有机废水,尤其是高浓度有机废水的处理方法,主要取决于废水的性质,按性质可分为三大类:
(1)易生物降解的有机废水,主要来自于农牧产品和畜禽粪便等,如轻工业食品发酵废水和禽畜饲养排放的废液等。这类废水有机物浓度高,且利用成分多。
(2)难生物降解的有机废水,主要来自化学工业,石油工业等。
(3)有害有机废水,主要来自化学工业和发酵工业,如味精废水,蜜糖酒精废水等。这类废水中还有某些有害物质,如重金属,高氯,高硫等,对微生物有毒害作用。
对于第一类有机废水,其有机组分主要是糖类,蛋白质和脂类,这类高浓度有机废水的治理由于其有可回收有用物质,应优先考虑采用厌氧处理技术,不仅效能高,能耗低,并能回收大量生物能。对第二类可以选择厌氧-好氧串联工艺,对第三类高浓度有机废水,首先要通过适当的化学预处理,去除废水中有毒有害物质,再采用厌氧生物处理技术。
第二代废水厌氧处理生物技术
20世纪70年代起,国际上出现的第二代厌氧生物处理技术,它们特征如下:
1.具有相当高的有机负荷和水利负荷,反应器容积比传统工艺减少90%以上;
2.在不利条件下(低温,冲击负荷,存在拟制物)下仍具有高的稳定性;
3.反应器投资小,适合各种规模和被结合在整体的处理技术中;
4. 处理低浓度废水的效率已具备与好氧处理的竞争能力。
其中,最广泛的当属升流式厌氧污泥床(UASB)工艺,其应用率达到工业化厌氧反应器的65%。
第二代废水厌氧处理生物技术可分为五种:
1.颗粒化活性污泥处理技术,根据Hulshff等人分类,有以下三种颗粒污泥:a.紧密型球形颗粒,主要由杆状菌,丝状菌组成。直径1-3mm,b.类球形颗粒,主要由丝状菌组成,直径1-5mm,c.球形小颗粒,主要由甲烷八叠球组成,颗粒直径0.1-0.5mm。影响污泥颗粒化的因素主要有:废水水质;反应器结构和设计参数,lettings等人研究的UASB反应器,最主要组成部分是相分离器,由于其良好的水力混合,三相分离特性,从而培养出活性高,沉降性能好的厌氧颗粒污泥;运行操作条件,HRT较小,则上流速度大,有助于反应器内细小分散污泥的洗出,从而利于颗粒化完成;对于UASB反应器来说,只有形成了颗粒污泥才能保持高生物量,承受更高的负荷,颗粒污泥体积小,其污泥指数一般在10mg/g左右,沉降性能好,既增加了反应器中污泥储量,又不易损失,反应器负荷可达到30KgCOD/(m3•d)左右。
2.固定化酶和固定化微生物技术,就目前而言,这种技术成本较高,工程实例少,暂不介绍。
3.特定微生物选育与强化处理技术。作为废水处理的特定微生物,通常是细菌,藻类,酵母等中的某些微生物,其在净化工艺中既可以净化污水,同时又可以生产有价值的副产品。普通活性污泥法所产生的剩余污泥中,虽然所含蛋白质达40%-50%,但由于采用的是多种微生物混合体系的运行方式,有用资源的纯度差,难于利用。只能用作肥料。而采用特种微生物处理,是以特种微生物的纯种培养的运行方式,所得产物易于加工利用。但纯菌种培养困难,工业化实现一次性投资较大,启动较为困难。目前没有大型工业实例。
4.光合细菌处理技术,对现代工业化处理不适应,不再介绍。
5.生物膜处理技术,厌氧生物膜反应器,更适合进水BOD浓度高达15000mg/l的废水处理,容积负荷率高,一般可达5-10kgCOD/(m3•d), 在去除有机物COD同时,可产生0.35-0.45m3/kgCOD的沼气,乃冲击负荷能力极强。
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