1、废水处理方法与原理简介一、 物理法物理法的的去除对象是水中不溶性的悬浮物质.使用的处理设备和方法主要有格栅、筛网、沉淀(沉砂)、过滤、微滤、气浮、离心(旋流)分离等.1. 格栅(筛网)它是由一组平行排列的金属栅条制成的框架,斜置成 60。70。于废水流经的渠道内,当废水流过时,呈块状的污染物质即被栅条截留而从废水中去除,它是一种对后续处理构筑物或废水提升泵站有保护作用的设备,筛网截留亦属于这一性质的设备。2沉淀(沉砂)借助废水悬浮固体本身的重力作用使其与废水相分离的方法。这种工艺分离效里好、简单易行、应用广泛,往往在处理废水过程中多次使用,是一种十分重要的处理构筑物。沉淀池主要用于去除废水中大
2、量的呈颗粒状的悬浮固体,沉砂池则主要去除废水密度较大的固体颗粒。3气浮气浮是设法在废水澡通入大量密集的微细气泡,使其与细的悬浮物相互粘附,形成整体密度小于水的浮体,从而依靠浮力上升至水面,以完成固、液分离的处理方法。气浮按气泡的来源可分为压力溶气气浮、电解凝聚气浮、微孔布气气浮三大类。4过滤过滤是使废水通过具有孔隙的粒状滤层,从而截留废水的悬浮物,使废水得到澄清的处理工艺。5离心(旋流)分离使含有悬浮固体或浮化油的废水在设备中高速旋转,由于悬浮固体和废水的质量不同,受到的离心力也不同,质量大原悬浮固体被抛 到废水外侧,这样就可使悬浮固体和废水分别通过各自出口排出设备之外,从而使废水得以净化。二
3、、 化学法化学法的去除对象是废水中的胶体物质和溶解性物质.1. 中和处理用化学方法消除废水中过量的酸或碱,使其 pH 值达到中性左右的过程称为中和。处理含酸废水以无机碱为中和剂,处理碱性废水以无机酸作中和剂。中和处理应考虑以以废治废原则,亦可采用药剂中和处理、中和处理可以连续进行,也可以间歇进行。 2. 混凝处理法混凝法是向废水中投加一定量的药剂,经过脱稳、架桥等反应过程,使废水呈胶体状态的污染物质形成絮凝体,再经过沉淀或气浮,使法染物从废水中分离出来.通过混凝能够降低废水的浊度、色度,去除高分子物质、呈胶体的机污染物、某些重金属毒物(汞、镉)和放射性物质等,也可去除磷等可溶性有机物,应用十分
4、广泛。它可以作为独立处理法,也可以和其他处理法配合,作为预处理、中间处理、甚至可以作为深度处理工艺。3化学沉淀法向废水中投加某种化学物质,使它和废水中的某些溶解物质产生反应,生成难溶物沉淀下来。它一般用以处理含重金属离子的工业废水。根据所投加的沉淀剂,化学沉淀法又可分为氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法等。4氧化还原法利用溶解于废水中的有毒、有害物质在氧化还原反应中能被氧化或还原的性质,把它转化为无毒无害的新物质或转化成气体或固体化而从废水中分离出来。在废水处理中使用的氧化剂有空气中的氧、纯氧、臭氧、氯气、次氯酸钠、三氯化铁等,使用的还原剂有铁、锌、锡、锰、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸盐等。 吸
5、附法用多孔性固体吸附剂处理废水,使其中的污染物质被吸着于固体表面而分离的方法。吸附可分为物理吸附、化学吸附和生物吸附等。物理吸附剂和吸附质之间在分子间力作用下产生的。不产生化学变化。而化学吸附则是吸附剂和吸附质之间发生化学反应,生成化学键引起的吸附,因此化学吸附选择性较强。另外,在生物作用下也可以产生物吸附。在废水处理中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、沸石、硅藻土、焦炭、木屑等。6离子交换法离子交换法在废水处理口中应用较广,主要用于去除废水中的金属离子,其它质是不是溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与废水中的其他同性离子的交换反应,是一种特殊的吸附过程。使用的离子交换剂可分为无机离子交换
6、剂(天然沸石和合成沸石) 、有机离子交换树脂(强酸阳离子树脂、弱酸阳离子树脂、强碱阴离子树脂、螯合树脂等) 。采用离子交换法处理废水时,必须考虑树脂的选择性,树脂对各种离子的交换能力是不同的,这主要取决于各种离子该种树脂亲合力的大小,又称选择性的大小,另外还要考虑到树脂的再生方法等。7膜分离法渗析、电渗析、超滤、反渗透等技术都是通过一种特殊的半渗透膜来分离废水中离子和分子的技术,统称为膜分离法。电渗析法、反渗透法主要用于废水的脱盐、回收某些金属离子等,反渗透与超滤均属于膜分离法,但其本质又有所不同,反渗透作用主要是膜表面化学本性所起的作用,它分离的物质粒径小,除盐率高,所需工作压力大,超滤所用
7、材质和反渗透可以相同,但超滤是筛滤作用,分离物质粒径大,透水率高,除盐率低,工作压力小。8萃取法利用废水澡的污染物在水呼萃取剂中溶解度的不同来分离污染物理学方法称为萃取法。萃取法一般有三步:一是把萃取剂加入废水澡,使废水中的污染物转移到萃取剂中,二是把萃取剂和废水分开,使废水得到净化,三是把污染物与萃取剂分开,使萃取剂循环回用。三生物法在自然界,存活着巨额数量的以有机物为营养物质的微生物,它们具有氧化分解有机物并将其转化为无机物的楞功能。废水的生物处理法就是采取一定的人工措施,创造有利于微生物生长、繁殖的环境,使微生物大量增殖,以提高微生物氧化、分解有机物能力有一种技术。生物处理法主要用于去除
8、废水中呈溶解状态度和胶体状态的有机污染物。根据作用微生物的类型,生物处理法可分为好氧处理法厌氧处理法两大类.前者处理效率高.效果,使用广泛,是生物处理法的主要方法.另外也可根据微生物在废水中是处于悬浮状态还是附着在某种填料上来分.,可分为活性污染泥法和生物膜法.1. 活性污泥法是当前应用最为广泛的一种生物处理技术。活性污泥是一种由无数细菌和其他微生物组成的絮凝体,其表面有一多糖类粘质层。活性污泥法就是利用这种活性污泥的吸附、氧化作用,去除废水澡的有机污染物。 2生物膜法废水连续流经固体填料(碎石、塑料填料等),在填料上就会生成污泥状的生物膜,生物膜中繁殖着大量的微生物,起到与活性污泥同样的净化
9、废水的作用.生物膜法有多种处理构筑物,如生物滤池、生物转盘、生物接触氧化床和生物流化床等。3自然生物处理法利用在自然条件下生长、繁殖的微生物(不加以人工强化或略加强化)处理废水的技术。其主要特征是工艺简单,建设与运行费用都较低,但受自然条件的制约。主要的处理技术是稳定塘和土地处理法。稳定塘是利用塘水中自然繁育的微生物(好氧、兼氧及厌氧),在其自身的代谢作用下氧化分解废水中的有机物,稳定塘中的氧由塘中生长的藻类光合作用和塘面与大气相接触的复氧作用提供,在稳定塘内废水停留时间长,它对废水的净化过程和自然水体净化过程相近.稳定可分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘和曝气塘等。包括废水灌溉在内的土地处理也是一种
10、生物处理法。废水向农作物提供水分和肥分,废水中非溶解性杂质为表层土壤过滤截留,并逐渐为微生物分解利用.近十几年来在利用土地处理废水方面有了较大的发展。4 氧生物处理法厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物的处理技术。有机污泥、某些高浓度有机污染物理的工业废水,如屠宰场、酒精厂废水等适宜于用厌氧生物处理法处理。用于厌氧处理的构筑物最普通的是消化池,最近一、二十年来这个领域有很大发展,开创了一系列新型、高效的厌氧处理构筑物,如厌氧滤池、上流式厌氧污泥床、厌氧转盘、挡板式厌氧反应器以及复合厌氧反应器等。啤酒废水处理方法比较摘要:随着改革开放的发展,90 年代初完整的厌氧技
11、术也在国内啤酒、饮料行业得到应用。这里所说完整的意义在于除厌氧生化技术外,沼气通过自动化系统得到燃烧,这是厌氧系统安全运行和不产生二次污染的重要保证,这也是国内外开发厌氧技术和设备应充分引起重视的问题。厌氧技术的引进与应用能耗节约 70%以上。 关键词:啤酒废水 SBR 法 好氧接触 新型接触 生物接触 UASB+SBR 法 相关站中站: SBR(序列间歇式活性污泥法)工艺技术设备一、前言:啤酒废水主要来自麦芽车间(浸麦废水) ,糖化车间(糖化,过滤洗涤废水),发酵车间(发酵罐洗涤,过滤洗涤废水) ,灌装车间(洗瓶,灭菌废水及瓶子破碎流出的啤酒)以及生产用冷却废水等。啤酒工业废水主要含糖类,醇
12、类等有机物,有机物浓度较高,虽然无毒,但易于腐败,排入水体要消耗大量的溶解氧,对水体环境造成严重危害。啤酒废水的水质和水量在不同季节有一定差别,处于高峰流量时的啤酒废水,有机物含量也处于高峰。国内啤酒厂废水中:CODcr 含量为:10002500mg/L,BOD5 含量为:6001500 mg/L,该废水具有较高的生物可降解性,且含有一定量的凯氏氮和磷。啤酒废水按有机物含量可分为 3 类:清洁废水如冷冻机冷却水,麦汁冷却水等。这类废水基本上未受污染。清洗废水如漂洗酵母水、洗瓶水、生产装置清洗水等,这类废水受到不同程度污染。含渣废水如麦糟液、冷热凝固物。剩余酵母等,这类废水含有大量有机悬浮性固体
13、。二、啤酒废水处理方法:鉴于啤酒废水自身的特性,啤酒废水不能直接排入水体,据统计,啤酒厂工业废水如不经处理,每生产 100 吨啤酒所排放出的 BOD 值相当于 14000 人生活污水的 BOD 值,悬浮固体 SS 值相当于 8000 人生活污水的 SS,其污染程度是相当严重的,所以要对啤酒废水进行一定的处理。目前常根据 BOD5/CODcr 比值来判断废水的可生化性,即:当BOD5/CODcr0.3 时易生化处理,当 BOD5/CODcr0.25 时可生化处理,当BOD5/CODcr0.3 所以,处理啤酒废水的方法多是采用好氧生物处理,也可先采用厌氧处理,降低污染负荷,再用好氧生物处理。目前国
14、内的啤酒厂工业废水的污水处理工艺,都是以生物化学方法为中心的处理系统。80 年代中前期,多数处理系统以好氧生化处理为主。由于受场地、气温、初次投资限制,除少数采用塔式生物滤池,生物转盘靠自然充氧外,多数采用机械曝气充氧,其电耗高及运行费用高制约了污水处理工程的发展和限制了已有工程的正常使用或运行。随着人们对于节能价值和意义的认识不断变化与提高,开发节能工艺与产品引起了国内环保界的重视。1988 年开封啤酒厂国内首次将厌氧酸化技术成功的引用到啤酒厂工业废水处理工程中,节能效果明显,约节能 3050%,而且使整个工艺达标排放更加容易和可靠。随着改革开放的发展,90 年代初完整的厌氧技术也在国内啤酒
15、、饮料行业得到应用。这里所说完整的意义在于除厌氧生化技术外,沼气通过自动化系统得到燃烧,这是厌氧系统安全运行和不产生二次污染的重要保证,这也是国内外开发厌氧技术和设备应充分引起重视的问题。厌氧技术的引进与应用能耗节约 70%以上。下面主要介绍一下处理啤酒废水常用的几种方法:(一) 、酸化SBR 法处理啤酒废水:其主要处理设备是酸化柱和 SBR 反应器。这种方法在处理啤酒废水时,在厌氧反应中,放弃反应时间长、控制条件要求高的甲烷发酵阶段,将反应控制在酸化阶段,这样较之全过程的厌氧反应具有以下优点:(1)由于反应控制在水解、酸化阶段反应迅速,故水解池体积小;(2)不需要收集产生的沼气,简化了构造,
16、降低了造价,便于维护,易于放大;(3)对于污泥的降解功能完全和消化池一样,产生的剩余污泥量少。同时,经水解反应后溶解性 COD 比例大幅度增加,有利于微生物对基质的摄取,在微生物的代谢过程中减少了一个重要环节,这将加速有机物的降解,为后续生物处理创造更为有利的条件。(4)酸化SBR 法处理高浓度啤酒废水效果比较理想,去除率均在 94%以上,最高达 99%以上。要想使此方法在处理啤酒废水达到理想的效果时运行环境要达到下列要求:(1)酸化SBR 法处理中高浓度啤酒废水,酸化至关重要,它具有两个方面的作用,其一是对废水的有机成分进行改性,提高废水的可生化性;其二是对有机物中易降解的污染物有不可忽视的
17、去除作用。酸化效果的好坏直接影响 SBR反应器的处理效果,有机物去 除主要集中在 SBR 反应器中。(2)酸化SBR 法处理啤酒废水受进水碱度和反应温度的影响,最佳温度是24,最佳碱度范围是 500750mg/L。视原水水质情况,如碱度不足,采取预调碱度方法进行本工艺处理;若温度差别不大,运行参数可不做调整,若温度差别较大,视具体情况而定。(二) 、UASB 好氧接触氧化工艺处理啤酒废水:此处理工艺中主要处理设备是上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池,处理主要过程为:废水经过转鼓过滤机,转鼓过滤机对 SS 的 去除率达 10%以上,随着麦壳类有机物的去除,废水中的有机物浓度也有所降低。调节池既有调
18、节水质、水量的作用,还由于废水在池中的停留时间较长而有沉淀和厌氧发酵作用。由于增加了厌氧处理单元,该工艺的处理效果非常好。上流式厌氧污泥床能耗低、运行稳定、出水水质好,有效地降低了好氧生化单元的处理负荷和运行能耗(因为好氧处理单元的能耗直接和处理负荷成正比)。好氧处理(包括好氧生物接触氧化池和斜板沉淀池)对废水中 SS 和 COD 均有较高的去除率,这是因为废水经过厌氧处理后仍含有许多易生物降解的有机物。该工艺处理效果好、操作简单、稳定性高。上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池相串联的啤酒废水处理工艺具有处理效率高、运行稳定 、能耗低、容易调试和易于每年的重新启动等特点。只要投加占厌氧池体积 1/
19、3 的厌氧污泥菌种,就能够保证污泥菌种的平稳增长,经过 3 个月的调试 UASB 即可达到满负荷运行。整个工艺对 COD 的去除率达 96.6%,对悬浮物的去除率达97.3% 98%,该工艺非常适合在啤酒废水处理中推广应用。(三) 、新型接触氧化法处理啤酒废水:此方法处理过程为:废水首先通过微滤机去除大部分悬浮物,出水进入调节池,然后中提升泵打入 VTBR 反应器中进行生化处理,通过风机强制供风使废水与填料接触,维持生化反应的需氧量,VTBR 反应器出水进入沉淀器,去除一部分脱落的生物膜以减轻气浮设备的处理负荷,之后流人气浮设备去除剩余的生物膜,污泥及浮渣送往污泥池浓缩后脱水。该处理工艺有以下
20、主要特点:VTBR 反应器由废旧酒精罐改造而成,节省了投资。与钢筋混凝土结构相比,具有一次性投资低,运行稳定,处理效果好等特点。冬季运行时,在 VTBR 反应器外部加了一层保温材料,使罐中始终保持较高的温度,提高了生物的活性。因 VTBR 反应器高达 10m 左右,水深大,所选用风机为高压风机,风压为98kPa,N75kw,耗电量大。(四) 、生物接触氧化法处理啤酒废水:该工艺采用水解酸化作为生物接触氧化的预处理,水解酸化菌通过新陈代谢将水中的固体物质水解为溶解性物质,将大分子有机物降解为小分子有机物。水解酸化不仅能去除部分有机污染物,而且提高了废水的可生化性,有益于后续的好氧生物接触氧化处理
21、。该工艺在处理方法、工艺组合及参数选择上是比较合理的,充分利用各工序的优势将污染物质转化、去除。然而,如果由于某些构筑物的构造设计考虑不周会影响运行效果,致使出水水质不理想,使生物接触氧化池的出水(静沉 30 min 的澄清液)COD 为 500600 mg/L,经混凝气浮处理后出水 COD 仍高达 300 mg/L,远高于排放要求(150 mg/L)。 但是此处理方法在设计和运行中会出现以下问题: (1)水解酸化池存在的问题主要是沉淀污泥不能及时排除。由于该废水中悬浮物浓度较高,因而池内污泥产量很大,而原工艺仅在水解酸化池前端设计了污泥斗,所以池子的后部很快就淤满了污泥。另外,随着微生物量的
22、增加在软性生物填料的中间部位形成了污泥团,使得传质面积减小。针对污泥淤积情况,在水解酸化池前可增设一级混凝气浮以去除水中的悬浮物,经此改进后水解酸化池能长期、稳定、有效地运行,其出水 COD 也从 11001200 mg/L 降至 900 1000mg/L,收到了较好的效果。不过,增设混凝气浮增加了运行费用,而且气浮过程中溶入的 O2 还可能对水解酸化产生不利影响。因此,在设计采用水解酸化处理悬浮物浓度高的污水时,可增设污泥斗的数量以便及时排除沉淀污泥。此外,为防止填料表面形成污泥团应采用比表面积大、不结泥团的半软性填料。(2)如果废水中污染物浓度较高或前处理效果不理想,生物接触氧化池前端的有
23、机物负荷较高,使得供氧相对不足,此时该处的生物膜呈灰白色,处于严重的缺氧状态,而池末端成熟的好氧生物膜呈琥珀黄色。同时,水中的生物活性抑制性物质浓度也较高,对微生物也有一定的抑制作用。这些因素使得生物接触氧化池没有发挥出应有的作用,处理效果不理想。鉴于此,可一采取阶段曝气措施即多点进水,污水沿池长多点流入生物接触氧化池以均分负荷,消除前端缺氧及抑制性物质浓度较高的不利影响。改为多点进水并经过一段时间的稳定运行后,生物接触氧化池的出水(30 min 的澄清液)COD 为 200300 mg/L。再经混凝气浮工序处理后最终出水 COD150 mg/L(一般在 130 mg/L),达到了排放要求。
24、(3)在调试运行过程中,生物接触氧化池中生物膜脱落、气泡直径变大(曝气方式为微孔曝气)、出水浑浊、处理效果恶化的现象时有发生。经研究、分析、验证发现这是由于负荷波动或操作不当造成溶解氧不足而引起的。溶解氧不足使得生物膜由好氧状态转变为厌氧状态,其附着力下降,在空气气泡的搅动下生物膜大量脱落,导致水粘度增加、气泡直径增大、氧转移效率下降,这又进一步造成缺氧,如此形成恶性循环致使处理效果恶化。(4)在调试运行初期,发生这种现象时一般是增大供气量以提高供氧能力来消除缺氧,结果由于气泡搅动强度增大,造成了更大范围的生物膜脱落、水粘度更大、氧转移效率更低,非但没 能提高供氧能力反而使情况更糟。正确的处理
25、措施应是减小曝气量,待脱落的生物膜随水流 流出后再逐渐增加曝气量使溶解氧浓度恢复到原有水平,若水温适宜则 23 d 后生物膜就可恢复正常。因此当采用此工艺处理啤酒废水时要遵循下列要求:采用水解酸化作为预处理工序时应考虑悬浮物去除措施。采用推流式生物接触氧化池时,为避免前端有机物负荷过高可采用多点进水。应严格控制溶解氧浓度,供氧不足会造成生物膜大范围脱落,导致运行失败。 (五) 、内循环 UASB 反应器氧化沟工艺处理啤酒废水:此工艺采用厌氧和好氧相串联的方式,厌氧采用内循环 UASB 技术,好氧处理用地有一处狭长形池塘,为了降低土建费用,因地制宜,采用氧化沟工艺。本处理工艺的关键设备是 UAS
26、B 反应器。该反应器是利用厌氧微生物降解废水中的有机物,其主体分为配水系统,反应区,气、液、固三相分离系统,沼气收集系统四个部分。厌氧微生物对水质的要求不象好氧微生物那么宽,最佳 pH 为 6.57.8,最佳温度为 35402,而本工程的啤酒废水水质超出了这个范围。这就要求废水进入 UASB 反应器之前必需进行酸度和温度的调节。这无形中增加了电器。仪表专业的设备投资和设计难度。内循环 UASB 技术是在普通 UASB 技术的基础上增加一套内循环系统,它包括回流水池及回流水泵。UASB 反应器的出水水质一般都比较稳定,在回流系统的作用下重新回到配水系统。这样一来能提高 UASB 反应器对进水水温
27、、pH 值和 COD 浓度的适应能力,只需在 UASB 反应器进水前对其 pH 和温度做一粗调即可。UASB 反应器采用环状穿孔管配水,通过三相分离器出水,并在三相分离器的上方增加侧向流絮凝反应沉淀器,它由玻璃钢板成 60安装而成,能在最大程度上截留三相分离出水中的颗粒污泥。此处理工艺主要有以下特点:实践证明,采用内循环 UASB 反应器氧化沟工艺处理啤酒废水是可行的,其运行结果表明 CODCr 总去除率高达 95以上。由于采用的是内循环 UASB 反应器和氧化沟工艺串联组合的方式,可根据啤酒生产的季节性、水质和水量的情况调整 UASB 反应器或氧化沟处理运行组合,以便进一步降低运行费用。(六
28、) 、UASB+SBR 法处理啤酒废水 :本处理工艺主要包括 UASB 反应器和SBR 反应器。将 UASB 和 SBR 两种处理单元进行组合,所形成的处理工艺突出了各自处理单元的优点,使处理流程简洁,节省了运行费用,而把 UASB 作为整个废水达标排放的一个预处理单元,在降低废水浓度的同时,可回收所产沼气作为能源利用。同时,由于大幅度减少了进入好氧处理阶段的有机物量,因此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量,从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少。采用该工艺既降低处理成本,又能产生经济效益。并且UASB 池正常运行后,每天产生大量的沼气,将其回收作为热风炉的燃料,可供饲料烘干使用。UA
29、SB 去除 COD 达 7 500 kg/d,以沼气产率为 0.5m3/kgCOD计算,UASB 产气量为 3 500m3/d(甲烷含量为 55%65%)。沼气的热值约为 22 680kJ/m3,煤的热值为 21 000 kJ/t 计算,则 1m3 沼气的热值相当于 1 kg 原煤,这样可节煤约 4 t/d 左右,年收益约为 39.6 万元。UASB+SBR 法处理工艺与水解酸化+SBR 处理工艺相比有以下优点: 节约废水处理费用。UASB 取代原水解酸化池作为整个废水达标排放的一个预处理单元,削减了全部进水 COD 的 75%,从而降低后续 SBR 池的处理负荷,使SBR 池在废水处理量增加
30、的情况下,运行周期同样为 12 h,废水也能达标排放。也就是说,耗电量并没有随废水处理量的增加而增加。同原工艺相比较,每天实际节约 1 5002 500 m3 废水的处理费用,节约能耗约 21.4 万元/a。节约污泥处理费用。废水经过 UASB 处理后,75%的有机物被去除,使 SBR 处理负荷大大降低,产泥量相应减少。水解酸化+SBR 处理工艺工艺计算,产泥量达 17 t/d(产泥率为 0.3 kg 污泥/kgCOD,污泥含水率为 80%),UASB+SBR 法处理工艺产泥量只有 5 t/d(含水率为 80%)左右,只有水解酸化+SBR 处理工艺的 1/3,污泥处理费用大大减少,节约污泥处理
31、费用约为 20 元/a。三、结论:啤酒厂工业废水处理的工艺选择,必须因地制宜,谨防生搬硬套。各种工艺确定时,应充分调查工厂排水水质、水量、排水规律和特点,必要时应取样化验确认;应考察工厂提供的建设场地地形条件和面积大小;考察工厂所能承受的一次性投资及运行成本情况;考察工厂的管理水平和工人素质条件以及确定厂外排水条件及水电增容条件等进行适合本地区建设污水场并能长期达标运行的方案比选。比选中简单适用、运行可靠、达标稳定、节约能耗、投资经济是最重要的工艺原则。参考文献: 1 袁惠民. 杜绿君 啤酒技术及管理M.北京:中国轻工业出版社,1994. 2 贺延龄 废水的厌氧生物处理M.北京:中国轻工业出版
32、社,1998 3 Griffiths P.High Performance Nutrient Removal without Prefermentat ionA .IAWQ 19th Biennial International ConferenceC.Vancouver,1998. 4 陈新宇等.水解酸化 生物接触氧化法处理难降解丁苯橡胶废水的研究J .给水排水,1997,(2):32-35. 5 张森林等 .酸化序列活性污泥法处理 TMP 生产废水J .给水排水,1995,(8):20-21医药废水处理方法研究综述摘要:医药废水的处理是水处理的一大难题。本文归纳了现有处理医药废水的方法,旨
33、在对其做进一步的研究,以找到一种治理效果好、成本低的可靠方法。关键词:医药废水 处理 1引言20 世纪以来,医药工业的迅速发展,给人类文明带来了飞跃,与此同时,在其生产过程中所排放出来的废水对环境的污染也日益加剧,给人类健康带来了严重的威胁。据文献1报道,医药废水成分复杂、浓度和盐分高、色度和毒性大,往往含有种类繁多的有机污染物质,这些物质中有不少属于难生化降解的物质,可在相当长的时间内存留于环境中。特别是对人类健康危害极大的“三致”( 致癌、致畸、致突变) 有机污染物,即使在水体中浓度低于 10-9 级时仍会严重危害的人类健康,采用传统的处理工艺很难达标排放2。对于这些种类繁多,成分复杂的有
34、机废水的处理,仍然是目前国内外水处理的难点和热点。为了寻找一种更加实用、有效、成本较低的医药废水处理方法,本文将现有的方法做了一番讨论,并从新思想、新技术这一思路出发,提出医药废水的处理方法的发展方向。目前医药废水的处理方法可大致归纳为以下几类。2催化氧化法在催化剂作用下,废水中的有机物可以被强氧化剂氧化分解,有机物结构中的双键断裂,由大分子氧化成小分子,小分子进一步氧化成二氧化碳和水,使 COD 大幅度下降,BODCOD 值提高,增加了废水的可生化性,经深度处理后可达标排放。用催化氧化法处理医药工业废水,可以克服传统生化处理医药废水效果不明显的不足,有效地破坏有机物分子的共轭体系,达到去除C
35、OD、提高可生化性的目的。催化氧化法中,选择催化剂和氧化剂是关键。选择合适的催化剂和氧化剂,在适宜的工艺条件下处理的废水再经过二次处理后可达标排放。如在活性炭载带过渡金属氧化物催化剂的催化作用下,采用 Cl02作氧化剂处理医药废水,不但处理成本低,氧化性远高于次氯酸钠,而且不会生成三卤甲烷等致癌物质3。 3内电解法内电解法的原理是利用铁屑中铁与石墨组分构成微电解的负极和正极,以充入的污水为电解质溶液,在偏酸性介质中,正极产生具有强还原性的新生态氢,能还原重金属离子和有机污染物。负极生成具有还原性的亚铁离子。生成的铁离子、亚铁离子经水解、聚合形成的氢氧化物聚合体以胶体形式存在,它具有沉淀、絮凝吸
36、附作用,能与污染物一起形成絮体、产生沉淀。应用内电解法可去除废水中部分色度、部分有机物,并且提高废水的生化处理性能,增加生物处理对有机物的去除效果。其反应机理为:阳极(Fe) : Fe=Fe2+2e E=-0.44V阴极(C) : 2H+2e=H2 E=0.00V当有氧时: O2+4H+4e2H2O E=1.23VO2+2H2O+4e 4OH- E=0.40V 实验证明,在内电解后,废水的可生化性能明显提高,这主要是由于在内电解的过程中产生的新生态氢和亚铁离子具有较强的还原性,能与废水中的难降解的有机物发生氧化还原反应,破坏其化学结构,从而提高了生物降解性能。此外。在电极氧化和还原的同时,废水
37、中某些有色物质也由于参加氧化还原反应而被降解,从而使废水的色度降低。4吸附法吸附法处理废水是通过活性炭、磺化煤等吸附剂和吸附质(溶质)间的物理吸附、化学吸附以及交换吸附的综合作用来达到除去污染物的目的。其具有以下特点4:(1)活性炭对水中有机物吸附性强;(2)活性炭对水质、水温及水量的变化有较强的适应能力。对同一种有机污染物的污水,活性炭在高浓度或低浓度时都有较好的去除效果;(3)活性炭水处理装置占地面积小,易于自动控制,运转管理简单;(4)活性炭对某些重金属化合物也有较强的吸附能力,如汞、铅、铁、镍、铬、锌、钻等;(5)饱和炭可经再生后重复使用,不产生二次污染;(6)可回收有用物质,如处理高
38、浓度含酚废水,用碱再生后可回收酚钠盐。大量的研究和实践已经证明活性炭是一种优良的吸附剂,它在工业废水处理中有着特殊的处理效果。但是由于生产原料的限制和价格昂贵,导致它的推广应用受到了限制,而以褐煤、焦渣、炉渣和粉煤灰等为吸附剂处理工业废水的研究变得十分活跃5,所以吸附剂再生问题能否解决是该方法能否为厂家所接受的关键所在。5.混凝沉淀法混凝是水处理中的一道重要工序,通过混凝沉淀过滤,可大幅度降低水中的浑浊度、色度,去除水中的悬浮物和杂质。混凝过程是一个十分复杂的物理化学过程,它是在一定的 pH、温度等条件下,向废水中加入一定量的混凝剂,通过搅拌使其与污水中的悬浮状水不溶物和过饱和物等发生反应沉淀
39、下来,使废水由浑浊变得澄清。混凝效果的好坏与混凝剂种类、水中杂质、浑浊度、PH 值、水温、药剂的投加量和水力条件等因素密切相关,其中,混凝处理的关键是投加混凝药剂。性能优越的混凝剂不仅水处理效果好,成本还低。6.厌氧生物处理废水厌氧生物处理是利用厌氧微生物的代谢过程,在无需提高氧气的情况下把有机物转化为无机物和少量的细胞物质,这些无机物主要包括大量的沼气和水。这种处理方法对于低浓度有机废水,是一种高效省能的处理工艺;对于高浓度有机废水,不仅是一种省能的治理手段,而且是一种产能方式。厌氧生物处理技术现已广泛应用于世界范围内各种工业废水的处理,它的处理工艺主要有普通厌氧消化,厌氧接触工艺,上流式厌
40、氧污泥床(UASB) ,厌氧流化床,厌氧生物转盘等。该工艺将环境保护、能源回收和生态良性循环有机结合起来,能明显地降低有机污染物,用厌氧处理高浓度有机废水有较高的处理效果,BOD 去除率可达 90%以上,COD 去除率可达 70%90%,并将大部分有机物转化为甲烷。用该法处理废水成本比好氧处理要低6,设备负荷高,占地面积少,产生剩余污泥量较少,可直接处理高浓度有机废水,不需要大量稀释水,并可使在好氧条件下难于降解的有机物进行降解,但它仍有不足之处,其初次启动过程较慢,对有毒物质较为敏感,操作控制因素比较复杂,且出水 COD 浓度高于好氧处理,仍需要后续处理才能达到较高的排水标准。如孙剑辉7等研
41、究的用铁屑作填料的 UBF 酸化反应器与 UASB 组成的两相厌氧系统能够稳定、高效地处理 Zn 5ASA 废水。实验结果表明:此系统在 UBF 与 UASB 的 HRT 分别控制在 5.95h 和 11.43h 时,UBF 与 UASB 的 OLR(以 COD 计)分别高达 58.44和 17.01kg(m3.d) 。对 SCOD 和 BOD5 的总去除率分别达 90和 95左右,具有系统运行稳定、处理效率高等优点,系统中 UBF 反应器所选用的铁屑填料,通过微电解作用,能够有效提高废水的可生化性,且可省去通常的调碱工序,为难降解有机废水的处理开辟了新途径。7.结束语根据上面的叙述,我们可以
42、知道,尽管水处理方法经过一百多年的发展,至今已比较成熟,但是在医药废水处理这一领域上,仍存在很多问题,仅靠单一的处理工艺是很难使出水达标排放的,必须对现有的工艺进行集成,采用多种工艺联合处理的方法,才能达标排放,甚至是变废为宝,实现资源综合利用的目的。如吸附混凝高级化学氧化法8、内电解混凝沉淀厌氧好氧法9、UBFUASB 两相厌氧法、水解 接触氧化法10、气浮兼氧CASS法11、OFRSBR 法12等,医药废水经过这些工艺的处理后均能达标排放。笔者认为医药废水治理的关键在于准确分析出该废水的实际水质特性(特别是对废水内有机物的辨析),以及其在不同温度、酸碱度、厌氧和好氧等条件下各组分的变化情况
43、,如果掌握了以上信息,在现有科学技术的基础上就能找到一种真正工艺简单、操作简便、处理彻底、节省能源且成本低廉的处理方法。废水处理方法分为哪几类录入: 管理股 来源:平舆县环保局 更新日期:2006-4-15 阅读次数:2044 次废水处理方法可按其作用分为四大类,即物理处理法、化学处理法、物理化学法和生物处理法。 (1)物理处理法,通过物理作用,以分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态污染物质(包括油膜和油珠) ,常用的有重力分离法、离心分离法、过滤法等。 (2)化学处理法,向污水中投加某种化学物质,利用化学反应来分离、回收污水中的污染物质,常用的有化学沉淀法、混凝法、中和法、氧化还原(包括电解)
44、法等。 (3)物理化学法,利用物理化学作用去除废水中的污染物质,主要有吸附法、离子交换法、膜分离法、萃取法等。 (4)生物处理法,通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机性污染物质转化为稳定、无害的物质,可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。如何用物理法处理污水物理处理法就是利用物理作用除去污水的漂浮物、悬浮物和油污等,同时从废水中回收有用物质的一种简单水处理法。 常用于水处理的物理方法有重力分离、过滤、蒸发结晶和物理调节等方法。 重力分离法指利用污水中泥沙、悬浮固体和油类等在重力作用下与水分离的特性,经过自然沉降,将污水中比重较大的悬浮物除去; 离心分离法指在机械高速
45、旋转的离心作用下,把不同质量的悬浮物或乳化油通过不同出口分别引流出来,进行回收; 过滤法是用石英沙、筛网、尼龙布、隔栅等作过滤介质,对悬浮物进行截留;蒸发结晶法是加热使污水中的水气化,固体物得到浓缩结晶; 磁力分离法是利用磁场力的作用,快速除去废水中难于分离的细小悬浮物和胶体,如油、重金属离子、藻类、细菌、病毒等污染物质。 如何用化学法处理污水化学法就是使有毒、有害废水转为无毒无害水或低毒水的一种方法,主要有酸碱中和法、混凝、化学沉淀、氧化还原等。 酸碱中和法是指采用加碱性物质处理酸性废水,加酸性物质处理碱性废水,让两者中和后,加以过滤可将废水基本净化; 凝聚法指将污水中加入明矾,充分搅拌,使
46、带电荷的胶体离子沉淀下来; 化学沉淀法是在废水中加入化学沉淀剂,使之与废水中的重金属污染物发生反应,以生成难溶的固体物而沉淀; 氧化还原法是加入化学氧化剂或还原剂,有选择地改变废水中有毒物质的性质,使之变成无毒或微毒的物质;电化学法是利用电解槽的化学反应,处理废水中污染物质的一种技术,包括电解氧化还原、电解凝聚等不同的过程。 如何用生化法处理污水未经处理即被排放的废水,流经一段距离后会逐渐变清,臭气消失,这种现象是水体的自然净化。水中的微生物起着清洁污水的作用,它们以水体中的有机污染物作为自己的营养食料,通过吸附、吸收、氧化、分解等过程,把有机物变成简单的无机物,既满足了微生物本身繁殖和生命活
47、动的需要,又净化了污水。菌类、藻类和原生动物等微生物,具有很强的吸附、氧化、分解有机污染物的能力。它们对废物的处理过程中,对氧的要求不同,据此可将生化处理分为好气处理和厌气处理两类。好气处理是需氧处理,厌气处理则在无氧条件下进行。生化处理法是废水中应用最久最广且相当有效的一种方法,特别适用于处理有机污水。 牛皮制革废水治理工程成功实例录入: 管理员 来源:平舆县环保局 更新日期:2006-11-2 阅读次数:974 次摘要:结合实际工程经验,对牛皮制革废水治理进行探讨,介绍采用物化生化处理相结合的成熟工艺,具有耐冲击负荷,能真正做到达标排放等优点。 关键词:牛皮制革废水 物化处理 生化处理 江
48、苏省某牛皮制革厂,为国内较大型牛皮制革生产厂家之一,其废水排放量约 1800m3/d,有机污染物浓度高,悬浮物多,含有重金属铬等有毒物质,且外观污浊、气味难闻,周围群众反应强烈。该企业原有一套污水处理系统,采用催化氧化脱硫后,再经混凝沉淀处理外排。随着当地对环保要求的提高,原有设施处理后的总排水已远远不能达到 GB89781996 新废水排放标准中有关制革废水的二级排放标准。为此,业主委托我公司对原有污水处理系统进行改造。经过四个多月的调试运行,系统运行可靠,出水稳定达标,同时在不断优化运行参数的基础上,运行成本有了明显的下降。1 废水的来源及特点该厂制革生产工艺流程如图 1 所示。制革废水主
49、要来自准备工段和鞣制工段,有含高浓度氯化物的原皮洗涤水和浸酸水,含石灰和硫化钠的强碱性脱毛浸灰废水,含三价铬的蓝色铬鞣废水,含丹宁和没食子酸的茶褐色植鞣废水,含油脂及其皂化物的脱酯废水,加脂染色废水和各工段冲洗废水等,其中以脱脂废水、脱毛浸灰废水、铬鞣废水污染最为严重。制革废水水量随时间变化大,往往是间歇排水,在 5h 的排放高峰期,排水量可占总排水量的 70%;水质差别也大,该厂废水浓度高:CODcr=16000mg/l,Cr 3+ =800mg/l,S 2-=300mg/l;低时:CODcr=600mg/l ,Cr 3+ =2mg/l,S 2-=10mg/l;混合废水呈碱性,有毒,难降解物质含量高,外观污浊,气味难闻,排放量为 12001800m 3/d,水质指标:pH 8.510, CODcr 为500012000mg/l,BOD 5 为 20006000mg/l, Cr3+为 80180mg/l, S2-为40200mg/l,SS 为 30005000mg