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废水处理的生物方法范文1
关键词:石化废水 废水处理 两相生厌氧 稳定性
随着石油开采期的延长,每年开采石油的废水量大约有4.2亿吨左右,是主要油污染水源。石化工业主要以石油为主原料,通过裂解、精炼、分馏、重整、合成等有机物加工的过程。在生产中所产生的废水,不仅成分复杂、水质水量波动大,而且污染物的浓度非常高,不易降解。除此之外,其释放出来的污染物多有毒有害,污染度非常严重。目前主要处理技术有:物化和生化法,以及化学法。本文主要以两相厌氧消化工艺为主,提高石化废水处理稳定性。
一、高浓度与难降解生物废水处理方式
要想很好的将高浓度的废水排出,并且实现生物降解,厌氧生物处理法是目前最有效、最稳定的一种办法。该方法能够有效抑制生物降解过程,对于无法被生物降解的还可以通过化学、物理方法来实现[1]。
其一,厌氧生物法能够在低能耗、低费用、无机养料少、过剩污点少等作用下回收生物气作为能量源。除此以外,该方法水解发酵时,也能够很好的降解难生物降解的有机物,因此更适用于对高浓度废水处理,使废水处理更具稳定性。
其二,由于在石化废水处理的时候,抑制生物降解和难生物降解是主要难点,因此,通过对产酸相、产甲烷相反应器运行参数进行调控控制,确保两相成为独立的处理单元,能够独立提供较好的产酸发酵微生物生态条件和产甲烷发酵微生物生态条,以实现整个厌氧发酵,实现石化废水处理稳定性。
二、石化废水处理稳定性的两相厌氧消化方式
1.两相厌氧工艺的优势
在两个反应器中,由于反应器提供了较好好的生长和代谢条件,产酸菌、产甲烷菌能够独自发挥最大活性,使两相厌氧工艺的处理能力更强、效率更高。反应器的明确分工,不仅能够进行预处理,而且还能够使水中有毒的物质被解除、降低,使毒害作用得到降低,系统运行将更为稳定。另外,由于产酸相的产酸速率与降解酸速率相比要高,反应器体积要小,具有较高的有机负荷率和较强的缓冲能力,因此,系统具有很强的抗冲击能力。
2.石化废水处理两相厌氧系统反应器的种类
从工艺上看,反应器主要分为:相同类型的UASB反应器和UBF+UASB反应器。例如:利用两相UASB反应器处理对具有高浓度硫酸盐黑液的废水进行处理,产酸相和甲烷相分别采用:普通升流式(8.87L)反应器和UASB(28.75L)反应器,其系统温度为35±1℃。在酸相进水约为7 ~11g/LCOD、 S042-约为6 ~9g/L、PH值为5.5时,那么系统平均去除值为74.42%左右,能够忍受较大的负荷冲击。利用两相UBF+UASB反应器对石化废水进行处理,系统两相反应器的HRT分别控制在约为:6h和11h时,其COD则分别高至约为:58kg/(m3?d)和17 kg/(m3?d),那么总去除值分别约为:90%和95%,能够在稳定运行状况下,较高效率的完成废水处理[2]。
气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体粘附废水中的悬浮物,使其随气泡浮升到水面而加以分离,分离的对象为石化油以及疏水性细微固体悬浮物。在石油化工废水处理中,气浮常放隔油、絮凝之后,有广泛的应用。
将涡凹气浮(CAF)系统置于隔油池后处理石化含油废水,进水含油约200mg/L,出水含油低于mg/L,去除率达95%;若原水未经隔油处理,COD和油的去除率显得不稳定。新疆克拉玛依石油化工厂用CAF处理石化废水,系统运行良好,能有效去除悬浮物、乳化油和COD等污染物,尤其能有效去除硫化物,解决了传统工艺的难题。用旋切气浮(MAF)处理炼油废水,油的平均去除率为81.4,ss的平均去除率为69.2%。在实验研究的基础上,结合单级气浮技术和多级板式塔理论,开发出两级气浮塔处理含油废水的新工艺,实现了塔釜一次曝气、多级气浮的分离,并研究了气浮塔板的流体力学性能、布气性能及操作条件对废水处理效率的影响。
3.石化废水处理两相厌氧系统相分离的方法
石化废水处理两相厌氧系统相分离的方法有两种:物理和动力学控制法。前者可以在产酸相中加入选择性抑制甲烷菌生长剂、在反应器中提供一定氧气、将PH值调至较低,以及利用通透有机酸的半透膜来抑制甲烷菌的生长,实现两相分离;后者由于产酸菌的生长速度要高于甲烷菌,因此,可以在较短时间内控制水力停留的时间,使甲烷菌未能停留于产酸相反应器,就被水流带入甲烷相反应器,从而有效完成两相厌氧系统相分离[3]。
三、两相生厌氧废水处理稳定性发展方向
随着化工废水处理稳定性要求越来越高,根据不同废水水质选择高效型的厌氧反应器成为化工废水处理稳定性研究的新方向。例如:UASB反应器、UBF+UASB反应器、填充床酸化反应器和UASB甲烷反应器等都是成功处理高浓度与难降解生物废水。目前,温度两相厌氧技术和一体化两相厌氧反应器是石化废水处理稳定性研究的新方向。通过高温厌氧、低温厌氧滤池串联,分别构成具有两个独立段的温度和厌氧生物处理系统,其运行稳定效果要高于单级厌氧效果。同时,精密的反应器设计实现两相分离,有效分离产酸菌和产甲烷菌,使废水处理的能力、反应器运行更稳定。
总而言之,随着人们对水源的保护意识加强,石化水处理问题成为人们不断关注的焦点。由于石化废水对环境的污染非常严重,因此,一般的单一处理技术很难满足水质排放的需求。在实际的技术应用中,具有高效、经济、节能的两相厌氧工艺处理技术,不仅能够从废水基础范围实现治理,还能够从废水根本上实现治理,和单相厌氧相比废水处理能力更强、更稳定。
参考文献
[1] 张晶;常规生化处理对石化废水生物毒性及组分影响规律的研究[D];兰州大学;2012年.
废水处理的生物方法范文2
本文通过对啤酒废水的产生、特点的介绍,比对了国内外啤酒废水处理中的好氧生物处理技术和厌氧生物处理技术,结合低温条件下废水处理的效果,寻找适合我国国情,寒冷地区处理啤酒废水的有效方法,为企业的健康发展提供坚实的依据。
关键词:
啤酒废水;低温环境;好氧;生物处理
近年来,随着我国啤酒工业的高速发展,啤酒企业的废水处理一直是一个主要难题。尤其我国北方地区的啤酒企业,受环境温度的影响,冬季啤酒污水处理厂内污水的温度只有10℃左右。这样低的温度使废水污泥中的微生物活性和代谢能力都变的很弱,导致污水处理能力降低,因此,北方地区的污水处理系统运行成本及操作难度都有所提高1。本文通过查找国内外大量参考文献,通过对北方地区啤酒企业污水处理的研究,探索出提高寒冷地区啤酒污水的处理方法,对北方地区啤酒企业的发展具有重要的意义。
1.啤酒废水的产生及其特点
1.1啤酒废水的产生
啤酒企业的废水主要来源于五个方面:①麦芽生产过程中的洗麦、浸麦、发芽降温和各种洗涤水;②糖化过程的糖化、过滤和洗涤水;③发酵过程的发酵罐和过滤器洗涤水;④罐装过程洗瓶、灭菌及破瓶啤酒;⑤冷却水和成品车间洗涤水。
1.2啤酒废水的特点
啤酒生产工序多,生产过程中产生的废水量较大,不同啤酒企业由于管理和技术水平不同,每生产一吨啤酒耗水量也不一样,产生的废水也不一样多。管理和工艺先进的啤酒企业吨啤酒耗水量为8~12吨,我国啤酒厂的吨啤酒耗水量一般在10~20吨之间2。啤酒废水主要包括清洁废水、有机废水、洗涤废水、冲渣废水和装酒废水。
2.啤酒废水处理技术的发展现状
随着啤酒的出现,啤酒废水的处理成为一个世界性的难题,经过国内外啤酒企业多年的研究发现,在啤酒废水中的BOD5/CODcr数值越高,废水处理就越容易,啤酒废水的处理最适合应用生化处理技术。根据不同的啤酒废水水质,可以采用好氧、厌氧和好氧与厌氧相结合的方法进行处理3。
2.1好氧生物技术
中、低浓度啤酒有机废水的处理主要采用好氧生物处理技术,针对北方地区的低温,只要采取适当的方法控制温度,改变废水处理环境就能取得较高的经济效益。好氧生物技术包括活性污泥法和生物膜法:
2.1.1活性污泥法:废水进入曝气池后,与含有大量好氧微生物的活性污泥混合,在人工充氧的条件下,废水中的有机物被活性污泥吸附并氧化分解,然后由沉淀池来完成水和污泥的分离。活性污泥法较适用北方寒冷地区的废水处理,该工艺应用较多的是序批式活性污泥法(SBR)、CASS反应池法和塔式曝气活性污泥法。①SBR是一种过间歇曝气方法,可以显著降低动力费用,同时缩短废水处理时间,减少了占地面积,结构紧凑,运行费用低,不容易发生污泥膨胀问题,抗负荷冲击能力强,处理效果稳定。COD的去除率可达90%以上,出水COD<100mg/L,达到国家规定的排放标准3。②CASS反应池法是一种循环式活性污泥法,啤酒废水的处理分三步进行:进水、曝气、回流阶段;沉淀阶段;滗水、排泥阶段。在常温下的废水处理周期为4~12h,低温情况下,处理时间要明显延长。③塔式曝气活性污泥法是对原有传统活性污泥法进行改进,克服了传统活性污泥法普遍存在的传氧效率低、COD去除率不高的问题。具有投资少,占地面积小,抗负荷冲击能力强,废水滞留时间短,出水水质稳定,排泥量少及废水处理效果好的显著优势4。
2.1.2生物膜法:是在处理池中加入软性填料,利用固着填料表面生长的微生物对废水进行处理,该方法的最大优点是克服了污泥膨胀的问题,剩余污泥量较少、运转管理方便。缺点是处理效果不如活性污泥法,建筑成本较高5。考虑到北方地区冬季处理污泥有一定难度,该方法需要配合无害污泥的及时处理。
2.2厌氧生物技术
对于高浓度有机废水的处理主要采用厌氧生物技术,由于北方地区冬季气压高,含氧量高,因此不太适合在寒冷地区的应用。该处理技术主要包括上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧内循环反应器(IC)两种方法。
2.2.1厌氧生物处理技术中最成熟的技术是UASB,UASB工艺在底部有污泥床,依据进水与污泥的高效接触提供高效去除率,适用于处理较易生化降解、COD和SS浓度均较高的废水,并且由于运行方便,设备简单,造价也相对较低,不存在堵塞问题6。
2.2.2IC技术是在UASB的基础上发展而来的,与UASB反应器不同的是这种反应器内部还能够形成流体循环,生成具有高生物活性的厌氧颗粒污泥。该技术的优点是占地面积少,基础投资少,抗冲击负荷能力强,有机负荷高,运行稳定性好7。
2.3厌氧+好氧生物技术
厌氧+好氧生物技术是一种比较成熟的工艺。由于该技术需要厌氧技术的配合,在寒冷地的使用受到一定的限制,该技术又分为水解+好氧技术、UASB+好氧技术、EGSB+好氧技术、IC—CIRCOX反应器四中工艺方法8。这四种方法对啤酒废水的处理具有废水停留时间短,污泥产率低,处理费用低,占地面积小,投资少,操作简单,沼气易收集、剩余污泥少,运行稳定,处理效率高的优点9。
3.总结
啤酒企业废水的处理,受到各地经济条件,环境因素以及技术水平的限制,不可能所有企业都采用统一的方式。尤其北方低温地区必须根据自己的实际情况,要通过不断的研究,调查企业排水的水质、水量、排水规律和特点,结合企业建设场地的地形条件、面积大小以及企业能承受的一次性投资及运行成本情况。通过提高啤酒企业的管理水平和工人的素质,采用好氧生物处理法降低企业的运营成本和废水处理费用,用简单适用、投入低、运行可靠、达标稳定、节约能耗的废水处理技术,提高企业的利润空间。
作者:李春晖 雒江菡 王福玲 徐丽萍 王鑫 刘微 阎力君 单位:哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心 哈尔滨商业大学药学院细胞与分子生物学研究所 哈尔滨商业大学食品科学与工程学院
参考文献:
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[4]贲岳,林,徐贞贞.低温生活污水处理系统中耐冷菌的筛选及动力学研究[J].环境科学,2008,29(11):3189-3193.
[5]郝瑞霞,贾胜温.我国啤酒工业废水治理技术现状及发展趋势.河北化工学院学报,2012.(19):75~79.
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废水处理的生物方法范文3
关键词:煤制油;低浓度;废水处理
工艺煤制油,即以煤为原料,生产汽油等油品的过程。煤制油的过程,容易产生大量废水,水中硫及酚等含量较高,对环境的污染较为严重。改进废水处理工艺,是解决上述问题的主要途径。
1煤制油废水来源及危害
煤制油废水的来源主要包括两种,一种为反应前注入的水,另一种即反应过程所生成的水[1]。不同来源的水,所含有害物的种类不同。以脱酚环节为例,该过程所产生的废水,酚浓度极高,而硫磺回收等环节所产生的废水,有害物则以硫为主。根据国家标准要求,煤制油过程所排出的废水,含硫、酚等有害物的量,均需控制在一定标准以内[2]。
2煤制油低浓度含油废水处理工艺
2.1废水处理方案
可采用混凝-气浮的方法,将废水中存在的杂质以微型颗粒去除,进而降低废水中微型颗粒的含量,提高排放水的质量。依照上述原理,主要设计了以下几种废水处理方案:(1)粉末活性炭-活性污泥法:废水流入处理系统当中,进入曝气池,与活性炭反应,进入沉淀池,沉淀后的污泥回流至进水区域。沉淀后所得的水,可直接排出反应装置。(2)水解-好氧生物处理:废水流入处理系统当中,进入酸化器。酸化后的水,进入曝气池与沉淀池,最终排出反应装置。(3)传统活性污泥法:废水流入处理系统当中,经过曝气池与沉淀池,最终排出反应装置。
2.2实验设计
分为预处理实验以及生物处理实验两种实验,具体如下:(1)预处理实验①将废水加入进水箱。②经过泵处理后,进入反应器与化学药剂搅拌,使两者产生反应。③进入气浮池,在空压机的作用下净化废水。④处理后的废水自动排出反应装置。(2)生物处理实验①污泥的培养与驯化:将泥、水等加入曝气池中反复闷曝,经过一系列处理后得到污泥并驯化。②指标测定:在污泥培养与驯化期间,测定并记录相应指标,包括进水CODcr、出水CODcr以及去除率等。③生物处理:搭建生物处理平台,采用清水评估平台使用性能。
2.3实验结果
预处理实验与生物处理实验结果如下:(1)预处理实验结果①采用聚合氯化铝与聚合硫酸铁两种药剂与废水反应,观察反应结果发现:采用聚合氯化铝作为反应药剂,处理后的废水污染物以及有害物含量更少。②当混凝剂使用量为3.6g/L、PH值为7~8,水力条件为90r/min时,废水处理效果可达最好。③当进水CODcr为197~235mg/L、出水CODcr为28~35mg/L、油为29~35mg/L时,去除率可达到65%,废水处理效果较好。(2)生物处理实验效果①当PH值为7.5、曝气时间为16h、活性炭用量为1.3g/L时,去油率可达70%,与国家标准要求相符合。②混凝-气浮后,CODcr、油、NH3-N、SS的出水浓度,分别为45~50mg/L、3~5mg/L、8~10mg/L、8~12mg/L,能够达到三级进水要求。
3废水处理效果
比较混凝-气浮法与传统废水处理方法的处理效果,得出以下结论:(1)CODcr去除效果将曝气后的水量设置为200ml,在应用混凝-气浮法以及传统废水处理方法处理废水的基础上,观察两种方法的CODcr去除效果发现:采用传统方法去除CODcr,平均去除率为43%。采用混凝-气浮法去除CODcr,平均去除率为79%。两者相比可以发现,混凝-气浮法的CODcr去除效果更好。(2)油去除效果将日进水量设置为1L,在应用混凝-气浮法以及传统废水处理方法处理废水的基础上,观察两种方法的油去除效果发现:采用传统方法去除油,平均去除率为53%。采用混凝-气浮法去除油,平均去除率为78%。两者相比可以发现,混凝-气浮法的油去除效果更好。(3)SS去除效果将曝气后的水量设置为100ml,应用混凝-气浮法以及传统废水处理方法处理废水,观察两种方法的SS去除效果发现:采用传统方法去除SS,平均去除率为32%。采用混凝-气浮法去除SS,平均去除率为69%。对比两者去除SS的数值可以看出,混凝-气浮法的SS去除效果更好。(4)NH3-N去除效果将曝气后的水量设置为250ml,应用混凝-气浮法以及传统废水处理方法处理废水。观察两种方法的NH3-N去除效果发现:采用传统方法去除NH3-N,平均去除率为46%。采用混凝-气浮法去除NH3-N,平均去除率为60%。对比可见,混凝-气浮法的NH3-N去除效果更好。(5)结语①与传统废水处理方法相比,采用混凝-气浮法处理废水,CODcr、油、NH3-N、SS的去除率均较高,应用优势显著。②将粉末活性炭应用到废水处理中,可有效提高污泥的沉降性能,废水处理效果较好。③通过对实验过程的观察发现,将粉末活性炭加入到曝气池中,反应后所排出的污泥可对系统元件产生磨损,应用时需注意该问题。
参考文献:
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[5]水处理药剂[M].化学工业出版社,陆柱等编著,2002.
废水处理的生物方法范文4
关键词:工业废水;处理方式;措施探讨
工业废水就是指在工业生产企业在生产过程中排放的各种污染严重的废水、污水和废液,这些工业废水中含有大量的有毒物质,具有一定的危害性,是污染水环境的主要元凶。伴随着工业的快速发展,工业废水的排放量越来越大,对人们赖以生存的水资源构成了严重威胁,妨碍了工业的进一步发展。本文主要针对工业废水处理问题进行积极探讨和研究,从而为做好工业废水处理工作提供合理化建议。
一、工业废水处理概述及原则
工业废水中含有多种类型的有毒或者对生物有害的污染物,往往会对环境造成严重污染,对人类的健康产生危害,因此,在工业生产过程中要注重对工业废水进行科学处理。所谓工业废水处理就是通过采用各种有效措施,把工业部门在生产过程产生的工业废水进行科学合理处理,实现污染物变废为宝,重新回用于工业企业生产,或者经过妥善处理被安全排放出厂。通常情况下工业废水排放量较大,其中含有的污染物成分非常多,很难进行降解和净化处理,并且需要多种处理技术,难度较大,在进行工业废水处理时要注意采用无毒生产技术,力求能够从根源上杜绝废水的排放,同时尽量采用规范化的处理设备,不断加强处理流程的监督工作,避免有毒有害污染物的流失,对于不同类型的工业废水要采用不同的处理方法,或者几种处理方法综合运用。
二、工业废水处理中存在的问题
随着工业化程度的提高,工业废水的污染物成分不断增多,其处理难度也日益增大。当前,受各种隐潜性因素的影响,导致了工业废水处理中存在诸多问题,影响了工业废水的处理效果。
(一)盲目选择处理工艺
工业废水分类众多,其中含有的污染物种类和成分较多,在具体的处理过程中要因地制宜,处理人员需要根据废水的性质特点、排放时的具体要求等因素,采用不同的处理工艺。但是,在废水实际处理时往往忽略了水质、污水量以及排放要求等因素,盲目选择较热门的处理工艺,与实际的工业废水现状不符,造成了工业废水处理的效果较差。
(二)缺少废水处理资金
充分的资金是工业废水处理工作的重要保障,废水处理水平的提升、废水处理设备的购置、运行、维修等都需要大量的资金。但是,当前的废水处理厂严重缺乏资金,没有用于废水处理技术研发的费用,导致废水处理水平不高,有限的经费难以保障处理设备的运行工作,促使一些处理设备不能正常使用。同时,处理设备的维修和保养费用也让处理厂负担不起。
(三)废水回收利用率低
我国的水资源比较匮乏,许多工业废水通过科学地处理后可以重新回收利用。但是,在工业废水处理过程中,许多处理厂缺乏整体意识,对于废水处理工作缺乏必要的规划,在处理后废水的二次利用方面没有明确的方向,废水的去向没有合理的目标,通常情况下处理厂把其当成污染物排放了,没有及时回收二次利用,造成了水资源的极大浪费。
三、工业废水处理的具体方法
由于工业废水中污染物多种多样,工业废水处理常常受多种因素的影响,处理厂在实际废水处理过程中要根据具体需要采用如下处理方法。
(一)物理处理法
物理处理法是工业废水处理中普遍采用的一种方法,就是在保证废水污染物化学性质不发生变化的基础上,利用废水中污染物的沸点和结晶点不同的物理原理,采用相应的废水处理设备,通过沉淀分离和游离分离等方式,把废水中不溶性悬浮状态的污染物分离出去,从而实现工业废水的预处理。物理处理法只是对废水进行初级阶段的净化,仅仅能够除去废水中的悬浮物,仍然没有满足废水排放的标准和要求。但是,物理处理法所需要的机械设施比较简单,处理技术比较成熟,并且价格比较便宜,因此,在工业废水处理的初级阶段被广泛应用。当前物理处理法包括过滤、沉淀、分离、气浮、等多种形式,主要运用于印染、皮革、造纸等工业废水的处理。
(二)化学处理法
化学处理法是工业废水处理中效果好、速度快的一种方法,就是利用化学反应的基本原理,通过向废水中投入一些石灰、硫化物等可溶性的化学药剂,使之与废水中的污染物成分发生一系列的化学反应或传质作用,从而能够把污染物转化为一种无害的物质,便于回收进行二次运用,或者把废水中可溶性胶体状态的污染物去除,从而使工业废水得到净化。化学处理方法通常采用低压直流电,对于化学药剂的需求量不是太大,在具体的处理过程对于温度、环境等方面的要求不高,在常温常压状态下进行即可,操作过程比较简单,便于自动检测和监控,并且废水处理设备体积比较小,但是在对大量废水处理时往往需要消耗较多的电量和电极金属。当前化学处理法包括中和、化学沉淀、药剂氧化反应以及电解等多种方法,主要运用含铬、含氰等含有剧毒和高毒污染物的工业废水的处理。
(三)生物处理法
生物处理法是工业废水处理中新兴的一种方法,当废水中含有难降解的有机物质或者有毒的物质时往往采用此种处理方法。它就是充分利用微生物的代谢作用,对废水中的有机污染物进行降解,使之转化为无害的物质,让废水得到有效地净化。工业废水中蕴藏着微生物赖以生存的环境,微生物需要的养分主要是从废水中获取,自然界中的微生物具有种类多、数量大、分布广、繁殖和分解能力强等诸多特征,它们存在于废水中既可以从中汲取养分,又可以降解和利用废水中的有害物质。生物处理方法的成本较低,处理过程比较容易操作和控制,并且不会出现二次污染现象,是一种比较环保的处理方式,但是生物处理方法的见效较慢,日益增多的工业废水不可能等待长时间来慢慢处理。当前生物处理法包括好氧处理和厌氧处理两种形式,主要用于生活废水、印染纺织、食品制药等各种工业废水的处理。
总之,工业废水是影响水环境的重要因素,造成了生态环境的不平衡发展。新形势下,相关处理部门应该根据实际状况,积极采取各种处理方法,使工业废水得到有效地净化,从而实现二次运用或安全排放。
【参考文献】
废水处理的生物方法范文5
关键词:重金属废水处理;循环利用;环保;水资源
在水资源严重缺乏的情况下,环境污染所导致的质量型缺水也日益严重。据相关数据统计,我国年均废水排放量为500亿m3,其中重金属废水占到了55%以上。加之重金属废水污染持续时间长,危害性大,因此一直是我国环保部门的重点关注对象。
1重金属废水的来源与处理现状
具体到我国工业生产来说,重金属废水污染主要来自于冶金、电镀以及采矿等行业。例如有色金属冶炼厂、电镀厂等即会排放大量的废水,其中含有各种重金属离子,造成许多重金属随着废水渗入到生态系统中。目前来说重金属废水的处理主要有化学法、物理化学法以及生物法三种。
1.1化学法处理重金属废水
化学法处理重金属废水是最为常用的一种,具体来说是利用化学方法将废水中的重金属离子进行中和、沉淀等,进而消除其毒性。例如在处理废水中的呈硫化物时,就可以在废水中投入硫化机,Na2S等;也可以采用铁氧体沉淀法,能够一次去除多种重金属离子;还有钡盐沉淀法处理含有铬金属的废水;也有采用电解法,利用电极让废水中的重金属离子发生化学反应,消除其毒性,但是这种方法对于电能的消耗较大。
1.2物理化学法处理重金属废水
物理化学法处理重金属废水,主要是通过物理与化学结合的方法,来提高重金属废水处理的质量。例如采用物理吸附法,可以借助吸附剂(活性炭、褐煤、风化煤)将废水中的重金属离子进行吸附。这种方法能够同时吸附多种重金属离子,但是也存在吸附剂使用寿命较短的弊端。另外一种重要物理方法即是液膜法,液体膜分散于重金属废水时,流动载体在膜外相界面有选择地络合重金属离子,然后在液膜内扩散,在膜内相界面上解络,重金属离子进入膜内相得到富集,流动载体返回膜外相界面,如此过程不断进行,废水得到净化。该方法工艺简单而且分离效率较高,但是稳定性较差。第三种是反渗透法和电渗析法。这两种即是相对可靠而且废水处理成本较低,但是对于浓缩重金属离子浓度有一定的限度。
1.3生物法处理重金属废水
在日常生活中人们发现水藻类等一些水生物能够起到一定的水资源净化作用,而且对一些重金属也有较强的富集能力。在此基础上,逐步发现放线菌、霉菌等都能够有效的吸附水中的重金属离子,然后以生物代谢的方式将重金属与生物体内的蛋白结合,进而实现重金属的沉淀。当然还有一些生物吸附法、生物沉淀法,具有成本低、易回收重金属的特点。综合来看,随着科学技术的进步,重金属废水的处理方法不断增加,但是每一种又个具优缺点。例如较为常用的化学沉淀法,虽然废水处理效率高,但是也存在废水回收利用困难的缺点。而其他活性炭吸附法、电渗析法等废水处理质量较高,但是也存在废水处理成本高的缺点,难以大规模的推广使用。因此成本低、废水处理效果好的生物技术,成为了未来重金属废水处理中的最优选择。
2重金属废水处理后的循环利用
目前由于技术条件和资金投入的限制,我国在重金属处理中大多采用沉淀法,虽然对于缓解重金属废水污染具有一定的作用,但是也产生了二次污染问题。因此在环保需求日益高涨的情况下,重金属废水“零排放”成为了政府和人民的要求。需要企业不断改进技术,多多引进现代的废水处理工艺和技术,减少重金属废水的排放量,实现水资源的循环利用,最终实现社会效益和经济效益的双提升。因此本文在结合生产的基础上,开发一种新型水处理活动因子,实现重金属废水的处理与循环利用。
2.1某金属冶炼企业废水特点
在本文研究中以某金属冶炼企业为例,对其废水中的重金属富含情况进行了研究,结果发现废水中的重金属离子较多,而且浓度高。因此采用常规技术进行废水处理的难度较大,净化后的废水PH值较高,无法达到排放标准。
2.2石灰中和工艺的改进
要实现重金属废水的循环利用,就必须改进现有的石灰中和工艺,有效解决废水循环过程中的钙离子导致结垢与腐蚀问题后进行循环利用。因此本技术将废水中钙离子的处理作为研究重点,在废水的底泥中投入一定的的聚丙烯酸(PAA)等。然后通过泥浆泵将混合底泥直接输送至石灰乳的投放池,在搅拌后与重金属离子发生反应,促进重金属离子的沉淀。形成的底泥在加入一定量的队等聚合物后开始新一轮的循环。改进工艺后发生的反应主要有:中和反应:H2SO4+Ca(OH)22H2O+CaSO4Ca2++2AsO2-Ca(AsO2)2水解反应:Zn2++2OH-Zn(OH)2Pb2++2OH-Pb(OH)2Cu2++2OH-Cu(OH)2Cd2++2OH-Cd(OH)2
2.3实验与检验
在获取以上反应后,本技术对某金属冶炼厂的重金属废水进行了实验,检验该技术在重金属废水中的应用。结果显示处理后的重金属废水PH值在8.5时,各重金属离子含量降低,符合了国家排放和企业循环利用标准。当PH值在9以上时,即可以完全达到国家标准,这一实验结果为进一步开展重金属废水的处理与循环利用奠定了坚实的基础。
3结语
水资源污染让本以缺乏的生态系统更加脆弱,尤其是面对重金属废水的污染时,更是需要我们不断创新技术,来提高废水处理的质量,实现重金属废水的处理与回收利用。本文在对常用废水处理技术进行论述的基础上,讨论了各个方法的优缺点,进而结合企业实际生产现状,对传统石灰石处理技术进行了改进,实现了重金属废水的高质量处理与达标排放。
参考文献:
[1]丘令华,罗孔发,邹焕村.PCB废水处理与循环利用技术[J].广东化工,2014,18:245+238.
[2]张淑云.国内外水处理技术信息[J].工业水处理,2009,06:19+58+85+91-92.
废水处理的生物方法范文6
【关键词】抗生素;制药废水;生化法;物化法
抗生素生产时主要以粮食和粮蜜作为主要原料,需要经过微生物发酵、过滤、萃取结晶、化学方法提取和精制等过程,而且在分离、提取和精制纯化工艺过程中会产生高浓度的有机废水,废水成分十分复杂,不仅水量大,而且存在生物毒性物质,有机污染物和悬浮物含量较高,碱度和色度较大,水质和PH变化大,抗生素废水处理难度较大,制药企业采用处理方法有物理、化学、生物及其他组合工艺等方法。
1抗生素制药废水
在制药企业生产过程中,抗生素制药废水作为其废水中主要的种类之一,抗生素废方主要以废发酵液、洗涤废水及冷却水为主,废水中含有高浓度的有机污染物和悬浮物,酸碱性和温度变化较大,而且还有大量残余的抗生素,这导致抗生素废水具有较明显的微生物抑制作用。同时抗生素废水水量较大,还会受到季节变化的影响。抗生素废水中的污染物成分降解难度较大,水量和水质变化幅度大,不具有规律性。
2抗生素制药废水处理技术
2.1生化法
2.1.1好氧法好氧法作为生化处理中非常重要的一种方法,对于废水有机污染物具有较好的去除率。在对抗生素制药废水处理过程中,由于废水中有机物含量较高,而且具有生物毒性,因此需要对废水进行预处理后,才能利用好氧法来处理抗生物废水,从而取得良好的处理效果。在对抗生素制药废水利用好氧法进行处理时,多以接触氧化、氧化沟、SBR、变形工艺及膜生物反应器等为主。利用接触氧化法在对抗生素制药废水处理时,不需要搅拌设备,也没有污泥膨胀问题产生,但在具体处理过程中存在着填料流失及容积利用率偏低的问题,而且在处理时当进水浓度过高时,则会导致池里产生大量泡沫,因此需要提前采取有效的措施加以预防。SBR以其灵活的运行方式及稳定的处理效果在抗生素废水处理中应用十分广泛,而且获得了较好的效果。在利用SBR对抗生素制药废水处理时不需要沉淀池,但对于高浓度废水,由于需要较长的运行周期,因此需要增加水力调节容积,确保与反应池的组数和进水时间保持一致,同时不宁维持较高的污泥浓度。利用SBR对抗生素废水进行处理时,不需要设置沉淀池,固液能够实现有效分离,能够有效的提高有机污染物的去除率。2.1.2厌氧生物法一般在对废水处理中都是将厌氧法与好氧法相结合,从而提高废水的可生化性,并且在对高浓度有机废水处理中具有一定的优势。而在对抗生素废水进行处理时,由于废水中含有大量的毒性物质,对厌氧微生物的生物活性形成一定的抑制,从而降低了反应池中对有机物去除的效率,严重的情况下生化系统还会失效,由此在抗生素废水处理中一般不采用厌氧法。2.1.3水解酸化法水解酸化兼性菌同厌氧法专性产甲烷菌相比对pH值、氧化还原电位、温度等均有更广的适用范围,同时对多种抗生素有的生物毒性有较强的抵抗能力,因此水解酸化法在抗生素废水处理中体现了广泛的适应性,使得水解酸化法得到推广。水解酸化同厌氧法一样,都必须同好氧法结合形成“水解酸化-好氧”组合工艺,水解酸化的作用是减弱或消除抗生素废水的生物毒性、并提高废水的可生化性,同时对有机物拥有15%~20%的去除率。这种组合工艺主要有水解酸化-SBR组合工艺、水解酸化-接触氧化组合工艺等。生化法组合工艺运行的主要影响因素有:高浓度硫酸盐、高浓度氨氮、残余抗生素浓度、pH值、废水可生化性等。高浓度硫酸盐引发的基质竞争作用和硫化物产生的毒害作用都有可能对系统产生影响;水解酸化过程基本不能改变氨氮浓度,原水中的高浓度氨氮进入好氧过程后对好氧系统微生物有明显的抑制作用,会导致微生物休眠或死亡,需要采取紧急措施来恢复系统,并对原水的高浓度氨氮进行预处理;抗生素废水的可生化性一般不低,但由于废水中的残余抗生素严重的抑制了微生物的活性,只要水解酸化能够解除这种抑制作用或生物毒性,组合工艺即能更有效的发挥去除作用。
2.2物化法
由于抗生素废水中的成分比较复杂,为了防止因为水质条件而影响到处理效率,所以一般都会先对废水进行物化法预处理。在使用物化法对抗生素废水进行预处理时,需要确保较高的设计水平以及合理的运行方式,才能够取得显著的效果。而采用物化法进行预处理,会对运行程序和管理带来一定的负担,同时在费用方面会有所提升。2.2.1混凝混凝作为物化法预处理的一种工艺,主要是利用混凝剂去除废水中的悬浮颗粒以及胶体物质,从而降低废水中悬浮物和COD的浓度。在混凝预处理工艺中,可以降低溶媒物质,从而减少对微生物的抑制和毒害,达到预处理的目的。2.2.2气浮气浮法多用于抗生素废水如庆大霉素、土霉素、麦迪霉素等的处理,特别是对于废水中悬浮物及胶体含量较多,而且密度较低时,则需要采用气浮法对其进行预处理,这种方法投资较少,工艺相对简单,能源消耗低,维修方面更为便利。2.2.3吸附在对抗生素制药废水预处理时,当利用混凝沉淀及气浮都无法达到排放标准时,则需要采用吸附来去除废水的污染物,使其满足标准的排放要求。2.2.4吹脱部分抗生素废水中由于氨氮浓度含量过高,这必然会对生化处理效果带来较大的影响,严重时还会导致微生物中毒现象发生,在这种情况下,可以采用吹脱法来降低氨氮的浓度。另外在抗生素废水处理过程中对溶媒回收时通常会采利用萃取法。
3结语
抗生素制药废水属于难降解的废水之一,而且具有生物毒性和较高的色度,对其进行处理具有较大的难度。因此需要在具体处理工作中,针对水质的实际情况来采用有效的处理技术,以便于邓得稳定的处理效果,使其达到废水的排放标准,减少污染现象的发生,有效的实现对环境的保护。
参考文献:
[1]李亚峰,高颖.制药废水处理技术研究进展[J].水处理技术,2014.