摘要:高浓度废水相比于普通废水,具有更大的危害。对高浓度废水的回收技术存在一定的困难。本文将进行探讨。
关键词:高浓度废水;危害;回收处理;难点
1 前言
高浓度废水的毒性大,降解时间长,在经过处理之后,还需经过生物滤池、石英砂、活性炭过滤,反渗透等深度处理工艺,才能实现废水循环利用零排放的目标。
2 高浓度有机废水的危害
高浓度的有机废水经常伴有恶心气味等刺激性气味,在一定距离内居民正常生活中造成极大的冲击和周围环境的毒性危害;高浓度的有机废水pH值较高,积水长时间对水,土壤造成的严重污染可能间接人体健康,强酸碱往往对活体的腐蚀性较强,具有很大的威胁。水中有机污染物在生物降解过程中消耗的水分绝大多数氧气,导致水分缺氧,导致水生动物和植物死亡。不同类型的高浓度有机废水采取不同的处理措施,不同的预处理技术可以有较好的处理效果,提高废水质量有较大的优势,并可进一步满足其他生化处理等高科技技术基本条件。
3 废水可生化性的难点及及应对措施
这是一直困扰着高浓度废水处理处理的难点,也是一直很难达标或者很难持续达标零排放的瓶颈。正是水处理技术人员坚持不懈的攻关和创新,现在已经探索出了一些成功的举措。
3.1 在难降解与可降解有效分离上提高废水的可生化性
高浓度废水在新技术应用中对于难于降解的苯环,蒽类,需要在主工艺中就考虑采用环保型工艺,环保型设备在进行高温高压条件下,就氧化还原生产出低碳环保的水质。现在采用将难降解的物质提炼为高附加值副产品的工艺路线,在污水处理前置工艺中,将难降解物质就分离出去,获取酚、氨水、焦油、硫磺等具有高附加值的副产品。同时,得到了分控指标合格的含硫废水、含酚废水、含氰化物废水、丙烯晴废水,使得难降解与可降解的有效分离,提高了废水的可生化性。再通过培养驯化专用菌种,克服掉诸多难点,是能够达到零排放的。
3.2 在新工艺、新技术上提高废水可生化性
废水的可生化性,也称废水生物可降解性,即废水中有机污染物被生物降解的难易程度,是废水的重要特性之一。废水存在可生化性差的主要原因在于废水所含的有机物中,除一些易被微生物分解、利用外,还含有一些不易被微生物降解,甚至对微生物的生长产生抑制作用。这些有机物质的生物降解性质,以及在废水中的相对含量,决定了该种废水采用生物法处理的可行性及难易程度。废水中的COD包括生物可降解部分和生物不可降解部分。BOD5通常代表COD中可以被微生物分解的那部分,这样BOD5/COD就可以代表可被微生物分解部分的比例,当BOD5/COD>0.3时,一般认为该废水具有可生化性。直接采用常规的生物法,就可以达到中水回用的程度。而对于BOD5/COD≤0.3的废水,就是通常所说的降解难、浓度高、毒性高。通过常规的生物法,是难以达到中水回用的程度,只有通过其他方法来提高可生化性,才能达到中水回用的目标。
(1)在传统工艺改进上提高废水的可生化性
对于BOD5/COD接近于0.3的废水,通过改进工艺来提高废水的可生化性,A2/O工艺改进为BAF工艺;A/O、SBR工艺中放入填料,改进为接触氧化工艺,就具有提高废水可生化性的功能,现已成为处理高浓度废水的主流工艺。在通过完善运行管理,做好综合防治等措施,就能够最大限度地使出水水质达到中水回用的标准。
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(2)在延长停留时间上提高可生化性
水解酸化法,是生物法提高废水可生化性的经典工艺。因为废水的可生化性与微生物氧化的时间成正比,而废水的氧化程度与废水的停留时间成正比,所以可生化性与停留时间成正比。常规的水解酸化法停留时间在8h左右,而对于BOD5/COD<0.3的废水,若要达到水解酸化程度所需的停留时间,是常规停留时间的十几倍甚至几十倍。所以延长停留时间,是水解酸化法提高废水可生化性,不得已而为之的一项应对措施。
(3)在改善生化环境上提高废水的可生化性
市政污水的可生化性高,易于生物降解,利于微生物繁殖,而对于高浓度有机废水则毒性大,微生物难以存活,难于生物降解。为了改善微生物的生化环境,将可生化性高的生活污水、市政污水、食品废水、甲醇废水,按比例与高浓度有机废水进行混合,从而提高废水的可生化性。这种做法已经成为设计理念,被广泛地应用各类污水工程中。在生化处理阶段,适当地投加营养物质(葡萄糖、淀粉),也可以提高BOD5值,从而提高了生化池废水的可生化性。
(4)在高级氧化技术上提高废水的可生化性
微电解、Fenton试剂、湿式氧化、臭氧氧化技术,是国内目前处理煤化工高浓度有机废水最直接、最有效的高级氧化法。且近年得到了广泛的工程应用,已经取得了很好效果。光-Fenton,电-Fenton,光电-Fen⁃ton,微波-Fenton,超声波-Fenton等技术,对于处理难降解的有机废水,有着其他工艺无法可比的优势。现今,南京工业大学研发以Fenton-微电解为核心的多元催化氧化专利技术,作为高级氧化法已经成功应用到高浓度有机废水上,成为目前国内煤化工高浓度有机废水提高废水可生化性有效的一次氧化技术。臭氧氧化一般应用于生化处理后续工段,是将废水中残存的难降解有机物进行二次氧化,在中水回用上是不可或缺的关键技术。
3.3 在填料探索革新上提高废水的可生化性
填料不仅能增大比表面积,吸附更多的难降解的有机物,而且有更多的新功能,对难降解物质不仅有物理的吸附作用,还有化学的催化氧化作用。工艺中的填料如火山岩、氧化铝铁、稀土等是天然的微电池场,不仅同时有吸附作用,还兼有微电池的化学氧化作用。填料中的稀有元素还起到了化学催化作用,可以使部分难降解的有机物变为可降解有机物,这样就大大地提高了废水的可生化性。同时,还为生物膜法菌种着床的提供载体,使得厌氧与好氧在填料上同时进行,提高了有机负荷,增强了抗冲击的能力。也使得污泥负荷的自调作用相当地突出,在处理高浓度废水实现零排放中,具有不可替代的优势。
4 在高有机负荷上的难点及及应对措施
从现在运行的装置来看,一般都不同程度地存在着实际运行负荷超出设计负荷的问题。因为来水水质变化大,有机负荷高,水力负荷大,尤其是在开停工期间的突发性高COD、NH4+及超标的酚类、硫化物、氰化物、重金属的冲击。原则上只要停留时间足够长,容积足够大,再高的有机负荷都能处理掉。这就要求适当地放大设计容量,有效地增加污水与生物接触的时间。在控制过程中,灵活地配入其他水源或者将部分出水回流前端,作为稀释水源时,虽然增加了水力负荷,但停留时间仍可以保持不变。在容积负荷内,又相当于增加了延时曝气的功能。在调整停留时间时,实现有机负荷和水力负荷的灵活转换。这样完全可以应对在开停工期间的突发性的高COD、NH4+及超标的酚类、硫化物、氰化物、重金属的冲击。虽然SBR在F/M上有很强的灵活性,对于高有机负荷及高抑制性毒物还是鞭长莫及,不如在设计负荷上放大,来得直接和方便。
5 结束语
综上所述,针对高浓度废水的处理难点,我们要加大力度研究解决的方法,提高废水的回收处理水平。
参考文献
[1]张芳西.含酚废水的处理与运用[M].北京:化学工业出版社,2015,2.
[2]李培红,等.工业废水处理与回收利用[M].北京:化学工业出版社,2011,3.
论文作者:李芝莲1,黄启云2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/18
标签:废水论文; 生化论文; 高浓度论文; 负荷论文; 工艺论文; 微生物论文; 时间论文; 《基层建设》2017年第13期论文;