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        有机工业废水处理的基本流程

        文章出处:未知发表时间:2021-07-26 14:47:48

                生物法是处理城市污水的最为经济有效的方法。但是,当用于处理有机工业废水是,则常因废水中有机物的可生物降解性差、有毒性、浓度高或含有有毒有害无机物等,使其不可能仅通过单一的生物处理就达到要求的处理程度,而需要多种处理技术联合使用。同时,由于有机工业废水的组分复杂,各种废水水质差异大,因此,没有统一的处理技术和工艺流程可用于处理各类有机废水。
                有机工业废水的处理工艺流程,一般包括预处理、生物处理和后处理三部分。预处理主要包括水质水量均化、大颗粒固态悬浮物的去除等物理处理技术,以及提高有机物可生物降解性能、降低废水毒性的一些化学法、物化法和生物法处理技术。对于某些含有机物的废水,虽然经过预处理和生物处理,有时其出水COD依然还较高,不能满足排放要求,此时,需在辅以后处理,以做到最终达标排放,后处理方法多为物化法和化学法。

        (一)低浓度易降解有机工业废水
                    好氧生物法是处理不含有毒有害污染物的低浓度易生物降解有机工业废水的基本方法。其典型处理流程如图1所示。


        图1  处理低浓度易降解有机工业废水的基本工艺流程

               由于工业废水的水质水量受产品变更、生产设备检修、生产季节变化等多种因素影响,通常各工厂内废水的水质水量每日每时都在变化,且变化幅度大。因此,工业废水的处理流程中一般都设置调节池(均化池),以调节水量和进行匀质,为后续生物处理设施的正常与稳定运行创造条件。
               若废水中含有固态有机物和无机物时,为减轻后续生物处理设施的有机负荷、降低运行费用和提高处理效率,或减少对后续处理设施的损害(如无机颗粒物对曝气设备的磨损),在生物处理设施前需依据固态污染物的特性(尺寸大小、比重)设置简单的、费用较低的格栅、筛网或沉淀池等物理处理设施,以去除较大的固态有机的和无机的悬浮物。细小的固态有机物将随水流入生物处理设施处理。

        (二)高浓度易降解有机工业废水
               这类废水中的有机物虽然易被微生物降解,但由于浓度较高,若直接采用好氧生物法处理,其工程投资和运行费用将很高。厌氧生物法具有有机负荷高,运行费用较低,产生的甲烷气可以回收能源等优点,是处理不含有毒有害污染物的高浓度易降解有机工业废水的首选处理技术。但是,厌氧法处理后出水的有机物浓度还比较高,一般都不能达标,需再经好氧生物法处理才能确保出水水质达标。处理这类废水的基本工艺流程如图2所示。
         

        图2  高浓度易降解高浓度有机废水基本工艺流程

        (三)可降解有机工业废水
                可降解有机工业废水含有较多的易降解有机物或含可降解有机物,因此,通常都考虑采用好氧生物法处理。但是,由于废水中还含有一定数量的难降解有机物(或可降解有机物),BOD5/COD比值;较低,因此,其处理流程中除需依水质水量变化和悬浮物含量考虑设置均化池、格栅、筛网、沉淀等物理处理设施外,还需有其他的预处理或后处理设施,以提高废水的可生物降解性,或降低好氧生物工艺出水中难降解有机物浓度,使出水能达标排放。其典型处理工艺流程如图3所示。


        图3、可降解有机工业废水基本工艺流程

        (四)难降解有机工业废水
               难生物降解有机工业废水的处理问题,是当今水污染防治领域面临的一个难题,至今尚无较为完善、经济、有效的通用处理技术可以被广泛运用于这类废水的处理。目前,用以处理这类废水的主要技术流程有:
               1、好氧生物法
               好氧生物法时低浓度有机废水最通用的处理技术,但用于处理难降解有机废水时,则需先进行化学的、物化的或生物的预处理,以改变难降解有机物的分子结构或降低其中某些污染物质的浓度,降低其毒性,提高废水的BOD5/COD值,使能被微生物分解、利用和稳定,为后续生物处理的运行稳定性和高处理效率创造条件。对于某些废水经预处理和生物处理后其水质指标(如色度、COD)依然未能达到预期的水质标准,还不能满足排放要求时,则在生物处理后还需有后处理措施,以降低残留有机物浓度。后处理技术主要有混凝沉淀、混凝气浮和活性炭吸附等。其基本工艺流程如图4所示。
         
         

        图4  难降解有机工业废水处理基本工艺流程

               流程中预处理方法的选择与难降解有机物的性质、浓度有关,主要方法有:
              (1)化学氧化法(如臭氧氧化法、催化氧化法、湿式氧化法)
                化学氧化法是用氧化剂去除有机物的有毒有害基团,提高其可生物降解性与降低废水COD浓度的方法。这类方法还可用作为高浓度难降解有机工业废水的预处理技术。
              (2)化学水解法(碱水解、酸水解)
               化学水解法是根据有机物特性,用碱或酸进行水解,以改变难降解有机物化学结构,降低其毒性和提高废水的可生物处理性。
             (3)生物法(厌氧水解酸化法)
               某些有机物(如杂环化合物、多环芳烃)在好氧条件下难以被好氧微生物降解,但采用厌氧水解酸化法进行预处理,可使化学结构稳定的苯环开环,改善其生物降解性能,使易于被好氧微生物降解。
               2、物化-生物法联合处理工艺
               常用的方法有粉末活性炭-活性污泥法(PACT法)和颗粒活性炭-生物膜法(生物活性炭法)。一般认为,该方法的优点时可通过活性炭吸附废水中的难降解有机物,延长其在生物处理构筑物中的停留时间,以提高对难降解有机物的处理效果。其中,生物活性炭法多用作为生物处理的后续处理。
                3、优势菌种法
                通过优势菌种来提高对难降解有机物处理效果的方法,主要有:①向生物处理设施投加能降解某种难降解有机污染物的菌株,使这些菌株在生物反应器中呈优势状态,以达到好的处理效果。②固定化细胞技术,该技术在我国尚处于实验室研究阶段。

        (五)含有毒有害污染物有机工业废水
                为降低有毒有害污染物对微生物的毒性作用,这类废水进行生物处理前都应进行预处理,经过预处理后使有毒有害污染物的浓度降低或改变有机污染物化学结构,降低对微生物的毒性作用,使后续的生物处理能顺利进行。其基本处理工艺流程如图5.


        图5   含有毒有害污染物有机工业废水基本工艺流程

               流程中预处理方法选择与有毒有害污染物的性质有关。主要方法有:
             (1)物化法(如吹脱法、吸附法、萃取法)
               物化法可以减低有毒有害有机物浓度,使其降至微生物不受毒害,能进行正常生物氧化的水平。该方法可以回收废水中的资源,多用于污染物毒性大、浓度高的有机废水。
              (2)稀释法
               当废水含较高浓度的有毒有害无机物(如SO42-),或有机污染物在搞浓度时对微生物有毒性作用,但降低浓度后易被微生物降解(如甲醇),此时可用稀释法作为预处理措施来降低有毒有害污染物的毒性,以满足微生物生长与繁殖的环境条件要求。
              (3)化学法
                化学法的选用应根据废水中有毒有害污染物的性质确定。例如,废水的pH值过高或过低都不利于微生物生长,若有机废水呈酸性或碱性时,需用酸碱中和法调整pH值,以满足微生物生长要求。
         
         

         

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