右,此运行期污泥沉降性能一般;

(2)颗粒污泥出现期:这一运行期的特点是有小颗粒污泥开始出现。当污泥床内的总SS量和总VSS量降至最低时本运行期即告结束,这一运行期污泥沉降性能不太好;

(3)颗粒污泥形成期:这一运行期的特点是颗粒污泥大量形成,由下至上逐步充满整个厌氧污泥床。当污泥床容积负荷达到16kgCOD/m3.d以上时,可以认为颗粒污泥已培养成熟。该运行期污泥沉降性很好。

五、污泥的流失与外部沉淀池的设置

在升流式厌氧泥床内虽有气液固三相分离器,混合液进入沉淀区前已把气体分离,但由于沉淀区内的污泥仍具有较高的产甲烷活性,继续在沉淀区内产气;或者由于冲击负荷及水质突然变化,可能使反应区内污泥膨胀,结果沉淀区固液分离不佳,发生污泥流失而影响了水质和污泥床中污泥浓度。为了减少出水所带的悬浮物进入水体,外部另设一沉淀池,沉淀下来的污泥回流到污泥床内。设外部沉淀池的好处是:(1)污泥回流可加速污泥的积累,缩短投产期;(2)去除悬浮物,改善出水水质;(3)当偶尔发生污泥大量上漂时,回收污泥保持工艺的稳定性;(4)回流污泥可作进一步分解,可减少剩余污泥量。

设外部沉淀池的升流式厌氧污床工艺流程。

六、升流式厌氧污泥床的设计

升流式厌氧污泥床的工艺设计主要是计算厌氧污泥床的容积、产气量、剩余污泥量、营养需要量.

升流式厌氧污泥床的池形状有圆形、方形、矩形。污泥床高度一般为3-8m,多用钢筋混凝土建造。当污水有机物浓度比较高时,需要的沉淀区面积小,反应区的面积可采用与沉淀区相同的面积和池形。当污水有机物浓度低时,需要的沉淀面积大,为了保证反应区的一定高度,反应区的面积不能太大时,则可采用反应区的面积小于沉淀区,即污泥床上部面积大于下部的池形。

气液固三相分离器是升流式厌氧污泥床的重要组成部分,它对污泥床的正常运行和获良好的出水水质起十分重要的作用,因此设计时应给予特别的重视。根据经验,三相分离器应满足以下几点要求:

1、混和液进入沉淀区之关,必须将其中的气泡予以脱出,防止气泡进入沉淀区影响沉淀;

2、沉淀器斜壁角度约为50o;

3、沉淀区的表面水力负荷应在0.7m3.h以下,进入沉淀区前,通过沉淀槽低缝的流速不大于2m/h;

4、处于集气器的液一气界面上的污泥要很好地使之浸没于水中;

5、应防止集气器内产生大量泡沫。

第2、3两个条件可以通过适当选择沉淀器的深度-面积比来加以满足。对于低浓度污水,主要用限制表面水力负荷来控制;对于中等浓度和高浓度污水,在极高负荷下,单位横截面上释放的气体体积可能成为一个临界指标。但是直到现在国内外所取得的成果表明,只要负荷率不超过20kgCOD/m3.d,厌氧污泥床高度不大于10m,可以预料没有任何问题。

污泥与液体的分离基于污泥絮凝、沉淀和过滤作用。所以创造条件使污泥具有良好的絮凝、沉淀性能对于分离器的工作是具有重要意义。

特别注意是防止气泡进入沉淀区,要使固一液进入沉淀区之前就与气泡很好分离。在气-液表面上形成浮渣能迫使一些气泡进入沉淀区,所以在一些情况下必须考虑设置排放这些浮渣或破坏这些浮渣的设施。

如上所述,升流式厌氧污泥床的混合是靠上流的水流和发酵过程中产生的气泡来完成的。因此,一般采用多点进水,使进水均匀地分布在床断面上。

升流式厌氧污泥床容积的计算一般按有机物容积负荷或水力停留时间进行。设计时可通过试验决定参数或参考同类废水用的设计和运行参数。

七、升流式厌氧污泥床的启动

1、污泥的驯化

升流式套氧污泥床设备启动的最大困难是获得大量沉降性能良好的厌氧污泥。最好的办法加以驯化,一般需要3-6个月,如果靠设备自身积累,投产期可长达1-2年,初中表明,投加少量的载体,有利于厌氧菌的附着,促进初期颗粒污泥的形成;比重大的絮状污泥比轻的易于颗粒化;比甲烷活性高的厌氧污泥可缩短启动期。

2、启动操作要点

(1)最好一次投加足够量的接种污泥;

(2)从污泥床流出的污泥一般不需回流,以使特别轼的污泥连续地从污泥床流出,使较重的污泥在床内积累,并促进其增殖进行颗粒化;

(3)启动开始废水COD浓度较低时,未必泥颗粒化快;

(4)最初污泥负荷率应低于0.1-0.2kgCOD/kgTSS.d;

(5)污水中原来存在的和产生出来的多种挥发酸未能有效分解之前,不应提高有机容积负荷率;

(6)可降解的COD去除率达到80%左右时,才能增加有机容积负荷率;

(7)为促进污泥颗粒化,反应区内的最小空塔速度为1m/d,采用较高的表面水力负荷有利于小颗粒污泥与污泥絮凝分开,使小颗粒污泥发展为大颗粒。

八、升流式厌氧污泥床工艺的优缺点

升流式厌氧污泥床的主要优点是:

1、升流式厌氧污泥床内污泥浓度高。平均污泥浓度为20-40gVSS/1;

2、有机负荷高。水力停留时间短。中温发酵,容积负荷一般为10kgCOD/m3.d左右;

3、无混合搅拌设备,靠发酵过程中产生的沼气的上升运动,使污泥床上部的污泥处于悬浮状态,对下部的污泥层也有一定程度的搅动;

4、污泥床不填载体,节省造价及避免因填料发生堵赛问题;

5、升流式厌氧污泥床内设三相分离器,一般不设沉淀池,被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内,一般无污泥回流设备。

主要缺点是:

1、进水中悬浮物需要适当控制,不宜过高,一般控制在100mg/l以下;

2、污泥床内有短流现象,影响处理能力;

生物处理范文篇3

有机废水无害化处理的首选方法是生物处理。这是由生物处理所具有的处理的相对彻底性(无二次污染或二次污染较小)以及运行费用低廉等优点决定的。

根据有机废水处理方面的特性可以将其划分为以下3类:①废水中的有机物易于生物降解,同时废水中的毒物含量很少。这类废水主要是生活污水和来自以农牧产品为原料的工业废水等;②废水中的有机物易于生物降解,同时废水中的毒物含量较多。这类废水主要来自印染、制革废水等;③废水中所含的有机物难于生物降解(生物降解速度极其缓慢),同时,废水中毒物可能较多、亦可能较少。这类废水主要来自造纸、制药废水等。

第①类废水可直接进行生物处理。第③类废水较为复杂,此处不作讨论。本文主要对第②类废水中的毒物作用机制及应对措施加以讨论。

1、毒物及其作用机制

废水中凡是能延缓或完全抑制微生物生长的化学物质,统称为有毒有害物质,简称毒物。这些毒物,从化学性质上来分可划分为有机物和无机物两大类。从处理的角度又可划分为能被生物处理段去除、转化的物质(如H2S、苯酚等,或称非稳定性毒物)和不能被生物处理段去除、转化的物质(如NaCl、汞、铜等,或称稳定性毒物)两大类。

毒物对微生物的作用机制主要有如下方式:

(1)损伤细胞结构成分和细胞外膜。如:70%浓度的乙醇能使蛋白凝固达到杀菌作用;酚、甲酚、表面活性剂作用于细胞外膜,破坏细胞膜的半透性。

(2)损伤酶和重要代谢过程。一些重金属(铜、银、汞等)对酶有潜在的毒害作用,甚至在非常低的浓度下也起作用。这些重金属的盐类和有机化合物能与酶的-SH基结合,并改变这些蛋白质的三级和四级结构。

(3)竞争性抑制作用。当废水中存在一种化学结构与代谢物质相类似的有机物时便会发生。因为二者都能在酶的活性中心与酶相结合,它们的竞争将抑制中间产物的形成,使酶的催化反应速率降低。

(4)对细胞成分合成过程的抑制作用。当某些化学物质的结构类似于细胞成分的结构时,它们便会被细胞吸收并同化,结果是合成无功能的辅酶或导致生长停止。这种作用最典型的例子便是磺胺酸。

(5)抗生素对核酸的抑制作用。不少抗生素能专一地抑制原核生物的蛋白质合成,如链霉素会抑制氨基酸正确结合于多肽上。

(6)抗生素对核酸的抑制作用。如丝裂霉系C会选择性地阻止DNA的合成,从而抑制微生物的生长。

(7)对细胞壁合成的抑制作用。如青霉素便是通过干扰细胞壁的合成从而达到抑制微生物生长的效果。

2、菌种承受毒物的能力及菌种驯化法

需说明的是,微生物中存在不少能耐受常用代谢毒物的菌株,有的甚至能利用它们作为能源。化学物质对微生物的抑制作用与其浓度有直接关系,并随微生物的驯化而发生变化,经过驯化的微生物对有毒物质的适应能力将逐步加强。微生物这种巨大的适应性(变异性)是由它们的小体积决定的。如一个微球细胞仅具有约100000个蛋白质分子所能容纳的空间,如此小的体积决定了那些近期用不着的酶是不能储备的,许多分解代谢酶类只有当存在合适的基质时才会产生。在某些条件下这类可诱导的酶可占蛋白质总含量的10%.正是微生物的这种变异性,才使生物法处理含毒有机废水成为可能。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的(此时的浓度叫极限允许浓度),正是这种极限又要求含毒物有机废水在生物处理前需要一定的预处理。

前已说过,微生物由于其体积的细小,而具有巨大的适应性(变异)。因此可以采用人工改变微生物生活环境的方法进行诱导变异,让微生物直接适应原水中毒物浓度或提高微生物对毒物的去除能力。这种方法对稳定性毒物及非稳定性毒物均适用,是处理含毒有机废水的一种基本方法。

在城市生活污水处理厂中,当进水中酚的浓度突然增加到50mg/L时,便会对生物处理系统产生巨大的破坏作用。严重时,会导致全系统的崩溃。可是,某焦化厂采用适应性变异的方法对菌种进行驯化即菌种驯化法,使微生物内的酶逐步适应了这种毒物的大量存在,便将这种毒物当成其底物而加以分解吸收。实际运行表明,进水中酚的平均浓度为117.5mg/L时,酚的去除率高达99.6%.

含酚废水处理是应对一种不稳定性毒物的例子,当毒物很稳定时,亦可采用这种驯化方法以提高微生物对毒物的承受能力。但须注意,这种毒物的浓度必须满足最终出水排放标准或另外采取其它措施加以控制。

3、预处理方法

前已说过,驯化是生物处理法中应对毒物的一种基本方法。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的,毒物浓度超过极限允许浓度时就需要一定的预处理。目前,预处理法主要有稀释法、转化法和分离法。

3.1稀释法

污水中的毒物之所以成为毒物,是与其浓度有关的。当其浓度超过某一极限允许浓度时,毒物就成为毒物;在极限允许浓度以下时,毒物就不表现出毒性甚至成为营养。当废水中毒物浓度超过生物处理的极限允许浓度时,为保证生物处理的正常进行,可采用简单的稀释法,将废水中毒物浓度降低到极限浓度以下。

根据废水中毒物的稳定或非稳定性质,结合实际情况,可采取3种不同的稀释法:污水稀释法,处理出水稀释法,清水稀释法。

(1)污水稀释法。不同的污水中所含的物质不同,将它们混合起来,彼此稀释,可将毒物浓度降低到极限允许浓度以下,这便是污水稀释法。它最简单、最经济,是首选方法,不论毒物的性质是稳定或非稳定均适用。少量的工业废水混入大量的城市污水中,几乎所有的毒物浓度都会被降低到极限允许浓度以下。但是,少量的工业废水彼此间混合后,毒物浓度仍有可能在极限允许浓度以上,仍需继续采取其它措施。

污水稀释法除了上面所说的不同单位所排废水之间的大稀释外,还有同一工厂不同车间所排废水之间的小稀释。比如,制革工厂中,脱毛工段所排的灰碱废水中S2-的浓度高达1000mg/L以上,但脱毛工段所排的灰碱废水只占全厂总排水量的5%左右,只要建一较大的调节池(停留时间HRT一般在12h左右),不同工段所排废水在此搅拌混合后,总出水中S2-的浓度便可降低到100mg/L以下。这对后续处理非常有利。

(2)处理出水稀释法。这种方法只适用于废水中的毒物为非稳定这一单一情况。处理出水稀释法又有两种:①曝气池池型采用完全混合式;②处理出水回流稀释法。出于经济方面的考虑,方法①应是首选。

实例:制革废水中S2-的存在对生物处理具有极大的危害,生物处理的极限允许浓度为30mg/L.制革废水经调节池调节稀释后,进入曝气池时S2-仍然在50mg/L以上。以前,许多设计单位主张采用分隔处理,即先把灰碱废水单独进行脱S预处理,把进水中的S2-降低到30mg/L以下,再进行综合处理。有经验表明,可采用处理出水稀释法来消除S2-对生物处理的影响,不需要进行分隔处理,而直接进行综合处理。东南大学设计的南京制革厂废水处理站,采用的处理流程为调节池→初沉池→生物处理,生物处理采用的是氧化沟,该氧化沟沟宽6m,有效水深3m,沟内水流平均流速0.4m/s,做如下两个假定:①废水进入氧化沟后经过1周的循环,其中的S2-经曝气氧化后全被去除(被氧化成单体硫或硫代硫酸盐);②废水一进入氧化沟后,横向扩散很好,横断面上各点水质完全相同。按S2-的极限允许浓度30mg/L进行计算,理论上可得该氧化沟进水S2-的最大允许浓度为7776mg/L.从30mg/L到7776mg/L可以看出稀释法的巨大作用。当然,在实际运行中①,②两条假定不可能完全做到,故实际进水最大允许浓度远远不能达到7776mg/L.根据该厂长达12年的稳定运行经验表明,在调节池出水S2-不超过100mg/L的情况下,S2-对氧化沟的稳定运行是完全没有影响的,而且氧化沟出水S2-始终在排放标准1mg/L以下。这是稀释法成功应用的一个例子。

(3)清水稀释法。这种方法只有在废水中的毒物为稳定性毒物,不能采用处理出水稀释,工厂内部及其附近又没有其它废水可以用来稀释它,而且这种毒物又不能采用分离法或转化法去除时才能使用。这是由于①这种方法的不经济性。采用清水稀释本身就要花费大量的水费;原水采用大量的清水稀释后,处理投资和运行费都要增加。②随着环境管理的加强,已由浓度排放控制过渡到排放总量控制。

实例:南京某石化公司化工二厂废水处理站,进水COD为6000mg/L,但同时含有CaCl250000mg/L,如此高的盐度将会极大地抑制生物处理的正常运行,所以在生物处理之前必须对盐加以适当处理。考虑到生物处理对CaCl2无去除或转化作用,其它的分离或转化方法又不经济,该厂地处郊区,附近无其它工厂或本厂的另类废水可利用来稀释,故设计单位与甲方商量后采用了清水稀释法,即将原水加清水稀释10倍,将CaCl2浓度降为5000mg/L后,再进行深井曝气法处理,取得了满意的效果。

3.2转化法

化学物质只有在特定的情况下才会表现毒性,比如,硝基苯毒性较大,转化为苯胺后,毒性就大为降低。Cr6+的毒性很大,可是被还原为Cr3+后,毒性就大为降低。所以,可以通过化学方法,将有机废水中的毒物转化为无毒或毒性较低的物质,以保证生物处理的正常进行。这种方法对稳定性毒物或非稳定性毒物均适用。采用这种方法一定要注意两个问题:①转化后,稳定性毒物的浓度必须在生物处理极限允许浓度以下,非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行;②最终出水中,毒物浓度也应满足排放标准。

实例:化工废水中的硝基苯是一种毒性较大,可生化性较差的物质。直接对它进行生物处理,由于毒物负荷的限制,使得生化曝气池的BOD负荷极低,效率不高。故绝大多数工程在废水进入曝气池之前进行预处理,用化学法(比如亚铁还原)将硝基苯转化为苯胺,苯胺与硝基苯相比,其毒性大为降低,而且可生化性大幅提高,使曝气池BOD负荷大大提高。

3.3分离法

利用分离的手段,将废水中的毒物转移到气相或固相中去,以保证废水生物处理的正常运转,这便是分离法的原理。此法对稳定性或非稳定性毒物均适用。采用这种方法时应注意如下几点:①分离后,废水中稳定性毒物浓度必须在生物处理的极限允许浓度之下,非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行;②必须保证最终出水各项指项(包括毒物)达到国家排放标准;③转移到气相或固相的毒物必须进行妥善处理,不允许出现二次污染。

实例:制革废水中S2-是一种毒物,我们可以向废水中投加Fe2+使之形成FeS沉淀去除,出水可以直接进行生物处理而不受S2-的影响,沉淀的FeS可以送去制砖或进行填埋处理;亦可以向废水中加酸,将废水中的S2-形成H2S吹脱到空气中去,用NaOH吸收后形成Na2S再回用于制革生产。

4、结语

为保证生物处理的正常进行,可采用的消除毒物影响的措施是很多的,如何从繁多的方法措施中选择一个最佳方案,是一个全系统优化课题。优化的原则是:①废水中各项指标(包括毒物)必须达到国家排放标准;②必须保证生物处理的正常运行;③在此基础上,应努力追求工艺流程简单、投资省、运行费用低、无二次污染以及管理方便。

生物处理范文篇4

【关键词】屠宰废水;生物处理;组合工艺

1前言

随着我国的发展与工业化已经达到新的高度,人民生活水平提高。目前中国已是全球最大的肉类生产国,占世界总产量的25%左右。为满足居民生活需要,全国屠宰场的数量也在不断增加,如何高效便捷地处理屠宰废水成为一个需要考虑的问题[1]。据相关部门统计,仅2019年1月全国规模以上生猪定点屠宰企业屠宰量就达到2431.01万头,对比2018年同期增长6.33%。我国屠宰废水排放一直按《肉类加工工业水污染物排放标准》(GB13457-92)执行,2018年生态环境部已经就其修订版二次征求意见,提高了部分排放要求并加入色度、总氮、总磷水污染项目。因此,如果没有及时对屠宰场产生的废水进行针对性的处理,无法满足修正后的新标准。如何使屠宰废水处理后无害化、稳定化,是值得深思的问题。

2屠宰废水定义及特性

屠宰废水,是指屠宰过程中如圈栏冲洗、宰前淋洗、宰后烫毛或剥皮、开腔、劈半、解体、内脏洗涤及车间冲洗等过程中产生的废水,主要包含血污、油脂、碎肉、畜毛、未消化的食物及粪便、尿液等物质。屠宰废水属于高浓度有机废水,具有水量大、排放不均匀、浓度高、油脂浓度高、BOD5:COD>0.4可生化性较好等特性,普通屠宰废水水质范围[2]及现有企业直接排放标准见表1。由于其来源主要是各种家畜,一般呈红褐色或棕褐色,在国际6级臭气强度中属于4~5级,有较强的腥臭味,属于恶臭气体[2]。

3屠宰废水生物处理技术

目前,根据屠宰废水的水质情况,处理方法分为物理化学法、生物法及组合工艺[3]。其中物理化学法通常用于预处理,为后续处理提供保障;生物法用于去除水中有机污染物配合后续投药使水质达到出水标准。近年来的研究与工程中,国内外专家学者开始应用生物法中厌氧搭配好氧等组合工艺来处理屠宰废水。3.1生物法。生物法主要分为好氧处理、厌氧处理两大类。好氧处理常用工艺有活性污泥法、序批式活性污泥法(SBR)、生物接触氧化法(BCO)及吸附降解法(AB)等[4];厌氧处理常见工艺有水解酸化反应器(HUSB)、上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧折板流反应器(ABR)、厌氧膜生物反应器(AnMBR)、厌氧生物滤池(AF)等[5]。3.2组合工艺。组合工艺将物理化学法与生物法相结合,是目前屠宰废水的主要处理方式。主要模式有厌氧前置-好氧后置组合及一体化装置[6]。前者的前置厌氧段使废水中大分子有机物转化为小分子有机物,降低好氧段处理负荷并防止污泥膨胀;后者将厌氧段与好氧段结合在同一反应器内,实现两者有效循环的同时节省了占地面积及投资成本。由于组合工艺中厌氧段与好氧段相连,本文就厌氧段为主体搭配好氧段及物理化学法作预处理,分为各个厌氧处理方法介绍组合工艺。3.2.1水解酸化。水解酸化是介于好氧与厌氧的处理方式,与其他工艺组合能降低成本、提高处理效率。污水中的大分子有机物经过水解阶段被细菌胞外酶分解为小分子有机物,之后小分子化合物在酸化菌的细胞内转化并分泌到细胞外,产物的组成由厌氧条件、底物种类及酸化微生物种群决定[7]。程婷等人[8]采用水解酸化/三级生物接触氧化为主的工艺对某新建肉类屠宰场废水进行处理,对COD、BOD5、SS的去除率均达到95%以上,出水水质符合GB13457-92一级标准,综合运行费用为0.86元/m³。许丹宇等[9]在水解酸化-生物接触氧化-MBR为主体的工艺上,用YDT型弹性立体填料取代污泥作为微生物吸附载体,可减少污泥产量及施工难度;约5%出水通过RO系统再生回用于厂区用水,单位再生水处理费用为3.22元/m³。崔庆兰等[10]针对小型屠宰场使用水解酸化-SBR工艺,并在预处理工艺中隔油池后设置混凝沉淀池,更好地实现pH值的调节及水中悬浮物质的絮凝,出水达到GB13457-92三级标准,还需排入当地二级污水处理厂进一步处理。程永伟等[11]通过组合气浮-水解酸化-生物接触氧化-曝气生物滤池工艺,出水各项水质指标均达到DB37/599-2006一级标准。张俊等[12]选择气浮-水解酸化-CASS工艺,占地面积小,投资成本较低;出水水质满足GB13457-92一级标准的同时对TN、TP的去除效果明显,去除率分别为91.5%、94.0%。3.2.2上流式厌氧污泥床(UASB)。上流式厌氧污泥床(UASB)是1977年荷兰Lettinga教授发明的一种处理污水的厌氧生物方法,污水自下而上通过反应器,污水中的有机物在污泥床中经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳,最终得到沼气,水等无机物。以其占地面积小、污泥沉降性能好、抗冲击负荷等优点成为目前最常用的厌氧处理方式之一[13]。蒋斌等[14]采用UASB-A/O工艺对某屠宰场废水提标改造,为防止污泥受沼气顶托作用出现跑泥,在UASB池和A/O池之间设中间水池对UASB池出水脱气、沉淀。刘士军等[15]使用气浮-UASB-接触氧化组合工艺处理屠宰废水,两者处理效果对比如表2所示。A/O作为较早的传统活性污泥法,安装简单、成本较低,但由于是同单元内的一级处理,而生物接触氧化法可做到二段甚至多段式的多级处理,故后者的去除效率更高且更耐冲击。R.Loganath等人[16]实验使用混合UASB反应器处理屠宰废水的去除效率,结果显示在10h水力停留时间下,达到最佳TOC去除率95.85%及最大甲烷气体产率61.5L/d。MohammedAliMusa等人[17]试验使用嗜温UASB反应器处理屠宰废水中有机负荷率OLR的影响,采用十二种不同的OLR测试反应器性能;观察到挥发性脂肪酸的浓度较低且废水的碱度可以避免酸化,结果显示,在间隔实验和连续试验中OLR为0.4g/Ld-1时,COD去除率均达到90%以上,在OLR10g/Ld-1时实现0.38LCH4/g甲烷产率。3.2.3厌氧折板流(ABR)。厌氧折板流反应器是一种较新型的两相厌氧工艺,通过在反应器内设置导流板,将内部分成几个独立的反应室,串联使用,每个反应室都是一个上流式污泥床。在反应室内驯化出相应的微生物群落,I区驯化产生产酸菌,II区产生甲烷菌,驯化完成后对污水进行处理[18]。刘艳娟、刘劲松、陈洪砚等人[19-21]分别采用ABR-二级生物接触氧化组合工艺、ABR-MSBR组合工艺、ABR/OSBR组合工艺处理屠宰废水,结果如表2所示。ABR-二级接触氧化在BOD5及COD处理效率上略高,但处理费用较高;ABR-MSBR的处理费用虽比前者低,但三项水质指标去除率均最低;ABR/OSBR处理费用最低且SS的处理效果最好达到99.5%,体现此工艺了去除含毛、浮渣等非溶解性悬浮物屠宰废水的优势。

4现存问题及未来发展方向

目前,现有屠宰废水处理工艺仍存在一些不足之处。例如部分预处理段设计不合理,导致后续工艺负荷过大[22];UASB工艺占地面积及设备投资相对较大、当液相和气相上升流速较高时会出现污泥流失,导致运行不稳定;AF工艺在SS较高的情况下滤池底部易堵塞;AnMBR工艺则存在前期反应器启动时间较长、被跨膜压差(TMP)、膜通量、膜污染等因素影响运行效果的问题。此外,因旧标准GB13457-92已经沿用多年,已建屠宰场废水处理的工艺不能满足即将出台新标准对一些污染指标的要求,如悬浮物(SS)、硝基氮(NO2--N、NO3--N)、总氮(TN)、总磷(TP)等在新标准中排放限值大幅降低或新增的污染指标。当前,我国屠宰废水处理的脱氮除磷技术还未满足实际出水要求,大部分工艺在处理过程中将废水中的NH4+-N转化为NO2--N、NO3--N后排放,并未使水中TN降低[6]。目前,污水处理中强化脱氮技术主要有两种:物理化学法及生物法;但前者基本只能去除污水中的氨氮,要达到去除总氮需要依靠生物法[23]。生物法的处理方式有同程硝化反硝化、短程硝化反硝化及厌氧氨氮化(Anammox)工艺,国内外均有相关文献研究生物法作用机理及影响因素[24-26],并部分并部分应用于实际工程中[27]。在深度除磷方面,化学沉淀法是最常用的除磷方式,此外还有吸附法为主的物理化学法以及通过聚磷菌及反硝化聚磷菌除磷的生物法[28]。各种处理方法互有优劣;已有文献提出,今后生物与化学法联用的组合工艺是具有前景的除磷方案[29],并不断有相关工艺处理效果及影响因素的结论提出[30-32]。

5结语

生物处理范文篇5

有机废水无害化处理的首选方法是生物处理。这是由生物处理所具有的处理的相对彻底性(无二次污染或二次污染较小)以及运行费用低廉等优点决定的。

根据有机废水处理方面的特性可以将其划分为以下3类:①废水中的有机物易于生物降解,同时废水中的毒物含量很少。这类废水主要是生活污水和来自以农牧产品为原料的工业废水等;②废水中的有机物易于生物降解,同时废水中的毒物含量较多。这类废水主要来自印染、制革废水等;③废水中所含的有机物难于生物降解(生物降解速度极其缓慢),同时,废水中毒物可能较多、亦可能较少。这类废水主要来自造纸、制药废水等。

第①类废水可直接进行生物处理。第③类废水较为复杂,此处不作讨论。本文主要对第②类废水中的毒物作用机制及应对措施加以讨论。

1、毒物及其作用机制

废水中凡是能延缓或完全抑制微生物生长的化学物质,统称为有毒有害物质,简称毒物。这些毒物,从化学性质上来分可划分为有机物和无机物两大类。从处理的角度又可划分为能被生物处理段去除、转化的物质(如H2S、苯酚等,或称非稳定性毒物)和不能被生物处理段去除、转化的物质(如NaCl、汞、铜等,或称稳定性毒物)两大类。

毒物对微生物的作用机制主要有如下方式:

(1)损伤细胞结构成分和细胞外膜。如:70%浓度的乙醇能使蛋白凝固达到杀菌作用;酚、甲酚、表面活性剂作用于细胞外膜,破坏细胞膜的半透性。

(2)损伤酶和重要代谢过程。一些重金属(铜、银、汞等)对酶有潜在的毒害作用,甚至在非常低的浓度下也起作用。这些重金属的盐类和有机化合物能与酶的-SH基结合,并改变这些蛋白质的三级和四级结构。

(3)竞争性抑制作用。当废水中存在一种化学结构与代谢物质相类似的有机物时便会发生。因为二者都能在酶的活性中心与酶相结合,它们的竞争将抑制中间产物的形成,使酶的催化反应速率降低。

(4)对细胞成分合成过程的抑制作用。当某些化学物质的结构类似于细胞成分的结构时,它们便会被细胞吸收并同化,结果是合成无功能的辅酶或导致生长停止。这种作用最典型的例子便是磺胺酸。

(5)抗生素对核酸的抑制作用。不少抗生素能专一地抑制原核生物的蛋白质合成,如链霉素会抑制氨基酸正确结合于多肽上。

(6)抗生素对核酸的抑制作用。如丝裂霉系C会选择性地阻止DNA的合成,从而抑制微生物的生长。

(7)对细胞壁合成的抑制作用。如青霉素便是通过干扰细胞壁的合成从而达到抑制微生物生长的效果。

2、菌种承受毒物的能力及菌种驯化法

需说明的是,微生物中存在不少能耐受常用代谢毒物的菌株,有的甚至能利用它们作为能源。化学物质对微生物的抑制作用与其浓度有直接关系,并随微生物的驯化而发生变化,经过驯化的微生物对有毒物质的适应能力将逐步加强。微生物这种巨大的适应性(变异性)是由它们的小体积决定的。如一个微球细胞仅具有约100000个蛋白质分子所能容纳的空间,如此小的体积决定了那些近期用不着的酶是不能储备的,许多分解代谢酶类只有当存在合适的基质时才会产生。在某些条件下这类可诱导的酶可占蛋白质总含量的10%.正是微生物的这种变异性,才使生物法处理含毒有机废水成为可能。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的(此时的浓度叫极限允许浓度),正是这种极限又要求含毒物有机废水在生物处理前需要一定的预处理。

前已说过,微生物由于其体积的细小,而具有巨大的适应性(变异)。因此可以采用人工改变微生物生活环境的方法进行诱导变异,让微生物直接适应原水中毒物浓度或提高微生物对毒物的去除能力。这种方法对稳定性毒物及非稳定性毒物均适用,是处理含毒有机废水的一种基本方法。

在城市生活污水处理厂中,当进水中酚的浓度突然增加到50mg/L时,便会对生物处理系统产生巨大的破坏作用。严重时,会导致全系统的崩溃。可是,某焦化厂采用适应性变异的方法对菌种进行驯化即菌种驯化法,使微生物内的酶逐步适应了这种毒物的大量存在,便将这种毒物当成其底物而加以分解吸收。实际运行表明,进水中酚的平均浓度为117.5mg/L时,酚的去除率高达99.6%.

含酚废水处理是应对一种不稳定性毒物的例子,当毒物很稳定时,亦可采用这种驯化方法以提高微生物对毒物的承受能力。但须注意,这种毒物的浓度必须满足最终出水排放标准或另外采取其它措施加以控制。

3、预处理方法

前已说过,驯化是生物处理法中应对毒物的一种基本方法。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的,毒物浓度超过极限允许浓度时就需要一定的预处理。目前,预处理法主要有稀释法、转化法和分离法。

3.1稀释法

污水中的毒物之所以成为毒物,是与其浓度有关的。当其浓度超过某一极限允许浓度时,毒物就成为毒物;在极限允许浓度以下时,毒物就不表现出毒性甚至成为营养。当废水中毒物浓度超过生物处理的极限允许浓度时,为保证生物处理的正常进行,可采用简单的稀释法,将废水中毒物浓度降低到极限浓度以下。

根据废水中毒物的稳定或非稳定性质,结合实际情况,可采取3种不同的稀释法:污水稀释法,处理出水稀释法,清水稀释法。

(1)污水稀释法。不同的污水中所含的物质不同,将它们混合起来,彼此稀释,可将毒物浓度降低到极限允许浓度以下,这便是污水稀释法。它最简单、最经济,是首选方法,不论毒物的性质是稳定或非稳定均适用。少量的工业废水混入大量的城市污水中,几乎所有的毒物浓度都会被降低到极限允许浓度以下。但是,少量的工业废水彼此间混合后,毒物浓度仍有可能在极限允许浓度以上,仍需继续采取其它措施。

污水稀释法除了上面所说的不同单位所排废水之间的大稀释外,还有同一工厂不同车间所排废水之间的小稀释。比如,制革工厂中,脱毛工段所排的灰碱废水中S2-的浓度高达1000mg/L以上,但脱毛工段所排的灰碱废水只占全厂总排水量的5%左右,只要建一较大的调节池(停留时间HRT一般在12h左右),不同工段所排废水在此搅拌混合后,总出水中S2-的浓度便可降低到100mg/L以下。这对后续处理非常有利。

(2)处理出水稀释法。这种方法只适用于废水中的毒物为非稳定这一单一情况。处理出水稀释法又有两种:①曝气池池型采用完全混合式;②处理出水回流稀释法。出于经济方面的考虑,方法①应是首选。

实例:制革废水中S2-的存在对生物处理具有极大的危害,生物处理的极限允许浓度为30mg/L.制革废水经调节池调节稀释后,进入曝气池时S2-仍然在50mg/L以上。以前,许多设计单位主张采用分隔处理,即先把灰碱废水单独进行脱S预处理,把进水中的S2-降低到30mg/L以下,再进行综合处理。有经验表明,可采用处理出水稀释法来消除S2-对生物处理的影响,不需要进行分隔处理,而直接进行综合处理。东南大学设计的南京制革厂废水处理站,采用的处理流程为调节池→初沉池→生物处理,生物处理采用的是氧化沟,该氧化沟沟宽6m,有效水深3m,沟内水流平均流速0.4m/s,做如下两个假定:①废水进入氧化沟后经过1周的循环,其中的S2-经曝气氧化后全被去除(被氧化成单体硫或硫代硫酸盐);②废水一进入氧化沟后,横向扩散很好,横断面上各点水质完全相同。按S2-的极限允许浓度30mg/L进行计算,理论上可得该氧化沟进水S2-的最大允许浓度为7776mg/L.从30mg/L到7776mg/L可以看出稀释法的巨大作用。当然,在实际运行中①,②两条假定不可能完全做到,故实际进水最大允许浓度远远不能达到7776mg/L.根据该厂长达12年的稳定运行经验表明,在调节池出水S2-不超过100mg/L的情况下,S2-对氧化沟的稳定运行是完全没有影响的,而且氧化沟出水S2-始终在排放标准1mg/L以下。这是稀释法成功应用的一个例子。

(3)清水稀释法。这种方法只有在废水中的毒物为稳定性毒物,不能采用处理出水稀释,工厂内部及其附近又没有其它废水可以用来稀释它,而且这种毒物又不能采用分离法或转化法去除时才能使用。这是由于①这种方法的不经济性。采用清水稀释本身就要花费大量的水费;原水采用大量的清水稀释后,处理投资和运行费都要增加。②随着环境管理的加强,已由浓度排放控制过渡到排放总量控制。

实例:南京某石化公司化工二厂废水处理站,进水COD为6000mg/L,但同时含有CaCl250000mg/L,如此高的盐度将会极大地抑制生物处理的正常运行,所以在生物处理之前必须对盐加以适当处理。考虑到生物处理对CaCl2无去除或转化作用,其它的分离或转化方法又不经济,该厂地处郊区,附近无其它工厂或本厂的另类废水可利用来稀释,故设计单位与甲方商量后采用了清水稀释法,即将原水加清水稀释10倍,将CaCl2浓度降为5000mg/L后,再进行深井曝气法处理,取得了满意的效果。

3.2转化法

化学物质只有在特定的情况下才会表现毒性,比如,硝基苯毒性较大,转化为苯胺后,毒性就大为降低。Cr6+的毒性很大,可是被还原为Cr3+后,毒性就大为降低。所以,可以通过化学方法,将有机废水中的毒物转化为无毒或毒性较低的物质,以保证生物处理的正常进行。这种方法对稳定性毒物或非稳定性毒物均适用。采用这种方法一定要注意两个问题:①转化后,稳定性毒物的浓度必须在生物处理极限允许浓度以下,非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行;②最终出水中,毒物浓度也应满足排放标准。

实例:化工废水中的硝基苯是一种毒性较大,可生化性较差的物质。直接对它进行生物处理,由于毒物负荷的限制,使得生化曝气池的BOD负荷极低,效率不高。故绝大多数工程在废水进入曝气池之前进行预处理,用化学法(比如亚铁还原)将硝基苯转化为苯胺,苯胺与硝基苯相比,其毒性大为降低,而且可生化性大幅提高,使曝气池BOD负荷大大提高。

3.3分离法

利用分离的手段,将废水中的毒物转移到气相或固相中去,以保证废水生物处理的正常运转,这便是分离法的原理。此法对稳定性或非稳定性毒物均适用。采用这种方法时应注意如下几点:①分离后,废水中稳定性毒物浓度必须在生物处理的极限允许浓度之下,非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行;②必须保证最终出水各项指项(包括毒物)达到国家排放标准;③转移到气相或固相的毒物必须进行妥善处理,不允许出现二次污染。

实例:制革废水中S2-是一种毒物,我们可以向废水中投加Fe2+使之形成FeS沉淀去除,出水可以直接进行生物处理而不受S2-的影响,沉淀的FeS可以送去制砖或进行填埋处理;亦可以向废水中加酸,将废水中的S2-形成H2S吹脱到空气中去,用NaOH吸收后形成Na2S再回用于制革生产。

4、结语

为保证生物处理的正常进行,可采用的消除毒物影响的措施是很多的,如何从繁多的方法措施中选择一个最佳方案,是一个全系统优化课题。优化的原则是:①废水中各项指标(包括毒物)必须达到国家排放标准;②必须保证生物处理的正常运行;③在此基础上,应努力追求工艺流程简单、投资省、运行费用低、无二次污染以及管理方便。

生物处理范文篇6

关键词:污水治理;生物技术;研究;化工工艺;环境保护

利用化工技术和生物技术所带来的污水处理方法,主要是应用一些生化手段,或者是将各种不同类别的微生物培养在污水中,让它们大量繁殖,从而分解污水中的主要污染物,完成废水净化的工作。本文主要介绍了几种安全有效的生物化工污水处理技术,希望对日后各种来源的污水处理有所帮助。

1需氧菌的活性技术

将专性需氧微生物培养至污染河道的淤泥中,从而使淤泥具有生物活性是最早将生物技术应用于污水治理的方法。通过人为的技术干预,使得该微生物在淤泥中呈现不同的生存状态。但此种方法有一定的局限性,由于吸氧微生物随时随地处于活动状态,其在淤泥中分布的密度不均匀,因此整个治污系统的反应器有时会出现识别困难的问题,从而使治污工作出现延后的情况。除此之外,整个设备的运行还受到以下因素的影响。1.1微生物的沉降。淤泥中的微生物常呈现聚集状分布,当一个群落的聚集程度大于一定数量的时候,便会在淤泥中处于相对固定的状态,反应感受器往往会由于微生物分布不均而无法识别。为了解决这一问题,有关技术人员想出了集体沉降的方法。先将微生物分散开来,让其在污水中的密度处于相对均匀的状态,然后再运用化工技术,使微生物沉降于淤泥之中,限制其活动范围,这样就能保证每一个反应感受器不受微生物自身的聚集密度影响,从而在需要时保持一个连续工作的状态。1.2循环设备的建立。如果没有技术的加持,充满污水的河道往往是没有健全的循环系统,为了让河道得到快速的清理,政府机构往往会采取只排不进的措施。但可想而知这种方法往往是行不通的。因为在河道底层的淤泥中,培养了大量的净化微生物,如果河道没有建立完整的循环设备的话,会造成微生物的大量流失,久而久之,需氧微生物对于河道污染的净化功能就几乎为零了。所以必须建立可靠的循环系统,为的是保留住有用的微生物,同时也要排掉要处理的污水。那么如何实现在保留微生物的同时过滤掉污水呢?环境部门的技术人员想到一个方法,就是在循环系统的底部,增加一层吸附过滤系统,该系统能有效地吸附住微生物,而对于不需要的污水,便能从大分子滤网中滤过[1]。随后,那些依附在吸附网上的微生物,便会随着循环系统再次被推向河道中心,在淤泥中趋向均匀分布,实现有效微生物的循环利用。

2厌氧菌的辅助作用

由于需氧菌只能处理小分子的污染物,完成其降解,往往对于大分子的污染物是不能起到任何作用的。这时便需要引入厌氧菌的帮助。厌氧菌能有效分解大分子颗粒,虽然不能将其直接降解为有机物,但却可以使大分子颗粒分解为小分子颗粒,小分子颗粒的分布较大分子颗粒更为分散,能更加广泛地接触于淤泥中的需氧菌,在需氧菌的帮助下最后可以降解为对河流无害的物质[2]。这种厌氧菌和需氧菌交替接力的处理方法,能更加全面地清理有害物质,取得比只用单种菌株净化水源更显著的成效。

3解氮处理

解氮处理主要是用生化技术脱下原污水中的氮原子,这些氮原子通过二次沉降于污泥系统中,这一部分带有沉降污染物的淤泥,会随着设计好的循环系统混入原污水中,最后随着河底暗流排出主河道外。而沉降氮原子后留下的水是可以循环利用的,它们一部分会通过循环系统被再次推送到河流中部,另外的部分会随着河流分支用于灌溉田野,还有极少一部分会汇入地下径流运送至远方,或是运用于灌溉,也可能会成为生活用水。

4去磷

污水的治理还必须包括去磷这一步骤。为了提高净水效率,去除氧原子和磷离子往往是同时进行的,因为厌氧菌进行工作必须在无氧或缺氧的环境中进行,如果有机物中有大量氧原子的存在,无疑会降低厌氧菌的工作效率[3]。在去氧工作完成之后,紧接着就是去磷。这个步骤会造成淤泥中存在大量的磷离子,如果这些淤泥中的磷离子得不到妥善的处理,就会造成严重的二次污染,随着河流分支分布到城市的各个地方,如果将其应用于庄稼灌溉,得到的农作物便没有了安全保障。因此去磷操作后的淤泥需集中进行处理,防止其随着河流的涌动到处扩散。

5特殊微生物的利用

将特殊微生物运用于河道污水治理是比较环保的方式。由于特殊微生物降解的河道所沉降下来的淤泥有大量的有机物,有些含有丰富的蛋白质,有些微生物完成工作后,失去了生物活性,但是菌体中含有大量的维生素。这些河底的淤泥可供多种植物生长,例如水草等。它们吸收了淤泥中的营养物质,在河道排水区,农户们可以将这些植物收集上来供给家畜食用。另外这些河道淤泥有丰富的营养,可以用于农作物的生长。由于特殊微生物的种类十分广泛,他们所能处理的污染物种类覆盖面更加广泛。像污水中存在的酒精、洗涤剂,甚至一些动物粪便,普通的需氧菌和厌氧菌无法轻易地将它们有效降解,更糟糕的情况是遇到一些化学药品,某些生物将其降解后所产生的微小分子或者微小原子可能对河流生态的破坏性较原体更为严重,因为微生物对于物质的分解没有选择性,只要能够产生生物反应,便能全部降解。而特殊微生物的应用就能完美的解决这一问题,他们能将原有害物质进行分层降解,大颗粒降解为小颗粒,小颗粒降解为小分子,分子再降解为原子,最终形成对水源无害的微粒。另外这些特殊微生物受外界的影响比较小,不像厌氧微生物严重受到氧气存在与否的影响。特殊微生物对于河流中的温度、氧气浓度和河流中存在着的微量放射物影响微乎其微,且其生存寿命时间较长,因此不需要经常对河水的微生物系统进行短期内的更新,降低了治理污水的经济负担。但由于特殊微生物的生命力极强,繁殖速度极快,它们会在短时间内成为河道中的优势菌群从而限制其他微生物的生长,一旦他们的繁殖速度盖过了需氧菌和厌氧菌的繁殖速度,就会让清理系统中的去氧去磷环节受到影响,时间一久可能变得浑浊,这与原先净化水源和治理污水的目的背道而驰。

6净化水的质量保证

需要测定沉降过后的净化水中的含氮含磷量,只有到达有关部门设定的浓度标准时,才可以再次应用于生产生活。另外过滤系统也尤为重要,在河道中培养的各种微生物它们对于小分子有机物的分解效益较高,但对于一些较大颗粒的物体,几乎没有作用,所以安装过滤系统就只是简单地设置了一层物理屏障,原理虽然简单,却能取得很好的效果。它不似于日常生活中河道的沉积原理,先沉积大块的石块,再沉积小块的石子。污水治理的过滤系统会将难沉降的肉眼不可见的物质去除,最后再集中处理厨余废弃物等大块的垃圾。根据近年来的实验数据,这种反向设计应用取得了很好的成果。

7结束语

污水治理中化工技术与生物技术的联合应用,是将知识进行跨学科结合的成功案例。虽然这种方法目前取得了十分明显效果,但现在我国工业污染和生活污染让污水治理变得日益困难,所以需要将污水治理技术进行不断的革新,与时俱进,才能对未来无法预估的变化做出有效应对。

参考文献

[1]凌霄,杨细平,陈满,等.广东省农村生活污水治理现状调查[J].中国给水排水,2009,25(8):8-10.

[2]刘晓涛,郭卫兵,阎韶娟,等.纺织印染废水治理工程设计[J].环境污染治理技术与设备,2002,3(1):77-78.

生物处理范文篇7

1.1、为防治印染废水对环境的污染,引导和规范印染行业水污染防治,根据《中华人民共和国水污染防治法》、《国务院关于环境保护若干问题的决定》、纺织行业总体规划及产业发展政策,按照分类指导的原则,制定本技术政策。

1.2、本技术政策适用于以天然纤维(如棉、毛、丝、麻等)、化学纤维(如涤纶、锦纶、睛纶、胶粘等)以及天然纤维和化学纤维按不同比例混纺为原料的各类纺织品生产过程中产生的印染废水。

1.3、印染工艺指在生产过程中对各类纺织材料(纤维、纱线、织物)进行物理和化学处理的总称,包括对纺织材料的前处理、染色、印花和后整理过程,统称为印染工艺。

1.4、鼓励印染企业采用清洁生产工艺和技术,严格控制其生产过程中的用水量、排水量和产污量。积极推行ISO14000(环境管理)系列标准,采用现代管理方法,提高环境管理水平。

1.5、鼓励印染废水治理的技术进步,印染企业应积极采用先进工艺和成熟的废水治理技术,实现稳定达标排放。

2、清洁生产工艺

2.1节约用水工艺

2.1.1转移印花(适宜涤纶织物的无水印花工艺);

2.1.2涂料印花(适宜棉、化纤及其混纺织物的印花与染色);

2.1.3棉布前处理冷轧堆工艺(适宜棉及其混纺织物的少污染工艺);

2.2减少污染物排放工艺

2.2.1纤维素酶法水洗牛仔织物(适宜棉织物的少污染工艺);

2.2.2高效活性染料代替普通活性染料(适宜棉织物的少污染工艺);

2.2.3淀粉酶法退浆(适宜棉织物的少污染工艺);

2.3回收、回用工艺

2.3.1超滤法回收染料(适宜棉织物染色使用的还原性染料等);

2.3.2丝光淡碱回收(适宜棉织物的资源回收及少污染工艺);

2.3.3洗毛废水中提取羊毛脂(适宜毛织物的资源回收及少污染工艺);

2.3.4涤纶仿真丝绸印染工艺碱减量工段废碱液回用(适宜涤纶织物的生产资源回收及少污染工艺);

2.4禁用染化料的替代技术

2.4.1逐步淘汰和禁用织物染色后在还原剂作用下,产生22类对人体有害芳香胺的118种偶氮型染料。

2.4.2严格限制内衣类织物上甲醛和五氯酚的合量,保障人体健康。

2.4.3提倡采用易降解的浆料,限制或不用聚乙烯醇等难降解浆料。

3、废水治理及污染防治

3.1、印染废水应根据棉纺、毛纺、丝绸、麻纺等印染产品的生产工艺和水质特点,采用不同的治理技术路线,实现达标排放。

3.2、取缔和淘汰技术设备落后、污染严重及无法实现稳定达标排放的小型印染企业。

3.3、印染废水治理工程的经济规模为废水处理量Q≥1000吨/日。鼓励印染企业集中地区实行专业化集中治理。在有正常运行的城镇污水处理厂的地区,印染企业废水可经适度预处理,符合城镇污水处理入厂水质要求后,排入城镇污水处理厂统一处理,实现达标排放。印染企业集中地区宜采用水、电、汽集中供应形式。

3.4、印染废水治理宜采用生物处理技术和物理化学处理技术相结合的综合治理路线,不宜采用单一的物理化学处理单元作为稳定达标排放治理流程。3.5、棉机织、毛粗纺、化纤仿真丝绸等印染产品加工过程中产生的废水,宜采用厌氧水解酸化、常规活性污泥法或生物接触氧化法等生物处理方法和化学投药(混凝沉淀、混凝气浮)、光化学氧化法或生物炭法等物化处理方法相结合的治理技术路线。

3.6、棉纺针织、毛精纺、绒线、真丝绸等印染产品加工过程中产生的废水,宜采用常规活性污泥法或生物接触氧化法等生物处理方法和化学投药(混凝沉淀、混凝气浮)、光化学氧化法或生物炭法等物化处理方法相结合的治理技术路线。也可根据实际情况选择3.5所列的治理技术路线。

3.7、洗毛回收羊毛脂后废水,宜采用予处理、厌氧生物处理法、好氧生物处理法和化学投药法相结合的治理技术路线。或在厌氧生物处理后,与其它浓度较低的废水混合后再进行好氧生物处理和化学投药处理相结合的治理技术路线。

3.8、麻纺脱胶宜采用生物酶脱胶方法,麻纺脱胶废水宜采用厌氧生物处理法、好氧生物处理法和物理化学方法相结合的治理技术路线。

3.9、生物处理或化学处理过程中产生的剩余活性污泥或化学污泥,需经浓缩、脱水(如机械脱水、自然干化等),并进行最终处置。最终处置宜采用焚烧或填埋。

3.10、印染产品生产和废水治理的机械设备,应采取有效的噪声防治措施,并符合有关噪声控制要求。在环境卫生条件有特殊要求地区,还应采取防治恶臭污染的措施。

3.11、印染废水治理流程的选择应稳定达到国家或地方污染物排放标准要求。

4、鼓励的生产工艺和技术

4.1鼓励印染企业开发应用生物酶处理技术;激光喷蜡、喷墨制网、无制版印花技术;数码印花技术;高效前处理机、智能化小浴比和封闭式染色等低污染生产工艺和设备。

生物处理范文篇8

关键词:印染废水;生物技术;脱色

印染废水中含有染料、浆料、表面活性剂、还原漂白剂、纤维杂质、有机物、无机盐,还有铜、铅、锌等重金属元素。印染废水具有较强的生物毒性、有机物含量高、色度大、水质变化大、pH值变化大、成分复杂并含有大量的悬浮物等特点,这些特点进一步加大了印染废水的处理难度[1]。在目前处理印染废水的技术中,生物技术在经济和使用可行性的角度都占有重要优势并对环境的污染程度较低,但是生物技术也有一些缺点,例如存在处理效率低,有时会出现处理效果不好等缺点,从而影响了其更好的发展,所以将生物技术进行进一步的改进,将其与其他工艺相结合,形成组合工艺,这样可以提高处理效率,是处理印染废水的一个很好的发展方向。

1生物技术处理印染废水的基本原理

生物技术处理印染废水,其基本原理主要是通过微生物的大量繁殖,利用微生物酶氧化或还原染料分子,将染料分子的不饱和键和显色基团破坏,从而将印染废水中的大分子有机污染物降解成小分子物质或转化为各种原生物质及营养物质,以减少水中污染物和难分解污染物的浓度,达到处理效果。将生物技术与其他的处理工艺组合,利用各自工艺的优点,这样可以最大程度的发挥各工艺的优点,从而达到更好的处理废水的目的,是目前印染废水处理研究的一个重要方向。

2生物技术及其组合技术处理印染废水

2.1生物强化技术。由于大多数传统的生物处理技术达不到色度的去除要求,国内外许多研究机构的人员在进行印染废水处理的过程中,将研究重心放在了培养或改良高降解活性菌种的方向上,进而引出了生物强化技术这一概念。该技术的作用机理是:将具有特定功能性的菌类投入到废水处理系统中,这些菌类可以来自天然环境,也可以来自基因重组技术获得的高效菌,目的是去除有害物质。其中,白腐真菌的褪色本领比较同等条件下其他菌的效果更好,因为在代谢的第二过程产生的木质素是由具有氧化性的酶引起的。当下,比较实用的方案是直接向废水中放置具有一定分解氧化本领的微生物种群。2.2生物技术与高级氧化技术组合式工艺处理(分段式)。单一技术存在一些缺点,对印染废水总是有处理效果不好的地方,所以没有组合式效果好,将不同工艺技术进行组合成为近年来研究的热点,其基本原理主要是对废水进行预处理,即光催化氧化技术将印染废水中难降解物质转化为易降解物质,接下来再进行生物处理,将印染废水中的污染物完全去除[2],反之也可以,即利用光催化氧化技术去除剩下的易难于去除的物质,有研究者的试验表明,这种联合技术处理印染废水很可行而且效果不错,使废水可达标排放。2.3生物技术与高级氧化技术组合式工艺。处理(一体式)有研究者开发了一种新型的耦合式光催化-微生物技术处理染料废水[3],这种组合是利用孔隙较多且发达的海绵通过微生物固定化和光催化固定技术,使海绵内存有大量的微生物,而外面包裹着一层光催化剂,可实现生物降解和光催化氧化[4],是一种具有潜力的处理印染废水的技术,可以继续研究下去。2.4水解酸化-接触氧化工艺。在良好的营养接触氧化过程之前,应先水解和酸化该过程。生物接触氧化过程是在接触氧化槽中放置一些填充物,通过生物膜并透过适当的氧气,通过氧化和分解印染废水中的难降解污染物,是一种高效低污染的的污水处理过程。如果与JBM新组合的生物填充物结合去考虑,反应速率将会变得更高,加入水解酸化处理,可减轻对后续好氧反应的影响,二者结合可有效的降低COD和BOD,并且有毒有害的物质也将很好的被去除。2.5移动床生物膜法工艺。移动床生物膜反应器是固体填料生物接触氧化法和生物流化床之间的一项新技术。反应器通常附有大量的微生物轻质聚丙烯填料,将其引入空气和污水中使其充分混合。包装上的微生物不断吸收印染废水中的有机物,有机物被吸附并降解,在提升区,由于三相流的作用,新生物膜的生长取代了旧生物膜,并且不断更新,使整个反应器处于高效状态,有利于印染废水的处理和净化,在提升过程中有良好的充氧效果,待三相流到达池顶后,生物膜继续摄取印染废水中的有机物,从而对污水进行净化处理。2.6厌氧生物-水生植物-好养生物法。厌氧生物处理技术是兼性细菌与无氧厌氧细菌之间的生化过程[5],能够提高印染废水的可生化性,降低了后续工艺的处理难度和负荷从而达到降解印染废水中有机污染物的生物处理技术[6]。好氧生物处理技术则是在有氧的条件下,利用好氧微生物细胞进行生物化学反应,从而达到降解有机污染物的处理技术[7]。采用好氧生物技术处理印染废水,需要提供大量氧气,因而需要消耗大量能源,也会导致成本很高。采用厌氧生物技术需要非常严格的厌氧条件,在处理的过程中不好控制,同时也会增加设备和工程等费用,增加成本,此外还容易产生一系列污染空气的气体。厌氧处理和好氧处理均有各自的缺点,也有各自的优点,所以要充分发挥厌氧技术和好氧技术的优点,将这两种处理技术与水生植物结合,可以更好地处理难降解的印染废水,还可以减少能源消耗,降低成本,同时也能减少有害气体的产生,是一种效果处理不错的组合处理方法。该方法的工艺流程为进水,格栅过滤,厌氧生物处理,水生植物,好氧生物处理,出水。厌氧生物处理阶段,通过酸解的方式将化学助剂和染色物质的分子变小,然后进入下一阶段,水生植物处理阶段,通过水葫芦的新陈代谢作用,将污染物质分解去除,虽然色度仍然有些偏高,但COD和BOD已降低的很明显,继续进入好氧生物处理,可降低色度和进一步去除有机物,三者方法结合,可对色度有较好的去除,并达到污水的排放标准。2.7nZVI-厌氧微生物联合工艺。酶还原,低分子量氧化还原,生物代谢产生的还原剂和三者的结合是厌氧微生物的脱色过程[8]。nZVI可以直接在水中或通过水反应产生的H2中作为电子供体,可以促进厌氧微生物降解难降解有机物。将nZVI填充层放置在厌氧反应器中可提高生物降解性。nZVI可以促进微生物对污染物的生物降解,可以促进微生物分泌某些可降解污染物的细胞外物质,从而提高污染物的降解率,从而达到脱色和去除效果好的目的[9]。2.8兼氧FMBR工艺。一般来说,FMBR的显著特征是反应器里面具有较多的污泥堆积[10],从而能够更好地去分解污染物,分子质量较大的可以通过膜将其留下,从而确保了带有小分子的水能够顺利的通过。在有氧条件下,复杂的大分子物质很难高效地分解,但是在兼性的条件下可以实现很好的转化,从而提高分解效率。膜组件可以通过在膜表面上吸收污泥沉积层并进行筛选和分离,通过膜表面和膜孔对有机物的吸附以及对膜孔本身的机械筛分来保留复杂的大分子。兼性氧FMBR中存在多种微生物,可以有效去除氨氮。为了去除色度,兼性厌氧微生物利用细胞外酶将染料中的复杂物质转化为小分子物质。染料基团被破坏,带有颜色的液体可以沉降释放,所以能够有效地去除颜色,从而更好地去除较多污染物。2.9生物活性炭法。该方法是指微生物与活性炭构成一个组合系统,该系统可以充分发挥微生物和活性炭各自的作用,利用微生物降解污染物,同时利用活性炭良好的吸附作用,二者相互作用、相互协调达到处理废水的效果、此外还能够提高去除率,得到了国内外广泛的研究。利用活性炭对微生物进行强化,从而能减少完成整个流程的处理时间,提高整体去除效率。

3结语

生物处理技术以及其组合技术对难处理的印染废水,其处理效果还是相当乐观的,随着各种新型染料和助剂的加入及印染废水排放标准的不断提高,生物处理技术有着很大的发展前景,在其发展和改进之后,色度的降低和污水的排放都可达到标准,符合当今印染废水污染治理的要求,而且具有很大的发展空间。在未来的研究中,可以更深入的对不同的生物处理工艺进行改进和组合,从而使其发挥更大的应用价值,进而能更好的处理印染废水,使我们的水环境越来越好。

参考文献:

[1]任南琪,周显娇,郭婉茜,等.染料废水处理技术研究进展[J].化工学报,2013,(1):1-10.

[2]谢翼飞,李旭东.光催化与生化组合工艺联合处理染料废水研究[J].给水排水,2003,29(10).

[3]伍雁,张新颖.光催化与微生物组合技术处理印染废水研究进展[J].能源与环境,2017,(1):83-87.

[4]张新颖,吴慧敏,林琳琳,等.g-C3N4-P25/光合细菌复合材料降解偶氮染料废水的机理[J].环境科学学报,2018,38(7):2632-2640.

[5]王静,郝建安,张爱君,等.厌氧氨氧化反应研究进展[J].水处理技术,2014,40(3):1-4.

[6]陈亚坤,陈繁荣,李翔宇,部分硝化—厌氧氨氧化反应器处理养猪场废水的模拟试验研究[J].水处理技术,2013,(9):104-108.

[7]BinLiang,QianYao,HaoyiCheng,ShuhongGao,FanyingKong,DanCui,YuqiGuo,NanqiRen,AijieWang.EnhanceddegradationofazodyealizarinyellowRinacombinedprocessofiron–carbonmicroelectrolysisandaerobicbio-contactoxidation[J].EnvironmentalScienceandPollutionResearch,2012,19(5):1385-1391.

[8]钟笑涵.生物电化学强化对印染废水厌氧生物处理的影响研究[D].武汉:武汉纺织大学,2016.

[9]NeseErtugay,FilizNuranAcar.SonocatalyticdegradationofDirectBlue71azodyeatthepresenceZero-ValentIron(ZVI)[J].DesalinationandWaterTreatment,2013(40-4)

生物处理范文篇9

论文摘要:随着经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高,城市环境已经成为人们评价一个城市发展程度的重要指标。城市废水处理――这一影城市下游环境的重要工程,其实施效果对于我国环境有着重要的影响。文中就城市废水处理新技术进行了简要的分析。

可持续发展路线的实施,增加了我国各级政府对环境保护的认识和治理力度。城市污水处理,作为一个城市发展程度的重要标志,其实施效果已经成为了评价城市发展程度的重要指标。城市污水处理的效果不仅仅关系到城市所在地周边的环境保护,更关系到下游城市人们的身体健康以及经济发展。加快城市污水处理建设,加快城市污水处理新技术的应用,促进城市和谐发展以及可持续发展路线的实施,是目前我国城市污水处理相关部门的首要任务。

1.我国城市污水处理现状分析

目前我国城市污水处理的面临着重要的考验,现有污水处理系统已经不能满足日益增加的城市污水量。而工业废水、日常生活排放污水在城市内部的流向对流经城市的河流以及浅层地下水也都有着不同程度的污染。这也使得我国多数城市水源受到污染,加大了城市生活用水处理的费用,加剧了我国城市废水污染程度。近年来为了加快我国可持续发展战略目标的实施、促进我国水资源优化、保护环境,我国很多城市已经开始了对城市内污水流向的治理,减少污水在城市内流向对浅层地下水的污染。同时大力应用新的废水处理技术,加快污水处理建设,为我国可持续发展路线的实施打下坚实的基础。

2.城市污水处理新技术分析

2.1曝气生物滤池技术分析

曝气生物滤池是一种经过改良的新一代上向流曝气生物滤池。它既可以用于污水的二级处理,也可以用于处理出水需要回用等其它要求的污水深度处理,并且能够达到很高的排放水质标准。由于曝气生物滤池工艺将滤池和生化反应器结合起来,因此不再需要沉淀池;占地面积小,是常规工艺的1/4~1/5,节省大量征地和地基处理费用;池容小,土建工程量比其它工艺少20%~40%;全部模块化结构,改扩建容易,工期短;上部出水为清水,滤头不易堵塞,检修和更换容易。无需放空滤池中滤料;可对厂区进行全封闭,无臭味污染,视觉和景观效果好;不需要单独的反冲冼水和反冲洗水泵,降低了设备投资和运行费用;穿孔管曝气,节省设备投资和维护费,效率高。而膜式曝气头通常在运行两年后开始丧失其效率;自动化程度高,操作人员少;低温运行稳定,受温度影响很小;由于其具有连续的物理过滤能力,一旦生物反应发生问题,滤池仍可去除绝大部分的悬浮物;而且仅需要几天即可恢复生物处理能力,而活性污泥法需要几个星期才能恢复;由于其具有的众多有点,我国已经在2002年在广东南海新建了一座设计流量为50000m3/d的新型曝气生物滤池污水处理厂,从近6年的处理运行情况来看,运行稳定,处理效果好,是投资较少的一种新技术应用典型。

2.2天然有机化学污水处理技术的分析

天然有机化学在污水处理方面的优势已经被人们认可,也使得其在污水处理中的发展前景越来越好。化学混凝与生物法共同作用污水处理法已经成为了天然有机化学污水处理发展的新方向。该工艺能有效去除水中的颗粒物、磷和氮,使出水水质达到一定的水平。有些国家把化学混凝法加生物处理作为主要的处理方法对城市生活污水进行处理,如挪威、瑞典、丹麦,其70%的污水都用混凝法+生物处理。其它一些国家如美国和香港用一种叫做化学强化一级处理法,该法比化学混凝法需要的混凝剂量更少,但足以去除大部分磷同时大大加快沉降速度。

世界上最常用的混凝剂为铝盐和铁盐,也有一定数量的有机聚合物作混凝剂或助凝剂。水和污水中的污染物去除是通过已知的机械原理即破坏胶体的稳定性而混凝,或者是化学药剂与固体水解产物共同沉降来完成。混凝法的效率是受混凝剂的物理及化学特性、进水及工艺条件等因素的影响。

污水处理无疑是要花钱的。问题是要找到一种不仅投资少而且长期运行费用低的最经济最有效的方法。根据欧洲污水处理经验,要去除95%的BOD和90%以上的磷并且脱除85%氮,则化学强化一级处理+生物处理是最经济有效的。化学处理法特别是在工业污水比例大、污水水质日/年变化大时更显其最经济有效。在快速发展的工业化城市,企业排放的污染物会影响甚至破坏传统的生物处理过程,而化学处理法在这方面具有许多的先进性,能处理很多不同的污水,能承受很大的冲击负荷。对实际污水处理工程而言,首先用化学法进行污水处理研究,不仅能承受冲击负荷,将污水处理到一定的程度,还可以了解污水的组成和变化情况,为较易受污水冲击负荷、毒性物质影响的生物处理提供保护。种种优势预示了天然有机化学污水处理的良好发展前景。

2.3污水生物处理方法分析

生物污水处理是用生物学的方法处理污水的总称,是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有机物转化为简单的无机物,使污水得到净化。按对氧气需求情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理系利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸,甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等,如厌氧塘、化粪池、污泥的厌气消化和厌氧生物反应器等。好氧生物处理系采用机械曝气或自然曝气(如藻类光合作用产氧等)为污水中好氧微生物提供活动能源,促进好氧微生物的分解活动,使污水得到净化,如活性污泥、生物滤池、生物转盘、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物处理效果好,费用低,技术较简单,应用比较简单。当简单的沉淀和化学处理不能保证达到足够的净化程度时,就要用生物的方法作进一步处理。生物处理中要特别注意掌握净化污水的微生物的基本特点,满足其要求条件;污水中BOD与COD比值要大于0.3。温度影响较大,冬季一般效果较差。

3.加快分流制排水管网的推进,促进污水处理的实施

我国原有城市排水管网多位合流制排水管网,其是通过在城市中铺设一套排水管网用来排泄污水和径流雨水。这样的排水管网导致后期在进行污水处理时加大了处理量,增加了污水处理费用。而目前较为先进的分流制排水管网,是在城市中设两套独立的排水管网,分别排泄污水和径流雨水。这就使得在后期进行污水处理过程中,可以不对径流雨水进行处理,只针对污水进行处理,大大降低了污水处理费用。铺设分流制排水管网的费用与合流制排水管网污水处理费用相比,分流制虽然一次性投入较大,但是综合比较可以发现,其在管网运行多年后,总体费用只占合流制管网污水处理的42.7%。因此,加快我国老城区合流制管网改革,在建设新城区时积极采用分流制排水管网设计是污水处理发展的必然方向。

结论

城市污水处理新技术的不断涌现,为城市污水处理提供了更过的选择空间。同时也使得我国污水处理技术正在向着国际化的标准迈进。通过新技术的应用及人们对日常生活中无磷清洁用品的广泛使用,减少有害污水的产生,为我国环境保护打下坚实的基础。

参考文献

[1]李笑雯.城市废水处理技术[M].化学工业出版社,2006,7.

[2]梁国庆.城市污水处理生物技术分析[J].农业技术,2007,8.

[3]杨欣.居民生活污水的处理[J].化工信息,2007,8.

生物处理范文篇10

论文摘要:随着经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高,城市环境已经成为人们评价一个城市发展程度的重要指标。城市废水处理――这一影城市下游环境的重要工程,其实施效果对于我国环境有着重要的影响。文中就城市废水处理新技术进行了简要的分析。

可持续发展路线的实施,增加了我国各级政府对环境保护的认识和治理力度。城市污水处理,作为一个城市发展程度的重要标志,其实施效果已经成为了评价城市发展程度的重要指标。城市污水处理的效果不仅仅关系到城市所在地周边的环境保护,更关系到下游城市人们的身体健康以及经济发展。加快城市污水处理建设,加快城市污水处理新技术的应用,促进城市和谐发展以及可持续发展路线的实施,是目前我国城市污水处理相关部门的首要任务。

1.我国城市污水处理现状分析

目前我国城市污水处理的面临着重要的考验,现有污水处理系统已经不能满足日益增加的城市污水量。而工业废水、日常生活排放污水在城市内部的流向对流经城市的河流以及浅层地下水也都有着不同程度的污染。这也使得我国多数城市水源受到污染,加大了城市生活用水处理的费用,加剧了我国城市废水污染程度。近年来为了加快我国可持续发展战略目标的实施、促进我国水资源优化、保护环境,我国很多城市已经开始了对城市内污水流向的治理,减少污水在城市内流向对浅层地下水的污染。同时大力应用新的废水处理技术,加快污水处理建设,为我国可持续发展路线的实施打下坚实的基础。

2.城市污水处理新技术分析

2.1曝气生物滤池技术分析

曝气生物滤池是一种经过改良的新一代上向流曝气生物滤池。它既可以用于污水的二级处理,也可以用于处理出水需要回用等其它要求的污水深度处理,并且能够达到很高的排放水质标准。由于曝气生物滤池工艺将滤池和生化反应器结合起来,因此不再需要沉淀池;占地面积小,是常规工艺的1/4~1/5,节省大量征地和地基处理费用;池容小,土建工程量比其它工艺少20%~40%;全部模块化结构,改扩建容易,工期短;上部出水为清水,滤头不易堵塞,检修和更换容易。无需放空滤池中滤料;可对厂区进行全封闭,无臭味污染,视觉和景观效果好;不需要单独的反冲冼水和反冲洗水泵,降低了设备投资和运行费用;穿孔管曝气,节省设备投资和维护费,效率高。而膜式曝气头通常在运行两年后开始丧失其效率;自动化程度高,操作人员少;低温运行稳定,受温度影响很小;由于其具有连续的物理过滤能力,一旦生物反应发生问题,滤池仍可去除绝大部分的悬浮物;而且仅需要几天即可恢复生物处理能力,而活性污泥法需要几个星期才能恢复;由于其具有的众多有点,我国已经在2002年在广东南海新建了一座设计流量为50000m3/d的新型曝气生物滤池污水处理厂,从近6年的处理运行情况来看,运行稳定,处理效果好,是投资较少的一种新技术应用典型。

2.2天然有机化学污水处理技术的分析

天然有机化学在污水处理方面的优势已经被人们认可,也使得其在污水处理中的发展前景越来越好。化学混凝与生物法共同作用污水处理法已经成为了天然有机化学污水处理发展的新方向。该工艺能有效去除水中的颗粒物、磷和氮,使出水水质达到一定的水平。有些国家把化学混凝法加生物处理作为主要的处理方法对城市生活污水进行处理,如挪威、瑞典、丹麦,其70%的污水都用混凝法+生物处理。其它一些国家如美国和香港用一种叫做化学强化一级处理法,该法比化学混凝法需要的混凝剂量更少,但足以去除大部分磷同时大大加快沉降速度。

世界上最常用的混凝剂为铝盐和铁盐,也有一定数量的有机聚合物作混凝剂或助凝剂。水和污水中的污染物去除是通过已知的机械原理即破坏胶体的稳定性而混凝,或者是化学药剂与固体水解产物共同沉降来完成。混凝法的效率是受混凝剂的物理及化学特性、进水及工艺条件等因素的影响。

污水处理无疑是要花钱的。问题是要找到一种不仅投资少而且长期运行费用低的最经济最有效的方法。根据欧洲污水处理经验,要去除95%的BOD和90%以上的磷并且脱除85%氮,则化学强化一级处理+生物处理是最经济有效的。化学处理法特别是在工业污水比例大、污水水质日/年变化大时更显其最经济有效。在快速发展的工业化城市,企业排放的污染物会影响甚至破坏传统的生物处理过程,而化学处理法在这方面具有许多的先进性,能处理很多不同的污水,能承受很大的冲击负荷。对实际污水处理工程而言,首先用化学法进行污水处理研究,不仅能承受冲击负荷,将污水处理到一定的程度,还可以了解污水的组成和变化情况,为较易受污水冲击负荷、毒性物质影响的生物处理提供保护。种种优势预示了天然有机化学污水处理的良好发展前景。

2.3污水生物处理方法分析

生物污水处理是用生物学的方法处理污水的总称,是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有机物转化为简单的无机物,使污水得到净化。按对氧气需求情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理系利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸,甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等,如厌氧塘、化粪池、污泥的厌气消化和厌氧生物反应器等。好氧生物处理系采用机械曝气或自然曝气(如藻类光合作用产氧等)为污水中好氧微生物提供活动能源,促进好氧微生物的分解活动,使污水得到净化,如活性污泥、生物滤池、生物转盘、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物处理效果好,费用低,技术较简单,应用比较简单。当简单的沉淀和化学处理不能保证达到足够的净化程度时,就要用生物的方法作进一步处理。生物处理中要特别注意掌握净化污水的微生物的基本特点,满足其要求条件;污水中BOD与COD比值要大于0.3。温度影响较大,冬季一般效果较差。

3.加快分流制排水管网的推进,促进污水处理的实施

我国原有城市排水管网多位合流制排水管网,其是通过在城市中铺设一套排水管网用来排泄污水和径流雨水。这样的排水管网导致后期在进行污水处理时加大了处理量,增加了污水处理费用。而目前较为先进的分流制排水管网,是在城市中设两套独立的排水管网,分别排泄污水和径流雨水。这就使得在后期进行污水处理过程中,可以不对径流雨水进行处理,只针对污水进行处理,大大降低了污水处理费用。铺设分流制排水管网的费用与合流制排水管网污水处理费用相比,分流制虽然一次性投入较大,但是综合比较可以发现,其在管网运行多年后,总体费用只占合流制管网污水处理的42.7%。因此,加快我国老城区合流制管网改革,在建设新城区时积极采用分流制排水管网设计是污水处理发展的必然方向。

结论

城市污水处理新技术的不断涌现,为城市污水处理提供了更过的选择空间。同时也使得我国污水处理技术正在向着国际化的标准迈进。通过新技术的应用及人们对日常生活中无磷清洁用品的广泛使用,减少有害污水的产生,为我国环境保护打下坚实的基础。

参考文献

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[2]梁国庆.城市污水处理生物技术分析[J].农业技术,2007,8.

[3]杨欣.居民生活污水的处理[J].化工信息,2007,8.