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。
关键词:高浓度废水槽液底液预处理铁炭微电解
目前处理高浓度难降解有机废水的主要方法有溶剂萃取法、吸附法、湿式氧化法、催化湿式氧化法、超临界水氧化法、化学氧化法、生化处理法和焚烧法等。吸附法对废水中污染物的去除有明显的效果,但吸附法吸附剂容易饱和。化学氧化法对废水中污染物浓度有明显的降解效果,设备占地面积也较小,但都存在处理成本较高的问题。生化处理法对废水色度和COD的去除上都有较好的效果,但其设备占地面积大,而且在日益严格的环保要求下,单一的生化法处理也难以满足印染废水达标排放和回用的要求。焚烧法处理废水的水量受相配锅炉的限制,且处理成本相对较高。因而,用组合工艺降解高浓度难降解有机废水是今后的发展方向。
一、实验方案
本实验以宁波某制药企业生产车间反应釜底液为主要研究对象,研究了铁炭微电解组合预处理工艺对高浓度难降解有机废水中CODCr的降解效果,具体有四个方面的实验:
第一,确定铁炭微电解工艺最佳实验条件:铁屑与废水的体积比、铁炭体积比、反应时间、微电解次数,以及铁炭微电解联合微波振荡对CODCr去除率的影响;
第二,确定絮凝沉淀工艺最佳实验条件:初始pH值和絮凝剂的使用量对CODCr去除率的影响;
第三,确定臭氧工艺最佳实验条件:处理时间对CODCr去除率的影响;
第四,确定铁炭微电解组合预处理工艺流程和实验室最佳工艺条件,考察组合工艺预处理效果,以CODCr的去除率和B/C变化及其它一些水质指标作为评价依据,并作初步经济性分析。
二、实验对象
本实验所用废水取自宁波某制药企业的反应釜底液,该企业主要从事医药新产品、中药中间体和化工中间体的研制开发、批发和零售,主要产品有盐酸恩丹西酮、盐酸格拉斯琼和枸橼酸托瑞米芬等。企业所用到的主要原辅材料为有机溶剂和其它一些有机、无机物,包括丙酮、乙酸乙酯、甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、石油醚、乙腈、氯仿、异丙醇等二十多种原辅材料。该废水的主要水质指标详见表1:
三、分析方法
1.水样CODCr去除率的测定
水样CODCr值采用标准重铬酸钾法测定[1],消解利用COD恒温加热器。按下式计算CODCr去除率:
2.BOD
水样生化需氧量(BOD5)的测定采用20℃五天培养法[1],也称稀释接种法。水样的培养利用恒温恒湿箱。臭氧氧化反应后的液体样品,须除去样品中的臭氧和氧气后再用溶氧仪进行BOD5测定。
3.水样pH值的测定
水样pH值采用玻璃电极法[1]测定。
4.UV-Vis光谱图
UV-Vis光谱图由紫外可见分光光度计分析得到。
5.臭氧浓度的测定
水中臭氧浓度测定采用碘量法[2],利用O3的强氧化性,将KI氧化释放出碘,然后用Na2S2O3溶液滴定碘至无色(以淀粉作指标剂)。
四、结论
本课题以宁波某制药企业生产车间反应釜底液为主要研究对象,研究了铁炭微电解组合预处理工艺对高浓度难降解有机废水中CODCr的降解效果,得出以下主要结论:
1.根据实验结果,确定了该制药企业实际废水的预处理工艺流程,在实验室最佳工艺条件下处理该实际废水,总处理时间为90min左右,CODCr的浓度由处理前的82573mg/L降低至处理后的2655mg/L,CODCr总去除率可以达到96.8%;废水的B/C可以从0.10提高至0.35,处理后的废水可生化性较好;所耗费的药剂成本仅4.36元/m3废水,因此该预处理工艺在技术上和经济成本上都是可行的。
2.铁炭微电解工艺对废水的CODCr有较好的去除效果,影响铁炭微电解效果的主要因素有进水的pH值、铁屑和废水的比例、铁屑和活性炭的比例、处理时间,以及处理次数等。其中,进水pH值、处理时间和处理次数需根据实际废水的水质特点、排放要求和工程实际来确定。利用铁炭微电解工艺处理该制药企业实际废水时,在不需调节进水pH值的情况下,废水经过两次各30min的铁炭微电解工艺处理后,CODCr的去除率可以达到76.6%,污染物降解效果明显。
3.超声波和曝气的同时使用对铁炭微电解工艺降解CODCr有促进作用,原因是超声波和曝气可以阻止沉淀物附着在电极上,减缓了电极的钝化,同时使反应物之间充分混合接触,从而促进电极反应的进行,提高CODCr的去除率。针对该企业实际废水,同时使用超声波和曝气,可以使CODCr的去除率提高93.1%。在可以达到处理效果要求的前提下,从经济性方面考虑,本预处理工艺中的铁炭微电解工艺仅联合使用了曝气,此时CODCr的去除率可以提高25.2%。
4.该制药企业实际废水在实验室最佳工艺条件下,采用铁炭微电解工艺处理后,出水中Fe2+含量仅73.3mg/L,不在150~250mg/L的范围内,在不另外补充Fe2+的前提下,后续工艺不适合采用Fenton法。
5.pH值在本预处理工艺流程中是一个很重要的因素,其中铁炭微电解工艺需在弱酸性条件下进行,絮凝沉淀工艺需在中性条件下进行,臭氧工艺需在弱碱性条件下进行。因此,根据实际废水预处理过程中的pH值变化和处理效果,可以看出该预处理流程中三种工艺的组合顺序具备一定的合理性,在本预处理工艺中总共需要进行4次pH值调节以确保达到要求的处理效果。
6.铁炭微电解工艺预处理该制药企业实际废水时,CODCr浓度的降解基本符合表观二级反应动力学模型,用相关系数为R2=0.947的拟合方程Ca=79579.41361/(1+0.04234t)能较好体现铁炭微电解反应的动力学过程。
由此可见,使用该工艺对CODCr浓度较高、水量相对较小的反应釜底液或槽液进行预处理时,可以有效减少此类废水对后续生化处理设施的冲击负荷;该工艺中的铁炭微电解工艺具有“以废治废”的特点,且整个预处理工艺与焚烧法相比较具有明显的经济性优势。因此,本预处理工艺为经济有效地处理高浓度难降解有机废水这一难题提供了一个解决途径。
五、建议
1.在条件允许的情况下,进一步完善双循环铁炭微电解工艺的小试装置,并使用该套装置结合其它工艺预处理不同类型和浓度的高浓度难降解有机废水,以确定铁炭微电解工艺的适用范围。
2.针对双循环铁炭微电解装置,需对其处理效果的稳定性、铁屑的使用寿命、以及经济有效的铁屑活化方法和防止铁屑板结方法进行研究。
3.如有与企业合作的可能,则可以设计安装双循环铁炭微电解组合预处理工艺的中试装置,以发现小试中无法暴露的技术问题。
参考文献
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。WWW.133229.CoM
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。
Abstract:Twotreatmentprocesses,simplexphysicaltreatmentandphysical&bio-chemistrytreatmentwereprovidedtoautomobilewastewaterbasedonthecharactersofhighconcentrationpollutants,manypollutantcomponentsandgreatvarietyofwastewaterflowandinfluentquality.Manyshortcomingsoccurredintheprojectsthroughthestudyonthesimplexphysicaltreatment,andphysical&bio-chemistrytreatmentwerewidelyadoptedbecauseofovercomingtheexistingshortcomings.Itwasprovedmorestableoperationandbettereffluentqualitycouldbeachievedthroughtheoptimizationandimprovementonthephysical&bio-chemistrytreatment.
关键词:涂装废水;预处理;物化+生化
Keywords:paintingwastewater;pretreatment;physical&bio-chemistry
中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)03-0049-02
涂装工艺在汽车表面处理中运用极其广泛,在生产过程中基本上都有废水产生[1],而汽车涂装废水的处理已成为当今污水处理工程的一大难题,急待解决。通过多年的摸索和工程实践,发现采用物化+生化处理汽车涂装废水是经济有效的,但在实际的应用中也存在一些问题,需要对此工艺进行优化和改进,使汽车涂装废水处理更加稳定和有效。
1汽车涂装废水的来源及特点
在涂装工艺中产生的废水主要有前脱脂、酸洗和磷化表调等前处理废水、电泳涂装废水和喷涂底、中、面漆时的喷漆废水[2]。各股废水的成分复杂,浓度各不相同,处理难度大。
此废水除部分水洗水从水槽连续溢流外,各工序所产生的废水或废液多为间歇排放,各股废水混合后形成高浊度的涂装废水,废水的水量及水质在一天内变化很大,且无规律可循,废水中污染物成份复杂,含有多种有毒物质,浓度高,可生化性差。经多年的监测,其综合水质情况为:CODcr浓度1000~2500mg/L,BOD5浓度100~250mg/L,SS浓度400~600mg/L,石油类浓度30~85mg/L,磷酸盐浓度25~50mg/L,pH7.0~8.5,Zn2+浓度5.0~20mg/L。
2处理工艺的研究
2.1单纯物化法
由于汽车涂装废水的可生化性差,单纯的物化处理工艺流程一般为:调节池――混凝沉淀或气浮――砂滤――活性炭过滤,也有的工艺是将每个工序的废水分开,各自加药反应进行预处理(如含油废水则加药破乳)后再进行混凝沉淀或气浮,通过选择适当的混凝剂和絮凝剂,在理论上该工艺处理涂装废水是可行的,但单纯的物化处理后出水水质不稳定,涂装废水在混凝沉淀或气浮后,COD去除率为30%~60%,最高80%,即出水COD会在450mg/L左右,而且绝大部分为溶于水的有机物,这部分有机物的去除主要靠活性炭吸附,加大活性炭过滤器的负荷,很快使活性炭失效,从而导致出水不达标。同时工艺流程长,操作维护复杂,运行成本高。
2.2物化+生化相结合的处理方法
目前处理汽车涂装废水最具前景的方法之一为物化+生化法,此工艺的核心原理为:以物化法作为预处理,然后采用生化法处理,使废水稳定达标。
(1)物化预处理
由于汽车涂装废水中含有大量磷酸盐等生化不能完全去除或难去除的物质,必须依靠物化法来去除。在实际工程中多采用石灰,利用石灰乳将废水的PH值控制在11.5以上,使磷酸根和锌离子生成羟基磷灰石和氢氧化锌沉淀物而去除,使废水中的磷酸盐浓度低于5.0mg/L。同时利用Ca2+完成乳化油、高分子树脂的胶体脱稳、凝聚过程,为混凝反应创造条件。
(2)生化处理
废水经物化法预处理后,水质有所改善,但必须通过生化法处理后才可稳定达标。由于涂装车间废水主要污染物质可生化性较差(BOD/COD=0.1),因此,提高原水可生化性是该废水生化处理的首要条件。其次,由于工业废水中营养物不均衡,为提高废水生化性需投加营养源。另一方面,在生化处理前段,首先将废水进行水解酸化处理,即将厌氧控制在水解酸化阶段,利用水解酸化菌将难以降解的合成有机物如环氧树脂、醚类物质之类的环状有机物、芳香族有机物等断链,分解成小分子有机物,从而提高了废水可生化性。
废水经水解酸化处理后,再采用好氧工艺进行后续处理。好氧生化段是整个废水处理工艺的核心部分。在有氧条件下,废水中的可降解污染物在好氧微生物作用下,一部分合成为微生物细胞,另一部分分解为CO2、H2O,得以彻底去除,部分多余的微生物有机体通过排泥从系统中排除,从而使水质得到净化。
而在工程实践中用得较多的好氧工艺有SBR法和接触氧化法。由于汽车涂装废水的水质和水量变化很大,接触氧化法难以稳定运行,出水水质波动较大,需要采用微絮凝过滤或活性炭吸附作为补充,出水才能稳定达标。而SBR工艺的进水、曝气反应、静止沉淀、排上清液和闲置阶段循环操作,将生物处理和沉淀集于一体,具有运行效果稳定、耐水量和有机负荷冲击、运行灵活、构造简单、操作和维护方便等特点[4],故SBR工艺在汽车涂装废水中应用较广泛。
2.3工艺流程
以湖南某汽车制造公司的涂装废水处理为例,设计处理水量:Q=300m3/d,水质如前所述,工艺流程如下:
图1涂装废水处理工艺
由于涂装预处理中存在不定期的倒槽工序,倒槽废液间歇排放,水量大,且浓度非常高,必须进行分质分流处理。倒槽浓废液收集在浓废液槽中;而其他浓度较低的废水则进入调节池中,然后用泵将浓废液定期定量打到调节池中,与其他废水充分混合均匀;在混凝反应池中投加石灰乳和PAM,充分混合反应后去除大部分磷酸盐、重金属和SS,然后经沉淀澄清后,投加盐酸调节废水pH。经物化处理后出水经过水解酸化后进入SBR池,在SBR池中进行好氧生化反应,废水中的有机物被好氧分解,从而使废水得以净化,达到国家一级标准排放。
3工艺的改进
通过多个汽车涂装废水处理厂的设计与实际运行,发现采用物化+生化法处理涂装废水是经济可行的,能达到预期的处理效果,但也存在一些问题,需要对此工艺进行优化与改进。
3.1均匀水质水量
由于汽车涂装废水大多间歇排放,瞬时排放水量大,浓度高,必须在调节池内混合均匀,减少对后续处理的冲击。在设计调节池时,须满足废水在池内停留足够的时间来混合均匀,一般调节池的有效容积占设计水量的40%以上,运行时特别注意池内必须留出安全容积来稀释从倒槽废液池中泵入的高浓度废液,防止水质的大幅波动,造成系统无法稳定运行。
3.2化学除磷的控制
汽车涂装废水中磷酸盐浓度较高,必须考虑采用物化除磷。运行时加入过量的石灰乳,调节废水pH值至11.5以上,去除重金属离子,又能作为廉价高效的除磷剂。根据实际运行,以石灰为混凝剂,PAM为絮凝剂,磷酸盐的去除率可达到99%左右,出水浓度小于0.5mg/L。但如此高效的化学除磷,导致废水中磷酸盐过低,影响后续生化反应的进行,必须适当控制石灰乳的投加量,保证出水中的磷酸盐的浓度为2.0~3.0mg/L内,既能满足生化反应的需要,又能保证最终出水磷酸盐稳定达标。
3.3废水营养物的补充
由于汽车涂装废水中缺少微生物所需的各种营养源,必须考虑补充废水的营养物。目前常用的方式有:(1)人工投加氮磷;(2)引入生活污水。从运行管理和实际运行效果来看,最简单有效的方法是引入生活污水,补充微生物所需的各种营养源。
3.4提高水解酸化的效率
汽车涂装废水的重要特征之一为可生化性差,采用水解酸化来提高废水的可生化性能是首要条件,水解酸化的设计水力停留时间一般为6~9h,BOD5/CODcr由原来的0.2提高到0.3以上,基本满足生化反应的条件。但从多个工程实例的对比来看,在水解酸化池中安装填料,组成复合水解酸化工艺,CODcr的去除率可提高20%~30%,废水可生化性可提高15%左右,减轻SBR的处理负荷。
3.5合理分配供氧,降低能耗
目前汽车涂装废水的好氧工艺多采用SBR法,其运行方式为:进水时间4h,进水1h后进行曝气8h,沉淀2h。排水0.5h,闲置0.5h。SBR池供氧采用罗茨鼓风机和微孔曝气器,池内溶解氧的浓度控制在2.0~5.0mg/L。
在SBR法处理涂装废水时,多采用非限制性或限制性曝气。在充水的起始阶段,由于池内污染物浓度较低,需氧量较小;但随着进水量的加大,污染物的浓度逐渐加大,在进水的后半期应加大废水的供氧量[4]。在曝气阶段,由于池内污染物浓度逐渐降低,需氧量也逐渐减少,在曝气的后半期应减少废水的供氧量。在实际运行时,罗茨鼓风机变频运行可很好的解决供氧分配问题,节省能耗约20%~25%。
4处理效果及运行成本分析
经多年运行表明,系统运行稳定,处理效果好,处理后的水质经当地环境监测站多次采样分析,结果为pH=6.0~9.0,CODcr≤80%~90mg/L,SS≤60~70mg/L,BOD5≤4~20mg/L,石油类物质≤5.0mg/L,磷酸盐≤0.5mg/L,达到国家《污水综合排放标准》中的一级排放标准。
优化与改进后,总的运行成本由原来的1.36元/立方米降到0.93元/立方米,减少运行成本约30%左右,经济效益明显。
5结论
5.1对于汽车涂装废水的处理,必须对原水进行分质分流,重视废水水质均匀。
5.2经实践表明,采用物化+生化法处理汽车涂装废水是经济可行的,较之其它方法具有处理效果稳定、运行成本低、操作维护简单等特点。
5.3通过对物化+生化处理工艺的改进,使汽车涂装废水处理工艺更趋完善,处理效果更稳定。
参考文献:
[1]工锡春.最新汽车涂装技术[M].北京:机械械业出版社,1998.
[2]孙华.涂镀三废处理工艺与设备[M].北京:化学工业出版社,2006.
1.1燃烧法
这是一种最传统也是最为直接有效的方法,最大的缺点是造成了资源浪费,同时成本较高、处理效率也比较低。
1.2催化氧化法
这种工艺是通过在高温、高压的条件下,配以催化剂的催化作用,将废水中大量的有机物氧化分解成水和二氧化碳等小分子或一些无机物。传统的单一氧化法相比于催化氧化法来说,需要更高的压力和温度,同时反应的停留时间也更长。通常在处理中采用过氧化氢作为反应的氧化剂。过氧化氢本身具有强氧化能力,可以促进形成羟基自由基,同时过氧化氢对共轭中的发色基团进行氧化,产生断链的作用,使废水中的大分子有机物转变成小分子的无机物,最终达到使废水中COD值降低的作用。这其中,水中的氢离子对过氧化氢的催化作用起协同作用,可以使过氧化氢的氧化能力得到很大程度上提升,所以,废水在处理时要保证一定的弱酸性,否则要经过事先的预处理向其中投加少量酸用来调节废水的pH值。同时,过氧化氢还具有很好的脱色作用,在处理纺织、涂料等一类废水时效果很好。采用催化氧化法对丙烯酸废水进行处理,COD去除率可以达到70%。
1.3电渗析法
丙烯酸废水中含有一少部分的丙烯酸,相比于其他的处理工艺,采用电渗析法就能够很好地实现丙烯酸的回收和利用。采用电渗析法主要有以下两种方式:
1.3.1一次提浓发:通过丙烯酸废水的稀释溶液在电渗析器中进行循环浓缩达到提浓的目的,采用生物膜的方式,对废水进行浓缩处理,具体通过对废水处理量对应的膜对数和膜面积进行计算,来获取所需要的生物膜数量,相比于其他处理方法,采用生物膜进行的电渗析法要求更多,成本也更高,膜片需要定期进行更换,优点是处理效果更好。
1.3.2分级处理法:采用这种方法可以得到一部分用于丙烯酸回收的浓相,一部分可进行生化处理的稀相,但需要耗费大量的电力资源。采用电渗析法处理丙烯酸废水实现了对废水中丙烯酸的回收和利用,同时还使废水处理结果达到了国家的排放标准,增加经济效益的同时,也实现了废水的循环利用。
1.4浓缩-结晶-干燥法
丙烯酸废水属于高浓度的有机废水,含有大量无机盐和有机物,通过浓缩结晶的方法,可以使其中含有的大量无机盐随着废水的浓缩而结晶析出。同时,对废水进行浓缩,可以得到高纯度的有机物,这些有机物在经过高早处理后可以自燃,同时在燃烧过程中会释放大量的热量,也基于这点,这些有机物可以代替一部分的化石燃料。相比于传统简单的燃烧法,这种方法成本更低,同时还实现了废水中有机物和无机盐的回收和利用,干燥过程中产生的蒸发水也可以冷凝回收利用,作为冷却回用水或者是车间的冲洗水,也可以用作供暖系统中的中水回用。这种处理方法的核心设备就是多效蒸发器,这种设备广泛应用于果汁、牛奶、制药、木糖、造纸黑液、乳酸等物质的蒸发和浓缩,这些年来也被广泛应用在废水处理中,设备的运行参数和自身主体结构直接影响了废水中COD的处理效果。该设备由多个蒸发器来串联运行,实现了多级蒸发和热能的多级利用,大大提升了热能的利用效率,具体流程分为逆流流程和错流流程。
1.5生化法
生化法是现今污水处理中最为常用的一种处理方法,相比于一般的膜法成本更低,和其他的处理方法相比处理效果更好,但同时生化法对废水本身的可生化性较高。一般的丙烯酸废水中有机物含量非常高,B/C比值远大于可生化的标准,这就要求在采用生化法对污水进行处理之前要经过事先的预处理,使COD值大大降低。常用的生化法有A/O法、UASB法等。采用生物法中的厌氧生物处理进行丙烯酸废水的处理时,会产生一部分的沼气,可以进行回收和利用。
2.结语
关键词:颜料生产废水处理置换沉淀生化处理
概述
酞菁蓝是一类高级有机颜料,几乎可用于所有的色材领域。由我院承担设计的甘谷油墨厂2000t/a酞菁蓝生产线,采用捷克先进技术—连续式无溶剂法生产工艺,以苯酐、尿素、氯化亚铜等为原料,钼酸铵为催化剂,通过原料予预混、反应合成、粗品纯化、压滤干燥等工序,生产出铜酞菁精品。在粗品铜酞菁的纯化过程中产生的滤液和冲洗水,含有大量的有害物质。经我院设计人员与省环保协会专家组的共同研讨,最终确定了该工艺废水的处理方案。1废水的来源及性质
废水来自粗品铜酞菁纯化过程产生的滤液和冲洗水,水量为5.7m3/h,污染物质量浓度见表1。
表1处理前废水中污染物质量浓度污染物CODBOD5NH3-NSO42-Cu2+质量浓度/(mg·L-1)860.0522.01034.02287.026.0注:处理前废水pH为6.7
2关键因素分析
从表1数据可见,废水中的氨氮含量较高,而国家标准对于排入自然水体的废水氨氮浓度要求甚为严格,不得超过15.0mg/L。因此,如何去除氨氮则成为本设计要解决的一个关键环节。由于通常的生化处理法对氨氮的降解率只有70%~80%,所以单纯采用生化法处理难以达到理想效果。如果先以其它物理方法,诸如解吸或吹脱,先将废水中的NH3吹脱,使氨氮含量降低,再采用生化法处理,可同时去除剩余的氨氮和BOD5、COD。这样可使废水中的主要污染物指标达到排放要求。再者,废水中含铜,铜离子能使生物酶失去活性,对生物氧化系统有毒性效应。而且,铜价值很高,不采用铜回收工艺,会造成资源的浪费。3废水处理流程简述
如图1所示,将纯化废水与车间排出的冲洗水(1.5m3/h)混合后泵入一级调节池,加硫酸搅拌调节pH为4.0,进入充满铁刨花填料的置换池,停留5~6h,可使废水中的铜离子得以置换,质量浓度降至0.5mg/L以下,铜的去除率达98%以上。废水自置换池进入二级调节池,向池中投加石灰乳搅拌混合均匀,调节pH为11.0左右,使废水中的氨氮主要呈游离氨(NH3)形式逸出,此时用液下泵将澄清液送入吹脱塔并向塔内鼓入空气,同时通入蒸汽,将NH3吹脱,经排气筒送至高位吸氨器吸收。据计算,经吹脱塔吹脱去除的NH3为7.4g/h。通过上述物理方法去除部分氨氮,使氨氮质量浓度降至140.0mg/L左右,并将厂区冷却塔排出的废水(4.5m3/h)与之混合,进入三级调节池,调节废水pH为8.0~9.0,以达到生化处理对碱度的要求。此时三级调节池内的废水处理量为11.7m3/h,主要污染物质量浓度:氨氮为60.0mg/L,COD为510.0mg/L,BOD5为143.0mg/L。随后将废水送入“A—O生化处理系统”,经生化处理后再经砂滤池过滤,去除残留悬浮物,最后排出厂外。排出厂外的废水中污染物质量浓度见表2,满足《污水综合排放标准》的要求。表2处理后废水中污染物质量浓度污染物CODBOD5NH3-NSO42-Cu2+质量浓度/(mg·L-1)40.021.011.0100.00.0注:处理后废水pH为7.24主要工艺过程分析4.1铜回收
废水治理流程中,铜回收分渗铁法回收铜和沉淀法回收氢氧化铜两步进行。渗铁法回收铜的装置在流程中称为铜置换池,该池中废水渗滤穿过装有铁刨花的床层,通过氧化还原反应,铜在铁上析出,而置换出的铁则进入废水中。回收铜后的废水经加石灰乳调节pH、沉淀处理,残余的铜离子与OH-反应生成难溶的氢氧化铜[1]。
4.2吹脱
本设计采用穿流式筛板吹脱塔(又名泡沫塔),筛板孔径6mm,筛板间距250mm。水自上向下喷淋,穿过筛孔流下,空气则自下向上流动。控制空塔的气流速度达到2.0m/s,筛板上的一部分水就被气流冲击成泡沫状态,使传质面积大大增加,强化了传质过程,提高吹脱效率,空气由鼓风机供给,冬季为避免温度下降影响吹脱效率,可向塔中通入蒸汽,维持高效去除率所需的水温。泡沫塔在正常工作状态下对NH3的去除效率在95%以上[2]。
4.3A-O生化处理
“A-O生化处理”对废水中的有机物和氨氮有很高的去除率。生物硝化脱氮是一个两阶段的生物反应过程,第一过程为硝化过程,分两部进行,首先NH4-N在亚硝化菌的作用下生成NO2-,其后NO2-再在硝化菌的作用下氧化生成NO3-。第二过程为反硝化过程,是完成生物脱氮的最后一步,NO3--N在反硝化菌的作用下,以有机碳为碳源和能源,以硝酸盐作为电子受体,将硝酸盐还原为气态氮。所以“A级生物池”不仅具有去除有机物的功能,而且可以完成反硝化作用最终消除氮的富营养化污染。“O级生物池”即好氧反应池,利用好氧微生物对有机物的降解作用,去除上一级残余的有机物,最终达到废水处理要求。
生化处理系统运行中,控制废水温度在22~28℃,pH为7.5~8.0,为硝化菌和反硝化菌提供适宜的环境。控制厌氧池溶解氧浓度低于0.5mg/L,停留时间4h;好氧池溶解氧浓度2.5~3.0mg/L,停留时间16h。反应池污泥浓度5.0~6.0g/L;总回流比为8.3。
5结论
目前利用生化处理方法去除废水中的氨氮被广泛采用,事实证明去除率较高,但对于本设计所涉及的废水,因其特殊的高含氨氮量则不适于用单一的生化方法来处理,生化处理法对进入处理系统的污水氨氮浓度要求有一定的适宜范围,如果浓度太高会阻碍生物氧化过程的进行,质量浓度在1000mg/L以上时会使微生物中毒[3],进而影响生化系统的去除效率。因此,必须采用一种切实可行的预处理方法,先去除部分氨氮,使废水中的氨氮浓度降至140.0mg/L以下,再采用生化处理方法去除残留氨氮,以达到最终去除氨氮的目的。
参考文献:
1GB8978-96,污水综合排放标准[S].
2黄海啸,方淑琴铜酞菁生产三废综合利用[M].北京:环境工程出版社,1998.31~32.
3顾夏声水处理工程[M].北京:清华大学出版社,1985.301.