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摘要:工业废水产量大,难治理,生物法处理工业废水具有处理效果稳定、应用范围广、运行成本低、处理的水量大等优点。本文就生物处理工业废水进行分析与研究。
关键词:生物法;工业废水;研究
中图分类号:S141文献标识码: A
引言
近年来,随着我国经济的高速增长,城市化水平的不断提高,水污染问题日趋严重。由于长期依赖于粗放型的经济增长方式,我国经济发展与资源环境之间的矛盾日趋尖锐,严重的环境污染正吞噬着我们赖以生存的自然环境,导致大气质量下降、水质恶化,生态破坏严重,不仅大大降低了经济发展的质量,而且也对国人健康安全直接构成了越来越大的威胁。近几年来,中国政府已经意识到环境形势的严峻性,制定了一系列环境经济措施来推进环境污染治理,并将节能减排作为转变经济发展方式的重要抓手,环境保护已成为“十一五”时期的重要目标。因此,改善我国水环境被污染和继续恶化的状况,保护我国紧缺的水资源已经刻不容缓。
一、工业废水处理行业现状
(一)我国工业废水排放及工业废水处理情况
我国工业废水污染现象严重,目前全国500多条主要河流中,有80%以上受到不同程度的污染,这主要是由于工业废水的排放造成的。流经全国 40多个大城市的河流,有 90%以上受到污染,状况堪忧。
我国流域水资源基本分为长江、黄河、海河、松花江、淮河、珠江和辽河七大水系,其沿岸汇集了全国80%以上的城市及乡镇,是全国流域污染治理最重要的区域。
(二)管理人员和施工人员水平低
污水处理是一项非常专业并且复杂的技术,当前我国多数污水处理厂都存在着管理人员和施工人员水平偏低,很多学习污水处理专业的大学毕业生不愿意去偏远地区的污水处理厂工作,而现有的污水厂员工又不能适应污水处理厂正常运转等最基本的工作,这些都制约了我国污水处理事业的正常发展。
(三)对污水处理设施的资金投入不足
目前制约我国污水处理发展的最大问题就是资金。相比西方发达国家,我国尽管整体的经济水平很强大,但基础比较薄弱,人均水平还比较落后,能够划拨到污水处理建设上的资金严重不足。
行管理,各种运行费用来源也要依靠政府拨款,这样很容易产生下拨资金不能很现在污水处理厂建设很多都需要政府筹措资金,建成后又要委托给水厂等机构进好的用在污水处理厂的建设上,致使工业污水处理厂的资金链出现恶性循环的苦果。
(四)污水处理设施陈旧,污水处理技术落后
目前我国污水处理厂的配套设施严重不足,管网收集系统的铺设滞后,致使大量的污水处理设施很难发挥其应有的效果。而且我国很多污水处理厂还在使用西方发达国家淘汰的污水处理技术,造成污水处理效率低、能耗高、机械化程度低,以及设备返修率高的局面。
二、生物法处理工业废水
废水较其他工业排放废水而言在处理上具有较高的难度,这是由于其所产生的废水中含有大量难以降解的纤维性物质和污染度较高的色素物质,因此,给废水处理带来了极大的困难。。因此,采取有效的技术和方法来实现对废水的处理具有十分重大的社会意义。下文将列举一些常见的废水处理方法以供参考。
(一)活性污泥法。
活性污泥法是应用最为广泛的废水生物处理技术。它是利用悬浮生长的微生物絮体吸附、吸收、氧化和降解废水中的有机污染物,使之转化为无害的物质,从而使废水得以净化的一种好氧生物处理法。活性污泥法主要降低废水的BOD值,但传统活性污泥法会排放出大量剩余污泥,这些污泥中饱含着各种污染物,所以处理和处置这些污泥也是一大难题,现在的活性污泥法发展趋势是污泥减量化和与厌氧法组合处理工艺。
1.序批式活性污泥法(SBR)。序批式活性污泥法(SBR)是一种间歇运行的废水处理工艺,它是在一个反应器内按时间顺序先后完成普通连续流活性污泥法中多个处理单元所进行的工艺环节。SBR技术的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。利用SBR工艺对废水进行处理,COD去除率可达82.5%,且运行比较稳定,处理效果良好,出水水质达到国家规定的造纸行业废水排放标准。
2.AB工艺法
AB工艺法又名吸附生物降解法,适用于处理难于降解的工业废水与浓度较高的工业污水,同普通的活性污泥法处理相比,有很大的优越性与特殊的净化机制。AB工艺的不同于传统的活性污泥法的部分,在于将曝气池的分段分为A和B段两段,其中A段部分对于有机物质的吸附、吸收与氧化的三种方式而言,吸附与吸收起到主要作用,而对于B段而言,吸收与氧化起到主要作用,尤其是氧化作用部分占据主要地位。
3.A-O工艺法
A-O工艺法,也叫厌氧好氧工艺法,主要用于水处理方面 A就是厌氧段,主要用于脱氮除磷;O就是好氧段,主要用于去除水中的有机物。它除了可去除废水中的有机污染物外,还可同时去除氮、磷,对于高浓度有机废水及难降解废水,在好氧段前设置水解酸化段,可显著提高废水可生化性。
(二)厌氧生物处理
1.上流式厌氧污泥床(UASB)
上流式厌氧污泥床(Up-flowAnaerobic Sludge Blanket,UASB)反应器作为第二代厌氧反应器,将微生物固定化原理引入厌氧处理反应器,是一项污水厌氧生物处理高效技术。UASB 工艺是目前研究最多、应用最广泛的新型污水厌氧生物处理工艺。其核心是三相分离器,合理地将固液气分隔开,达到分离污泥、收集气体、处理污水的目的。
UASB 具有其他厌氧工艺难以比拟的优点,首次实现污泥的颗粒化,使其固体停留时间长达100 d;气、固、液的分离实现了一体化,因而UASB 具有很高的处理能力和处理效率,尤其适用于各种高浓度有机废水的处理。在实际工程应用中UASB 很少单独使用,通常與其他工艺相结合,为后续处理减轻负担,使出水水质到达更好的处理效果。如W.Parawira等对UASB 处理啤酒废水研究表明,UASB 处理后为城市污水处理厂的处理减轻了负担和处理费用。
目前UASB 在高浓度有机废水处理上已经得到了广泛的研究和应用,研究主要集中在对于工艺的优化上以及UASB 的组合工艺上,以获取更高的去除效率。今后的研究热点可能是将厌氧氨氧化技术引入使UASB 达到脱氮的效果,并且通过特种微生物的强化和条件的控制达到脱氮除磷的效果。
2.膨胀颗粒污泥床(EGSB)
膨胀颗粒污泥床(ExpandedGranular Sludge Bed,EGSB) 综合了流化床(FB)和UASB 的优点。EGSB 反应器废水由底部的布水器进入反应器,通过富含厌氧菌的污泥区,在厌氧菌的作用下,COD 大量去除,同时产生大量沼气,在反应器的顶部通过三相分离器的作用,气体和出水分别排出,污泥则沉降回污泥区。
虽然我国的学者在近几年对EGSB 工艺进行了较深入的研究,但与国外相比尚有一定差距,还应加强对EGSB 工艺在工程应用上的探索与实践,并力求能在EGSB 的基础上开发出有我国自主知识产权新型厌氧反应器。
3.内循环厌氧反应器(IC)
内循环(Internal circulating,IC) 反应器组成类似两个上下串联在一起的UASB 反应器,一个是下部的高负荷部分,一个是上部的低负荷部分。IC 反应器与UASB 的最大不同之处是,底部的厌氧反应室产生大量沼气被收集的同时,大量沼气携带泥水混合物沿着提升管上升至上部反应室的气液分离器,被分离的泥水混合物沿着回流管返回到底部厌氧反应室底部,实现了内部循环。由此引起的强烈的搅拌作用和快速的上流速度,极大地改善了污染物从液相到颗粒污泥的传质过程,因此有极高的净化效率。
目前已经有较多关于IC 反应器处理各种不同中高浓度废水的研究,具有占地面积小、投资少、容积负荷高、运行稳定等特点,在有机废水处理和资源化利用方面越来越广泛地应用,具有广阔的应用前景,值得进一步研究开发和推广。今后的研究重点:(1) 颗粒污泥的培养和IC 反应器的快速启动;(2)反应器的结构优化与自动控制的研究。
结束语
工业废水的处理在很大程度上同国民经济的发展状况相关,此外工业固定资产波动也会对工业废水处理造成影响,工业投资规模越大工业废水处理状态越佳。国民经济发展的状态不同,即在不同的时期,国家会针对实际的状况提出调整政策,这种宏观政策会对工业治理行业的调整产生英系那个。虽然当前我国对于环保的重视程度较高,因而工业废水总量虽然有所减少,但是现代社会对于环保的要求不断的提高,由于近年来我国一直在控制污水排放总量,依照当前我国的政策规律,对于工业废水的控制只会越来越严格,因而在污水处理技术设备以及投资运营等方面发展空间较大。因此工业废水处理产业属于朝阳产业,并且会随着国民经济的不断发展而发展。
参考文献:
[1]李芸.浅谈工业废水的处理方法[J].科技致富向导,2012,35:276.
[2]张晓娟,王梅,张鑫.工业废水的处理新技术与新设备[A].中国环境科学学会.中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C].中国环境科学学会:,2009:3.
[3]胡洪营,赵文玉,吴乾元.工业废水污染治理途径与技术研究发展需求[J].环境科学研究,2010,07:861-868.
[4]钟敏,宋黎明,王子,蔡蕊,邵飞.石油工业废水处理技术及应用概述[J].科学技术与工程,2013,34:10244-10249.
关键词:生物法;工业废水;研究
中图分类号:S141文献标识码: A
引言
近年来,随着我国经济的高速增长,城市化水平的不断提高,水污染问题日趋严重。由于长期依赖于粗放型的经济增长方式,我国经济发展与资源环境之间的矛盾日趋尖锐,严重的环境污染正吞噬着我们赖以生存的自然环境,导致大气质量下降、水质恶化,生态破坏严重,不仅大大降低了经济发展的质量,而且也对国人健康安全直接构成了越来越大的威胁。近几年来,中国政府已经意识到环境形势的严峻性,制定了一系列环境经济措施来推进环境污染治理,并将节能减排作为转变经济发展方式的重要抓手,环境保护已成为“十一五”时期的重要目标。因此,改善我国水环境被污染和继续恶化的状况,保护我国紧缺的水资源已经刻不容缓。
一、工业废水处理行业现状
(一)我国工业废水排放及工业废水处理情况
我国工业废水污染现象严重,目前全国500多条主要河流中,有80%以上受到不同程度的污染,这主要是由于工业废水的排放造成的。流经全国 40多个大城市的河流,有 90%以上受到污染,状况堪忧。
我国流域水资源基本分为长江、黄河、海河、松花江、淮河、珠江和辽河七大水系,其沿岸汇集了全国80%以上的城市及乡镇,是全国流域污染治理最重要的区域。
(二)管理人员和施工人员水平低
污水处理是一项非常专业并且复杂的技术,当前我国多数污水处理厂都存在着管理人员和施工人员水平偏低,很多学习污水处理专业的大学毕业生不愿意去偏远地区的污水处理厂工作,而现有的污水厂员工又不能适应污水处理厂正常运转等最基本的工作,这些都制约了我国污水处理事业的正常发展。
(三)对污水处理设施的资金投入不足
目前制约我国污水处理发展的最大问题就是资金。相比西方发达国家,我国尽管整体的经济水平很强大,但基础比较薄弱,人均水平还比较落后,能够划拨到污水处理建设上的资金严重不足。
行管理,各种运行费用来源也要依靠政府拨款,这样很容易产生下拨资金不能很现在污水处理厂建设很多都需要政府筹措资金,建成后又要委托给水厂等机构进好的用在污水处理厂的建设上,致使工业污水处理厂的资金链出现恶性循环的苦果。
(四)污水处理设施陈旧,污水处理技术落后
目前我国污水处理厂的配套设施严重不足,管网收集系统的铺设滞后,致使大量的污水处理设施很难发挥其应有的效果。而且我国很多污水处理厂还在使用西方发达国家淘汰的污水处理技术,造成污水处理效率低、能耗高、机械化程度低,以及设备返修率高的局面。
二、生物法处理工业废水
废水较其他工业排放废水而言在处理上具有较高的难度,这是由于其所产生的废水中含有大量难以降解的纤维性物质和污染度较高的色素物质,因此,给废水处理带来了极大的困难。。因此,采取有效的技术和方法来实现对废水的处理具有十分重大的社会意义。下文将列举一些常见的废水处理方法以供参考。
(一)活性污泥法。
活性污泥法是应用最为广泛的废水生物处理技术。它是利用悬浮生长的微生物絮体吸附、吸收、氧化和降解废水中的有机污染物,使之转化为无害的物质,从而使废水得以净化的一种好氧生物处理法。活性污泥法主要降低废水的BOD值,但传统活性污泥法会排放出大量剩余污泥,这些污泥中饱含着各种污染物,所以处理和处置这些污泥也是一大难题,现在的活性污泥法发展趋势是污泥减量化和与厌氧法组合处理工艺。
1.序批式活性污泥法(SBR)。序批式活性污泥法(SBR)是一种间歇运行的废水处理工艺,它是在一个反应器内按时间顺序先后完成普通连续流活性污泥法中多个处理单元所进行的工艺环节。SBR技术的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。利用SBR工艺对废水进行处理,COD去除率可达82.5%,且运行比较稳定,处理效果良好,出水水质达到国家规定的造纸行业废水排放标准。
2.AB工艺法
AB工艺法又名吸附生物降解法,适用于处理难于降解的工业废水与浓度较高的工业污水,同普通的活性污泥法处理相比,有很大的优越性与特殊的净化机制。AB工艺的不同于传统的活性污泥法的部分,在于将曝气池的分段分为A和B段两段,其中A段部分对于有机物质的吸附、吸收与氧化的三种方式而言,吸附与吸收起到主要作用,而对于B段而言,吸收与氧化起到主要作用,尤其是氧化作用部分占据主要地位。
3.A-O工艺法
A-O工艺法,也叫厌氧好氧工艺法,主要用于水处理方面 A就是厌氧段,主要用于脱氮除磷;O就是好氧段,主要用于去除水中的有机物。它除了可去除废水中的有机污染物外,还可同时去除氮、磷,对于高浓度有机废水及难降解废水,在好氧段前设置水解酸化段,可显著提高废水可生化性。
(二)厌氧生物处理
1.上流式厌氧污泥床(UASB)
上流式厌氧污泥床(Up-flowAnaerobic Sludge Blanket,UASB)反应器作为第二代厌氧反应器,将微生物固定化原理引入厌氧处理反应器,是一项污水厌氧生物处理高效技术。UASB 工艺是目前研究最多、应用最广泛的新型污水厌氧生物处理工艺。其核心是三相分离器,合理地将固液气分隔开,达到分离污泥、收集气体、处理污水的目的。
UASB 具有其他厌氧工艺难以比拟的优点,首次实现污泥的颗粒化,使其固体停留时间长达100 d;气、固、液的分离实现了一体化,因而UASB 具有很高的处理能力和处理效率,尤其适用于各种高浓度有机废水的处理。在实际工程应用中UASB 很少单独使用,通常與其他工艺相结合,为后续处理减轻负担,使出水水质到达更好的处理效果。如W.Parawira等对UASB 处理啤酒废水研究表明,UASB 处理后为城市污水处理厂的处理减轻了负担和处理费用。
目前UASB 在高浓度有机废水处理上已经得到了广泛的研究和应用,研究主要集中在对于工艺的优化上以及UASB 的组合工艺上,以获取更高的去除效率。今后的研究热点可能是将厌氧氨氧化技术引入使UASB 达到脱氮的效果,并且通过特种微生物的强化和条件的控制达到脱氮除磷的效果。
2.膨胀颗粒污泥床(EGSB)
膨胀颗粒污泥床(ExpandedGranular Sludge Bed,EGSB) 综合了流化床(FB)和UASB 的优点。EGSB 反应器废水由底部的布水器进入反应器,通过富含厌氧菌的污泥区,在厌氧菌的作用下,COD 大量去除,同时产生大量沼气,在反应器的顶部通过三相分离器的作用,气体和出水分别排出,污泥则沉降回污泥区。
虽然我国的学者在近几年对EGSB 工艺进行了较深入的研究,但与国外相比尚有一定差距,还应加强对EGSB 工艺在工程应用上的探索与实践,并力求能在EGSB 的基础上开发出有我国自主知识产权新型厌氧反应器。
3.内循环厌氧反应器(IC)
内循环(Internal circulating,IC) 反应器组成类似两个上下串联在一起的UASB 反应器,一个是下部的高负荷部分,一个是上部的低负荷部分。IC 反应器与UASB 的最大不同之处是,底部的厌氧反应室产生大量沼气被收集的同时,大量沼气携带泥水混合物沿着提升管上升至上部反应室的气液分离器,被分离的泥水混合物沿着回流管返回到底部厌氧反应室底部,实现了内部循环。由此引起的强烈的搅拌作用和快速的上流速度,极大地改善了污染物从液相到颗粒污泥的传质过程,因此有极高的净化效率。
目前已经有较多关于IC 反应器处理各种不同中高浓度废水的研究,具有占地面积小、投资少、容积负荷高、运行稳定等特点,在有机废水处理和资源化利用方面越来越广泛地应用,具有广阔的应用前景,值得进一步研究开发和推广。今后的研究重点:(1) 颗粒污泥的培养和IC 反应器的快速启动;(2)反应器的结构优化与自动控制的研究。
结束语
工业废水的处理在很大程度上同国民经济的发展状况相关,此外工业固定资产波动也会对工业废水处理造成影响,工业投资规模越大工业废水处理状态越佳。国民经济发展的状态不同,即在不同的时期,国家会针对实际的状况提出调整政策,这种宏观政策会对工业治理行业的调整产生英系那个。虽然当前我国对于环保的重视程度较高,因而工业废水总量虽然有所减少,但是现代社会对于环保的要求不断的提高,由于近年来我国一直在控制污水排放总量,依照当前我国的政策规律,对于工业废水的控制只会越来越严格,因而在污水处理技术设备以及投资运营等方面发展空间较大。因此工业废水处理产业属于朝阳产业,并且会随着国民经济的不断发展而发展。
参考文献:
[1]李芸.浅谈工业废水的处理方法[J].科技致富向导,2012,35:276.
[2]张晓娟,王梅,张鑫.工业废水的处理新技术与新设备[A].中国环境科学学会.中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C].中国环境科学学会:,2009:3.
[3]胡洪营,赵文玉,吴乾元.工业废水污染治理途径与技术研究发展需求[J].环境科学研究,2010,07:861-868.
[4]钟敏,宋黎明,王子,蔡蕊,邵飞.石油工业废水处理技术及应用概述[J].科学技术与工程,2013,34:10244-10249.