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摘要：随着现代社会工业化水平的不断提升,工业化所带来的诸多弊端也日益显现,其中就包括工业废水问题。对于工业废水而言,如果不经过处理就进行排放,其不仅会对水体和土壤造成严重的污染,而且工业废水含有的一些刺激性气味及气体,会对空气质量以及人的生命健康带来一定的影响。随着现阶段人们环保意识的提升,工业废水处理也被越来越多的企业所重视。基于此本文对生物技术应用于工业废水处理进行了探讨。
关键词：生物技术;工业废水处理;可持续发展;
1工业废水处理技术方法的简介
工业废水具有污染物种类繁多、废水有机物浓度高、可生化性差等特点。工业废水在进行生物技术处理前,要求先对废水进行分质收集,通过物理、化学方法进行预处理。生物处理技术主要是通过利用微生物分解有机物功能来处理工业废水。目前,工业废水常用的生物处理方法为厌氧相结合的方法。
1.1A/A/O工艺
典型A/A/O工艺是将生物脱氮与生物除磷工艺相结合,即厌氧/缺氧/好氧工艺。在厌氧区,二沉池回流污泥中的聚磷菌释放菌体内储存的多聚磷酸盐,同时部分有机物在厌氧区得到去除。在厌氧区停留足够时间后,污水污泥混合液进入缺氧区。在缺氧区中,反硝化细菌利用从好氧区经混合液回流而带来的大量硝酸盐(视内回流比而定),以及污水中可生物降解的有机物(主要是溶解性可生物降解有机物)进行反硝化反应,达到同时去有机物和脱氮的目的。污水随后进入好氧区,在好氧区聚磷菌在曝气充氧条件吸收周围环境中的溶解性磷,使得污水中磷的浓度大大降低。典型A/A/O工艺具有脱氮处理的功能,但也存在不足:厌氧区位于系统前端,回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响;缺氧区位于系统中部,反硝化细菌得不到充足的碳源,因而影响了系统的脱氮效果。
为了克服典型A/A/O工艺的缺点,改良A/A/O工艺将二沉池回流污泥分别回流到厌氧池和缺氧池中,可以提高氮的去除率同时减小回流污泥中硝酸盐对厌氧区释磷的影响。
1.2膜生物反应器(MBR)
因工业废水水质较为复杂,故在处理阶段,要尝试引入一些先进的处理技术。目前,适用于工业废水处理的技术有膜技术法、铁碳微电解、电催化氧化法、磁分离废水分解等。
伴随着膜技术的快速发展与不断更新,膜技术在工业废水中的应用范围不断扩大。膜生物反应器(MBR)为改良的活性污泥法,它综合了膜分离技术和生物处理技术的优点,是以膜组件取代传统生物处理技术末端的二沉池,采用膜过滤来实现泥水分离,膜将活性污泥截留在生物池内从而提高生化池内的污泥浓度和生化速率。与其他污水处理工艺相比,MBR具有如下优点:出水水质良好,氮、磷和悬浮物浓度低等;容积负荷高,故占地面积小;产生剩余污泥量少,可减少污泥处理、处置费用等。
但在应用膜技术进行工业废水处理时,也有不利的地方。由于废水处理对膜的技术要求较高,其膜的造价也会相应较高,且在实际应用的过程中,容易受到污染,需设置定期清洗装置。
2影响厌氧微生物技术应用的主要因素分析
2.1温度因素
温度因素是影响厌氧微生物技术应用较为重要的因素。具体来讲就是在厌氧微生物培养过程中,其受温度影响较大,对于厌氧微生物而言,以其厌氧消化而言,只有其消化率越高,其对于工业废水的处理效果越好,通常来讲,在35～50℃时,其厌氧消化速度最高,因此,在进行厌氧微生物技术应用过程中,应尽量对温度进行控制,并以此来提升其工业废水处理效率。需要注意的是,在进行厌氧微生物培养过程中,应根据具体的微生物类型选择最佳的培养温度,如甲烷菌的最佳培养温度为55～60℃。
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2.2pH值因素
在厌氧微生物技术应用过程中,由于其种类不同,其所适应的pH值也不同,因此,pH值因素也同样是影响厌氧微生物技术应用的重要因素之一。要想在实际的应用过程中充分发挥厌氧微生物技术的积极作用,就应根据厌氧微生物的种类来选择合适的pH值,就现阶段工业废水处理过程中所应用到的微生物而言,其pH值具体为:甲烷菌7.1～7.3,产酸菌4.5～8.0。需要注意的是,在厌氧菌与产酸菌同时应用时,其pH值应在6.8～7.2之间。
2.3有机负电荷因素
有机负电荷是直接影响厌氧微生物消化率的主要因素。通常来讲,有机负电荷直接决定的处理器的产气量大小,并在特定的范围内,有机负电荷越高,产气率越低,培养厌氧微生物的器容量越大,其有机负荷越高。因此,在进行厌氧微生物技术应用过程中,应对有机负电荷进行有效的控制,并以此为基础来保证处理效率的有效提升。
3厌氧微生物技术处理工业废水的作用价值
针对不同的工业废水,采取的厌氧微生物处理技术也各不相同。当下应用较为广泛的厌氧微生物处理技术主要包括以下几种:
3.1微生物菌厌氧氨氧化技术。传统工业废水污染物处理多采用活性污泥技术,该技术虽可除去氨氮等有机物,但无机含氮污染物转化率相对较差。与此同时,以往针对含氮废水处理方面,会采用传统的AO系统处理氨氮,需要先将氨氮转化为亚硝酸根离子与硝酸根离子,这这一过程中,需要消耗大量能源,通过将氧气融入废水中,提供电子给氨氮及亚硝酸盐类,然后进入脱硝程序,将硝酸根离子还原为氮气,最后直接溢散于大气中,同时在脱硝阶段,还需要加入适当的碳源,作为脱硝菌电子提供来源。而微生物菌厌氧氨氧化技术,由厌氧氨氧化菌利用氨氮与亚硝酸盐反应,可以直接实现脱硝,并且厌氧氨氧化菌的增殖率非常高,处理效率高,产生污泥量非常少,甚至能接近零污泥排放,能够有效改善传统工业废水处理问题。
3.2UASB(上流式厌氧污泥床反应器)处理技术。该技术比较适用于有机物浓度较高的工业废水净化处理。在具体实施时,主要是借助上流式厌氧污泥床反应器,该反应器整体结构紧凑,主要包括污泥悬浮层、污泥反应床、三相分离器三部分,废水处理净化能力强、效果佳。其中污泥反应床位于上流式厌氧污泥床反应器的底部,容量占整体反应器30%,能够容纳较高污泥量,同时也是用于生物降解最主要的部位,生物降解量占反应器整体降解量的80%至90%。污泥反应床的上方是污泥悬浮层,容积占反应器整体70%,且悬浮层污泥浓度要远远小于污泥反应床,容纳的污泥多是絮状污泥,生物降解量占整体10%至20%。
4总结
综上所述,工业废水处理作为现阶段工业生产发展过程中较为重要的一类问题,随着现代科学技术的不断发展,生物技术在工业废水处理过程中具有非常显著的优势,对于实现高效工业废水处理有着非常积极的意义。在实际的应用过程中,只有对生物技术之于工业废水处理的作用及价值进行分析和正确认知,并在此基础上选择最为合适的技术对工业废水进行处理,才能真正意义上实现工业废水处理效果的有效改善,最终实现环境质量的进一步提升。
参考文献
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论文作者:魏鑫
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第14期
论文发表时间:2019/9/10
标签：污泥论文; 工业废水论文; 废水处理论文; 微生物论文; 技术论文; 工业论文; 过程中论文; 《工程管理前沿》2019年第14期论文;