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廢水處理的生物方法范文1
關鍵詞:石化廢水 廢水處理 兩相生厭氧 穩定性
隨著石油開采期的延長,每年開采石油的廢水量大約有4.2億噸左右,是主要油污染水源。石化工業主要以石油為主原料,通過裂解、精煉、分餾、重整、合成等有機物加工的過程。在生產中所產生的廢水,不僅成分復雜、水質水量波動大,而且污染物的濃度非常高,不易降解。除此之外,其釋放出來的污染物多有毒有害,污染度非常嚴重。目前主要處理技術有:物化和生化法,以及化學法。本文主要以兩相厭氧消化工藝為主,提高石化廢水處理穩定性。
一、高濃度與難降解生物廢水處理方式
要想很好的將高濃度的廢水排出,并且實現生物降解,厭氧生物處理法是目前最有效、最穩定的一種辦法。該方法能夠有效抑制生物降解過程,對于無法被生物降解的還可以通過化學、物理方法來實現[1]。
其一,厭氧生物法能夠在低能耗、低費用、無機養料少、過剩污點少等作用下回收生物氣作為能量源。除此以外,該方法水解發酵時,也能夠很好的降解難生物降解的有機物,因此更適用于對高濃度廢水處理,使廢水處理更具穩定性。
其二,由于在石化廢水處理的時候,抑制生物降解和難生物降解是主要難點,因此,通過對產酸相、產甲烷相反應器運行參數進行調控控制,確保兩相成為獨立的處理單元,能夠獨立提供較好的產酸發酵微生物生態條件和產甲烷發酵微生物生態條,以實現整個厭氧發酵,實現石化廢水處理穩定性。
二、石化廢水處理穩定性的兩相厭氧消化方式
1.兩相厭氧工藝的優勢
在兩個反應器中,由于反應器提供了較好好的生長和代謝條件,產酸菌、產甲烷菌能夠獨自發揮最大活性,使兩相厭氧工藝的處理能力更強、效率更高。反應器的明確分工,不僅能夠進行預處理,而且還能夠使水中有毒的物質被解除、降低,使毒害作用得到降低,系統運行將更為穩定。另外,由于產酸相的產酸速率與降解酸速率相比要高,反應器體積要小,具有較高的有機負荷率和較強的緩沖能力,因此,系統具有很強的抗沖擊能力。
2.石化廢水處理兩相厭氧系統反應器的種類
從工藝上看,反應器主要分為:相同類型的UASB反應器和UBF+UASB反應器。例如:利用兩相UASB反應器處理對具有高濃度硫酸鹽黑液的廢水進行處理,產酸相和甲烷相分別采用:普通升流式(8.87L)反應器和UASB(28.75L)反應器,其系統溫度為35±1℃。在酸相進水約為7 ~11g/LCOD、 S042-約為6 ~9g/L、PH值為5.5時,那么系統平均去除值為74.42%左右,能夠忍受較大的負荷沖擊。利用兩相UBF+UASB反應器對石化廢水進行處理,系統兩相反應器的HRT分別控制在約為:6h和11h時,其COD則分別高至約為:58kg/(m3?d)和17 kg/(m3?d),那么總去除值分別約為:90%和95%,能夠在穩定運行狀況下,較高效率的完成廢水處理[2]。
氣浮是利用高度分散的微小氣泡作為載體粘附廢水中的懸浮物,使其隨氣泡浮升到水面而加以分離,分離的對象為石化油以及疏水性細微固體懸浮物。在石油化工廢水處理中,氣浮常放隔油、絮凝之后,有廣泛的應用。
將渦凹氣?。–AF)系統置于隔油池后處理石化含油廢水,進水含油約200mg/L,出水含油低于mg/L,去除率達95%;若原水未經隔油處理,COD和油的去除率顯得不穩定。新疆克拉瑪依石油化工廠用CAF處理石化廢水,系統運行良好,能有效去除懸浮物、乳化油和COD等污染物,尤其能有效去除硫化物,解決了傳統工藝的難題。用旋切氣?。∕AF)處理煉油廢水,油的平均去除率為81.4,ss的平均去除率為69.2%。在實驗研究的基礎上,結合單級氣浮技術和多級板式塔理論,開發出兩級氣浮塔處理含油廢水的新工藝,實現了塔釜一次曝氣、多級氣浮的分離,并研究了氣浮塔板的流體力學性能、布氣性能及操作條件對廢水處理效率的影響。
3.石化廢水處理兩相厭氧系統相分離的方法
石化廢水處理兩相厭氧系統相分離的方法有兩種:物理和動力學控制法。前者可以在產酸相中加入選擇性抑制甲烷菌生長劑、在反應器中提供一定氧氣、將PH值調至較低,以及利用通透有機酸的半透膜來抑制甲烷菌的生長,實現兩相分離;后者由于產酸菌的生長速度要高于甲烷菌,因此,可以在較短時間內控制水力停留的時間,使甲烷菌未能停留于產酸相反應器,就被水流帶入甲烷相反應器,從而有效完成兩相厭氧系統相分離[3]。
三、兩相生厭氧廢水處理穩定性發展方向
隨著化工廢水處理穩定性要求越來越高,根據不同廢水水質選擇高效型的厭氧反應器成為化工廢水處理穩定性研究的新方向。例如:UASB反應器、UBF+UASB反應器、填充床酸化反應器和UASB甲烷反應器等都是成功處理高濃度與難降解生物廢水。目前,溫度兩相厭氧技術和一體化兩相厭氧反應器是石化廢水處理穩定性研究的新方向。通過高溫厭氧、低溫厭氧濾池串聯,分別構成具有兩個獨立段的溫度和厭氧生物處理系統,其運行穩定效果要高于單級厭氧效果。同時,精密的反應器設計實現兩相分離,有效分離產酸菌和產甲烷菌,使廢水處理的能力、反應器運行更穩定。
總而言之,隨著人們對水源的保護意識加強,石化水處理問題成為人們不斷關注的焦點。由于石化廢水對環境的污染非常嚴重,因此,一般的單一處理技術很難滿足水質排放的需求。在實際的技術應用中,具有高效、經濟、節能的兩相厭氧工藝處理技術,不僅能夠從廢水基礎范圍實現治理,還能夠從廢水根本上實現治理,和單相厭氧相比廢水處理能力更強、更穩定。
參考文獻
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廢水處理的生物方法范文2
本文通過對啤酒廢水的產生、特點的介紹,比對了國內外啤酒廢水處理中的好氧生物處理技術和厭氧生物處理技術,結合低溫條件下廢水處理的效果,尋找適合我國國情,寒冷地區處理啤酒廢水的有效方法,為企業的健康發展提供堅實的依據。
關鍵詞:
啤酒廢水;低溫環境;好氧;生物處理
近年來,隨著我國啤酒工業的高速發展,啤酒企業的廢水處理一直是一個主要難題。尤其我國北方地區的啤酒企業,受環境溫度的影響,冬季啤酒污水處理廠內污水的溫度只有10℃左右。這樣低的溫度使廢水污泥中的微生物活性和代謝能力都變的很弱,導致污水處理能力降低,因此,北方地區的污水處理系統運行成本及操作難度都有所提高1。本文通過查找國內外大量參考文獻,通過對北方地區啤酒企業污水處理的研究,探索出提高寒冷地區啤酒污水的處理方法,對北方地區啤酒企業的發展具有重要的意義。
1.啤酒廢水的產生及其特點
1.1啤酒廢水的產生
啤酒企業的廢水主要來源于五個方面:①麥芽生產過程中的洗麥、浸麥、發芽降溫和各種洗滌水;②糖化過程的糖化、過濾和洗滌水;③發酵過程的發酵罐和過濾器洗滌水;④罐裝過程洗瓶、滅菌及破瓶啤酒;⑤冷卻水和成品車間洗滌水。
1.2啤酒廢水的特點
啤酒生產工序多,生產過程中產生的廢水量較大,不同啤酒企業由于管理和技術水平不同,每生產一噸啤酒耗水量也不一樣,產生的廢水也不一樣多。管理和工藝先進的啤酒企業噸啤酒耗水量為8~12噸,我國啤酒廠的噸啤酒耗水量一般在10~20噸之間2。啤酒廢水主要包括清潔廢水、有機廢水、洗滌廢水、沖渣廢水和裝酒廢水。
2.啤酒廢水處理技術的發展現狀
隨著啤酒的出現,啤酒廢水的處理成為一個世界性的難題,經過國內外啤酒企業多年的研究發現,在啤酒廢水中的BOD5/CODcr數值越高,廢水處理就越容易,啤酒廢水的處理最適合應用生化處理技術。根據不同的啤酒廢水水質,可以采用好氧、厭氧和好氧與厭氧相結合的方法進行處理3。
2.1好氧生物技術
中、低濃度啤酒有機廢水的處理主要采用好氧生物處理技術,針對北方地區的低溫,只要采取適當的方法控制溫度,改變廢水處理環境就能取得較高的經濟效益。好氧生物技術包括活性污泥法和生物膜法:
2.1.1活性污泥法:廢水進入曝氣池后,與含有大量好氧微生物的活性污泥混合,在人工充氧的條件下,廢水中的有機物被活性污泥吸附并氧化分解,然后由沉淀池來完成水和污泥的分離。活性污泥法較適用北方寒冷地區的廢水處理,該工藝應用較多的是序批式活性污泥法(SBR)、CASS反應池法和塔式曝氣活性污泥法。①SBR是一種過間歇曝氣方法,可以顯著降低動力費用,同時縮短廢水處理時間,減少了占地面積,結構緊湊,運行費用低,不容易發生污泥膨脹問題,抗負荷沖擊能力強,處理效果穩定。COD的去除率可達90%以上,出水COD<100mg/L,達到國家規定的排放標準3。②CASS反應池法是一種循環式活性污泥法,啤酒廢水的處理分三步進行:進水、曝氣、回流階段;沉淀階段;潷水、排泥階段。在常溫下的廢水處理周期為4~12h,低溫情況下,處理時間要明顯延長。③塔式曝氣活性污泥法是對原有傳統活性污泥法進行改進,克服了傳統活性污泥法普遍存在的傳氧效率低、COD去除率不高的問題。具有投資少,占地面積小,抗負荷沖擊能力強,廢水滯留時間短,出水水質穩定,排泥量少及廢水處理效果好的顯著優勢4。
2.1.2生物膜法:是在處理池中加入軟性填料,利用固著填料表面生長的微生物對廢水進行處理,該方法的最大優點是克服了污泥膨脹的問題,剩余污泥量較少、運轉管理方便。缺點是處理效果不如活性污泥法,建筑成本較高5??紤]到北方地區冬季處理污泥有一定難度,該方法需要配合無害污泥的及時處理。
2.2厭氧生物技術
對于高濃度有機廢水的處理主要采用厭氧生物技術,由于北方地區冬季氣壓高,含氧量高,因此不太適合在寒冷地區的應用。該處理技術主要包括上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧內循環反應器(IC)兩種方法。
2.2.1厭氧生物處理技術中最成熟的技術是UASB,UASB工藝在底部有污泥床,依據進水與污泥的高效接觸提供高效去除率,適用于處理較易生化降解、COD和SS濃度均較高的廢水,并且由于運行方便,設備簡單,造價也相對較低,不存在堵塞問題6。
2.2.2IC技術是在UASB的基礎上發展而來的,與UASB反應器不同的是這種反應器內部還能夠形成流體循環,生成具有高生物活性的厭氧顆粒污泥。該技術的優點是占地面積少,基礎投資少,抗沖擊負荷能力強,有機負荷高,運行穩定性好7。
2.3厭氧+好氧生物技術
厭氧+好氧生物技術是一種比較成熟的工藝。由于該技術需要厭氧技術的配合,在寒冷地的使用受到一定的限制,該技術又分為水解+好氧技術、UASB+好氧技術、EGSB+好氧技術、IC—CIRCOX反應器四中工藝方法8。這四種方法對啤酒廢水的處理具有廢水停留時間短,污泥產率低,處理費用低,占地面積小,投資少,操作簡單,沼氣易收集、剩余污泥少,運行穩定,處理效率高的優點9。
3.總結
啤酒企業廢水的處理,受到各地經濟條件,環境因素以及技術水平的限制,不可能所有企業都采用統一的方式。尤其北方低溫地區必須根據自己的實際情況,要通過不斷的研究,調查企業排水的水質、水量、排水規律和特點,結合企業建設場地的地形條件、面積大小以及企業能承受的一次性投資及運行成本情況。通過提高啤酒企業的管理水平和工人的素質,采用好氧生物處理法降低企業的運營成本和廢水處理費用,用簡單適用、投入低、運行可靠、達標穩定、節約能耗的廢水處理技術,提高企業的利潤空間。
作者:李春暉 雒江菡 王福玲 徐麗萍 王鑫 劉微 閻力君 單位:哈爾濱商業大學生命科學與環境科學研究中心 哈爾濱商業大學藥學院細胞與分子生物學研究所 哈爾濱商業大學食品科學與工程學院
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廢水處理的生物方法范文3
關鍵詞:煤制油;低濃度;廢水處理
工藝煤制油,即以煤為原料,生產汽油等油品的過程。煤制油的過程,容易產生大量廢水,水中硫及酚等含量較高,對環境的污染較為嚴重。改進廢水處理工藝,是解決上述問題的主要途徑。
1煤制油廢水來源及危害
煤制油廢水的來源主要包括兩種,一種為反應前注入的水,另一種即反應過程所生成的水[1]。不同來源的水,所含有害物的種類不同。以脫酚環節為例,該過程所產生的廢水,酚濃度極高,而硫磺回收等環節所產生的廢水,有害物則以硫為主。根據國家標準要求,煤制油過程所排出的廢水,含硫、酚等有害物的量,均需控制在一定標準以內[2]。
2煤制油低濃度含油廢水處理工藝
2.1廢水處理方案
可采用混凝-氣浮的方法,將廢水中存在的雜質以微型顆粒去除,進而降低廢水中微型顆粒的含量,提高排放水的質量。依照上述原理,主要設計了以下幾種廢水處理方案:(1)粉末活性炭-活性污泥法:廢水流入處理系統當中,進入曝氣池,與活性炭反應,進入沉淀池,沉淀后的污泥回流至進水區域。沉淀后所得的水,可直接排出反應裝置。(2)水解-好氧生物處理:廢水流入處理系統當中,進入酸化器。酸化后的水,進入曝氣池與沉淀池,最終排出反應裝置。(3)傳統活性污泥法:廢水流入處理系統當中,經過曝氣池與沉淀池,最終排出反應裝置。
2.2實驗設計
分為預處理實驗以及生物處理實驗兩種實驗,具體如下:(1)預處理實驗①將廢水加入進水箱。②經過泵處理后,進入反應器與化學藥劑攪拌,使兩者產生反應。③進入氣浮池,在空壓機的作用下凈化廢水。④處理后的廢水自動排出反應裝置。(2)生物處理實驗①污泥的培養與馴化:將泥、水等加入曝氣池中反復悶曝,經過一系列處理后得到污泥并馴化。②指標測定:在污泥培養與馴化期間,測定并記錄相應指標,包括進水CODcr、出水CODcr以及去除率等。③生物處理:搭建生物處理平臺,采用清水評估平臺使用性能。
2.3實驗結果
預處理實驗與生物處理實驗結果如下:(1)預處理實驗結果①采用聚合氯化鋁與聚合硫酸鐵兩種藥劑與廢水反應,觀察反應結果發現:采用聚合氯化鋁作為反應藥劑,處理后的廢水污染物以及有害物含量更少。②當混凝劑使用量為3.6g/L、PH值為7~8,水力條件為90r/min時,廢水處理效果可達最好。③當進水CODcr為197~235mg/L、出水CODcr為28~35mg/L、油為29~35mg/L時,去除率可達到65%,廢水處理效果較好。(2)生物處理實驗效果①當PH值為7.5、曝氣時間為16h、活性炭用量為1.3g/L時,去油率可達70%,與國家標準要求相符合。②混凝-氣浮后,CODcr、油、NH3-N、SS的出水濃度,分別為45~50mg/L、3~5mg/L、8~10mg/L、8~12mg/L,能夠達到三級進水要求。
3廢水處理效果
比較混凝-氣浮法與傳統廢水處理方法的處理效果,得出以下結論:(1)CODcr去除效果將曝氣后的水量設置為200ml,在應用混凝-氣浮法以及傳統廢水處理方法處理廢水的基礎上,觀察兩種方法的CODcr去除效果發現:采用傳統方法去除CODcr,平均去除率為43%。采用混凝-氣浮法去除CODcr,平均去除率為79%。兩者相比可以發現,混凝-氣浮法的CODcr去除效果更好。(2)油去除效果將日進水量設置為1L,在應用混凝-氣浮法以及傳統廢水處理方法處理廢水的基礎上,觀察兩種方法的油去除效果發現:采用傳統方法去除油,平均去除率為53%。采用混凝-氣浮法去除油,平均去除率為78%。兩者相比可以發現,混凝-氣浮法的油去除效果更好。(3)SS去除效果將曝氣后的水量設置為100ml,應用混凝-氣浮法以及傳統廢水處理方法處理廢水,觀察兩種方法的SS去除效果發現:采用傳統方法去除SS,平均去除率為32%。采用混凝-氣浮法去除SS,平均去除率為69%。對比兩者去除SS的數值可以看出,混凝-氣浮法的SS去除效果更好。(4)NH3-N去除效果將曝氣后的水量設置為250ml,應用混凝-氣浮法以及傳統廢水處理方法處理廢水。觀察兩種方法的NH3-N去除效果發現:采用傳統方法去除NH3-N,平均去除率為46%。采用混凝-氣浮法去除NH3-N,平均去除率為60%。對比可見,混凝-氣浮法的NH3-N去除效果更好。(5)結語①與傳統廢水處理方法相比,采用混凝-氣浮法處理廢水,CODcr、油、NH3-N、SS的去除率均較高,應用優勢顯著。②將粉末活性炭應用到廢水處理中,可有效提高污泥的沉降性能,廢水處理效果較好。③通過對實驗過程的觀察發現,將粉末活性炭加入到曝氣池中,反應后所排出的污泥可對系統元件產生磨損,應用時需注意該問題。
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廢水處理的生物方法范文4
關鍵詞:工業廢水;處理方式;措施探討
工業廢水就是指在工業生產企業在生產過程中排放的各種污染嚴重的廢水、污水和廢液,這些工業廢水中含有大量的有毒物質,具有一定的危害性,是污染水環境的主要元兇。伴隨著工業的快速發展,工業廢水的排放量越來越大,對人們賴以生存的水資源構成了嚴重威脅,妨礙了工業的進一步發展。本文主要針對工業廢水處理問題進行積極探討和研究,從而為做好工業廢水處理工作提供合理化建議。
一、工業廢水處理概述及原則
工業廢水中含有多種類型的有毒或者對生物有害的污染物,往往會對環境造成嚴重污染,對人類的健康產生危害,因此,在工業生產過程中要注重對工業廢水進行科學處理。所謂工業廢水處理就是通過采用各種有效措施,把工業部門在生產過程產生的工業廢水進行科學合理處理,實現污染物變廢為寶,重新回用于工業企業生產,或者經過妥善處理被安全排放出廠。通常情況下工業廢水排放量較大,其中含有的污染物成分非常多,很難進行降解和凈化處理,并且需要多種處理技術,難度較大,在進行工業廢水處理時要注意采用無毒生產技術,力求能夠從根源上杜絕廢水的排放,同時盡量采用規范化的處理設備,不斷加強處理流程的監督工作,避免有毒有害污染物的流失,對于不同類型的工業廢水要采用不同的處理方法,或者幾種處理方法綜合運用。
二、工業廢水處理中存在的問題
隨著工業化程度的提高,工業廢水的污染物成分不斷增多,其處理難度也日益增大。當前,受各種隱潛性因素的影響,導致了工業廢水處理中存在諸多問題,影響了工業廢水的處理效果。
(一)盲目選擇處理工藝
工業廢水分類眾多,其中含有的污染物種類和成分較多,在具體的處理過程中要因地制宜,處理人員需要根據廢水的性質特點、排放時的具體要求等因素,采用不同的處理工藝。但是,在廢水實際處理時往往忽略了水質、污水量以及排放要求等因素,盲目選擇較熱門的處理工藝,與實際的工業廢水現狀不符,造成了工業廢水處理的效果較差。
(二)缺少廢水處理資金
充分的資金是工業廢水處理工作的重要保障,廢水處理水平的提升、廢水處理設備的購置、運行、維修等都需要大量的資金。但是,當前的廢水處理廠嚴重缺乏資金,沒有用于廢水處理技術研發的費用,導致廢水處理水平不高,有限的經費難以保障處理設備的運行工作,促使一些處理設備不能正常使用。同時,處理設備的維修和保養費用也讓處理廠負擔不起。
(三)廢水回收利用率低
我國的水資源比較匱乏,許多工業廢水通過科學地處理后可以重新回收利用。但是,在工業廢水處理過程中,許多處理廠缺乏整體意識,對于廢水處理工作缺乏必要的規劃,在處理后廢水的二次利用方面沒有明確的方向,廢水的去向沒有合理的目標,通常情況下處理廠把其當成污染物排放了,沒有及時回收二次利用,造成了水資源的極大浪費。
三、工業廢水處理的具體方法
由于工業廢水中污染物多種多樣,工業廢水處理常常受多種因素的影響,處理廠在實際廢水處理過程中要根據具體需要采用如下處理方法。
(一)物理處理法
物理處理法是工業廢水處理中普遍采用的一種方法,就是在保證廢水污染物化學性質不發生變化的基礎上,利用廢水中污染物的沸點和結晶點不同的物理原理,采用相應的廢水處理設備,通過沉淀分離和游離分離等方式,把廢水中不溶性懸浮狀態的污染物分離出去,從而實現工業廢水的預處理。物理處理法只是對廢水進行初級階段的凈化,僅僅能夠除去廢水中的懸浮物,仍然沒有滿足廢水排放的標準和要求。但是,物理處理法所需要的機械設施比較簡單,處理技術比較成熟,并且價格比較便宜,因此,在工業廢水處理的初級階段被廣泛應用。當前物理處理法包括過濾、沉淀、分離、氣浮、等多種形式,主要運用于印染、皮革、造紙等工業廢水的處理。
(二)化學處理法
化學處理法是工業廢水處理中效果好、速度快的一種方法,就是利用化學反應的基本原理,通過向廢水中投入一些石灰、硫化物等可溶性的化學藥劑,使之與廢水中的污染物成分發生一系列的化學反應或傳質作用,從而能夠把污染物轉化為一種無害的物質,便于回收進行二次運用,或者把廢水中可溶性膠體狀態的污染物去除,從而使工業廢水得到凈化。化學處理方法通常采用低壓直流電,對于化學藥劑的需求量不是太大,在具體的處理過程對于溫度、環境等方面的要求不高,在常溫常壓狀態下進行即可,操作過程比較簡單,便于自動檢測和監控,并且廢水處理設備體積比較小,但是在對大量廢水處理時往往需要消耗較多的電量和電極金屬。當前化學處理法包括中和、化學沉淀、藥劑氧化反應以及電解等多種方法,主要運用含鉻、含氰等含有劇毒和高毒污染物的工業廢水的處理。
(三)生物處理法
生物處理法是工業廢水處理中新興的一種方法,當廢水中含有難降解的有機物質或者有毒的物質時往往采用此種處理方法。它就是充分利用微生物的代謝作用,對廢水中的有機污染物進行降解,使之轉化為無害的物質,讓廢水得到有效地凈化。工業廢水中蘊藏著微生物賴以生存的環境,微生物需要的養分主要是從廢水中獲取,自然界中的微生物具有種類多、數量大、分布廣、繁殖和分解能力強等諸多特征,它們存在于廢水中既可以從中汲取養分,又可以降解和利用廢水中的有害物質。生物處理方法的成本較低,處理過程比較容易操作和控制,并且不會出現二次污染現象,是一種比較環保的處理方式,但是生物處理方法的見效較慢,日益增多的工業廢水不可能等待長時間來慢慢處理。當前生物處理法包括好氧處理和厭氧處理兩種形式,主要用于生活廢水、印染紡織、食品制藥等各種工業廢水的處理。
總之,工業廢水是影響水環境的重要因素,造成了生態環境的不平衡發展。新形勢下,相關處理部門應該根據實際狀況,積極采取各種處理方法,使工業廢水得到有效地凈化,從而實現二次運用或安全排放。
【參考文獻】
廢水處理的生物方法范文5
關鍵詞:重金屬廢水處理;循環利用;環保;水資源
在水資源嚴重缺乏的情況下,環境污染所導致的質量型缺水也日益嚴重。據相關數據統計,我國年均廢水排放量為500億m3,其中重金屬廢水占到了55%以上。加之重金屬廢水污染持續時間長,危害性大,因此一直是我國環保部門的重點關注對象。
1重金屬廢水的來源與處理現狀
具體到我國工業生產來說,重金屬廢水污染主要來自于冶金、電鍍以及采礦等行業。例如有色金屬冶煉廠、電鍍廠等即會排放大量的廢水,其中含有各種重金屬離子,造成許多重金屬隨著廢水滲入到生態系統中。目前來說重金屬廢水的處理主要有化學法、物理化學法以及生物法三種。
1.1化學法處理重金屬廢水
化學法處理重金屬廢水是最為常用的一種,具體來說是利用化學方法將廢水中的重金屬離子進行中和、沉淀等,進而消除其毒性。例如在處理廢水中的呈硫化物時,就可以在廢水中投入硫化機,Na2S等;也可以采用鐵氧體沉淀法,能夠一次去除多種重金屬離子;還有鋇鹽沉淀法處理含有鉻金屬的廢水;也有采用電解法,利用電極讓廢水中的重金屬離子發生化學反應,消除其毒性,但是這種方法對于電能的消耗較大。
1.2物理化學法處理重金屬廢水
物理化學法處理重金屬廢水,主要是通過物理與化學結合的方法,來提高重金屬廢水處理的質量。例如采用物理吸附法,可以借助吸附劑(活性炭、褐煤、風化煤)將廢水中的重金屬離子進行吸附。這種方法能夠同時吸附多種重金屬離子,但是也存在吸附劑使用壽命較短的弊端。另外一種重要物理方法即是液膜法,液體膜分散于重金屬廢水時,流動載體在膜外相界面有選擇地絡合重金屬離子,然后在液膜內擴散,在膜內相界面上解絡,重金屬離子進入膜內相得到富集,流動載體返回膜外相界面,如此過程不斷進行,廢水得到凈化。該方法工藝簡單而且分離效率較高,但是穩定性較差。第三種是反滲透法和電滲析法。這兩種即是相對可靠而且廢水處理成本較低,但是對于濃縮重金屬離子濃度有一定的限度。
1.3生物法處理重金屬廢水
在日常生活中人們發現水藻類等一些水生物能夠起到一定的水資源凈化作用,而且對一些重金屬也有較強的富集能力。在此基礎上,逐步發現放線菌、霉菌等都能夠有效的吸附水中的重金屬離子,然后以生物代謝的方式將重金屬與生物體內的蛋白結合,進而實現重金屬的沉淀。當然還有一些生物吸附法、生物沉淀法,具有成本低、易回收重金屬的特點。綜合來看,隨著科學技術的進步,重金屬廢水的處理方法不斷增加,但是每一種又個具優缺點。例如較為常用的化學沉淀法,雖然廢水處理效率高,但是也存在廢水回收利用困難的缺點。而其他活性炭吸附法、電滲析法等廢水處理質量較高,但是也存在廢水處理成本高的缺點,難以大規模的推廣使用。因此成本低、廢水處理效果好的生物技術,成為了未來重金屬廢水處理中的最優選擇。
2重金屬廢水處理后的循環利用
目前由于技術條件和資金投入的限制,我國在重金屬處理中大多采用沉淀法,雖然對于緩解重金屬廢水污染具有一定的作用,但是也產生了二次污染問題。因此在環保需求日益高漲的情況下,重金屬廢水“零排放”成為了政府和人民的要求。需要企業不斷改進技術,多多引進現代的廢水處理工藝和技術,減少重金屬廢水的排放量,實現水資源的循環利用,最終實現社會效益和經濟效益的雙提升。因此本文在結合生產的基礎上,開發一種新型水處理活動因子,實現重金屬廢水的處理與循環利用。
2.1某金屬冶煉企業廢水特點
在本文研究中以某金屬冶煉企業為例,對其廢水中的重金屬富含情況進行了研究,結果發現廢水中的重金屬離子較多,而且濃度高。因此采用常規技術進行廢水處理的難度較大,凈化后的廢水PH值較高,無法達到排放標準。
2.2石灰中和工藝的改進
要實現重金屬廢水的循環利用,就必須改進現有的石灰中和工藝,有效解決廢水循環過程中的鈣離子導致結垢與腐蝕問題后進行循環利用。因此本技術將廢水中鈣離子的處理作為研究重點,在廢水的底泥中投入一定的的聚丙烯酸(PAA)等。然后通過泥漿泵將混合底泥直接輸送至石灰乳的投放池,在攪拌后與重金屬離子發生反應,促進重金屬離子的沉淀。形成的底泥在加入一定量的隊等聚合物后開始新一輪的循環。改進工藝后發生的反應主要有:中和反應:H2SO4+Ca(OH)22H2O+CaSO4Ca2++2AsO2-Ca(AsO2)2水解反應:Zn2++2OH-Zn(OH)2Pb2++2OH-Pb(OH)2Cu2++2OH-Cu(OH)2Cd2++2OH-Cd(OH)2
2.3實驗與檢驗
在獲取以上反應后,本技術對某金屬冶煉廠的重金屬廢水進行了實驗,檢驗該技術在重金屬廢水中的應用。結果顯示處理后的重金屬廢水PH值在8.5時,各重金屬離子含量降低,符合了國家排放和企業循環利用標準。當PH值在9以上時,即可以完全達到國家標準,這一實驗結果為進一步開展重金屬廢水的處理與循環利用奠定了堅實的基礎。
3結語
水資源污染讓本以缺乏的生態系統更加脆弱,尤其是面對重金屬廢水的污染時,更是需要我們不斷創新技術,來提高廢水處理的質量,實現重金屬廢水的處理與回收利用。本文在對常用廢水處理技術進行論述的基礎上,討論了各個方法的優缺點,進而結合企業實際生產現狀,對傳統石灰石處理技術進行了改進,實現了重金屬廢水的高質量處理與達標排放。
參考文獻:
[1]丘令華,羅孔發,鄒煥村.PCB廢水處理與循環利用技術[J].廣東化工,2014,18:245+238.
[2]張淑云.國內外水處理技術信息[J].工業水處理,2009,06:19+58+85+91-92.
廢水處理的生物方法范文6
【關鍵詞】抗生素;制藥廢水;生化法;物化法
抗生素生產時主要以糧食和糧蜜作為主要原料,需要經過微生物發酵、過濾、萃取結晶、化學方法提取和精制等過程,而且在分離、提取和精制純化工藝過程中會產生高濃度的有機廢水,廢水成分十分復雜,不僅水量大,而且存在生物毒性物質,有機污染物和懸浮物含量較高,堿度和色度較大,水質和PH變化大,抗生素廢水處理難度較大,制藥企業采用處理方法有物理、化學、生物及其他組合工藝等方法。
1抗生素制藥廢水
在制藥企業生產過程中,抗生素制藥廢水作為其廢水中主要的種類之一,抗生素廢方主要以廢發酵液、洗滌廢水及冷卻水為主,廢水中含有高濃度的有機污染物和懸浮物,酸堿性和溫度變化較大,而且還有大量殘余的抗生素,這導致抗生素廢水具有較明顯的微生物抑制作用。同時抗生素廢水水量較大,還會受到季節變化的影響??股貜U水中的污染物成分降解難度較大,水量和水質變化幅度大,不具有規律性。
2抗生素制藥廢水處理技術
2.1生化法
2.1.1好氧法好氧法作為生化處理中非常重要的一種方法,對于廢水有機污染物具有較好的去除率。在對抗生素制藥廢水處理過程中,由于廢水中有機物含量較高,而且具有生物毒性,因此需要對廢水進行預處理后,才能利用好氧法來處理抗生物廢水,從而取得良好的處理效果。在對抗生素制藥廢水利用好氧法進行處理時,多以接觸氧化、氧化溝、SBR、變形工藝及膜生物反應器等為主。利用接觸氧化法在對抗生素制藥廢水處理時,不需要攪拌設備,也沒有污泥膨脹問題產生,但在具體處理過程中存在著填料流失及容積利用率偏低的問題,而且在處理時當進水濃度過高時,則會導致池里產生大量泡沫,因此需要提前采取有效的措施加以預防。SBR以其靈活的運行方式及穩定的處理效果在抗生素廢水處理中應用十分廣泛,而且獲得了較好的效果。在利用SBR對抗生素制藥廢水處理時不需要沉淀池,但對于高濃度廢水,由于需要較長的運行周期,因此需要增加水力調節容積,確保與反應池的組數和進水時間保持一致,同時不寧維持較高的污泥濃度。利用SBR對抗生素廢水進行處理時,不需要設置沉淀池,固液能夠實現有效分離,能夠有效的提高有機污染物的去除率。2.1.2厭氧生物法一般在對廢水處理中都是將厭氧法與好氧法相結合,從而提高廢水的可生化性,并且在對高濃度有機廢水處理中具有一定的優勢。而在對抗生素廢水進行處理時,由于廢水中含有大量的毒性物質,對厭氧微生物的生物活性形成一定的抑制,從而降低了反應池中對有機物去除的效率,嚴重的情況下生化系統還會失效,由此在抗生素廢水處理中一般不采用厭氧法。2.1.3水解酸化法水解酸化兼性菌同厭氧法專性產甲烷菌相比對pH值、氧化還原電位、溫度等均有更廣的適用范圍,同時對多種抗生素有的生物毒性有較強的抵抗能力,因此水解酸化法在抗生素廢水處理中體現了廣泛的適應性,使得水解酸化法得到推廣。水解酸化同厭氧法一樣,都必須同好氧法結合形成“水解酸化-好氧”組合工藝,水解酸化的作用是減弱或消除抗生素廢水的生物毒性、并提高廢水的可生化性,同時對有機物擁有15%~20%的去除率。這種組合工藝主要有水解酸化-SBR組合工藝、水解酸化-接觸氧化組合工藝等。生化法組合工藝運行的主要影響因素有:高濃度硫酸鹽、高濃度氨氮、殘余抗生素濃度、pH值、廢水可生化性等。高濃度硫酸鹽引發的基質競爭作用和硫化物產生的毒害作用都有可能對系統產生影響;水解酸化過程基本不能改變氨氮濃度,原水中的高濃度氨氮進入好氧過程后對好氧系統微生物有明顯的抑制作用,會導致微生物休眠或死亡,需要采取緊急措施來恢復系統,并對原水的高濃度氨氮進行預處理;抗生素廢水的可生化性一般不低,但由于廢水中的殘余抗生素嚴重的抑制了微生物的活性,只要水解酸化能夠解除這種抑制作用或生物毒性,組合工藝即能更有效的發揮去除作用。
2.2物化法
由于抗生素廢水中的成分比較復雜,為了防止因為水質條件而影響到處理效率,所以一般都會先對廢水進行物化法預處理。在使用物化法對抗生素廢水進行預處理時,需要確保較高的設計水平以及合理的運行方式,才能夠取得顯著的效果。而采用物化法進行預處理,會對運行程序和管理帶來一定的負擔,同時在費用方面會有所提升。2.2.1混凝混凝作為物化法預處理的一種工藝,主要是利用混凝劑去除廢水中的懸浮顆粒以及膠體物質,從而降低廢水中懸浮物和COD的濃度。在混凝預處理工藝中,可以降低溶媒物質,從而減少對微生物的抑制和毒害,達到預處理的目的。2.2.2氣浮氣浮法多用于抗生素廢水如慶大霉素、土霉素、麥迪霉素等的處理,特別是對于廢水中懸浮物及膠體含量較多,而且密度較低時,則需要采用氣浮法對其進行預處理,這種方法投資較少,工藝相對簡單,能源消耗低,維修方面更為便利。2.2.3吸附在對抗生素制藥廢水預處理時,當利用混凝沉淀及氣浮都無法達到排放標準時,則需要采用吸附來去除廢水的污染物,使其滿足標準的排放要求。2.2.4吹脫部分抗生素廢水中由于氨氮濃度含量過高,這必然會對生化處理效果帶來較大的影響,嚴重時還會導致微生物中毒現象發生,在這種情況下,可以采用吹脫法來降低氨氮的濃度。另外在抗生素廢水處理過程中對溶媒回收時通常會采利用萃取法。
3結語
抗生素制藥廢水屬于難降解的廢水之一,而且具有生物毒性和較高的色度,對其進行處理具有較大的難度。因此需要在具體處理工作中,針對水質的實際情況來采用有效的處理技術,以便于鄧得穩定的處理效果,使其達到廢水的排放標準,減少污染現象的發生,有效的實現對環境的保護。
參考文獻:
[1]李亞峰,高穎.制藥廢水處理技術研究進展[J].水處理技術,2014.