120d/t的一體化汽車站污水處理設(shè)備方案

利用活性污泥法脫氮除磷，近年來，多采用在反應(yīng)池運(yùn)行的厭氧/好氧法。在反應(yīng)池設(shè)厭氧段，可以起到：①為反硝化菌創(chuàng)造活躍的環(huán)境，積極除氮;②創(chuàng)造聚磷菌活躍的環(huán)境，利用以上兩個(gè)作用脫氮除磷。同步脫氮除磷，在理論上是可行的，但實(shí)際操作上卻很困難。

1、以脫氮除磷為目的的運(yùn)行方法

微生物為獲得能源，會(huì)利用更多的氧氣分解有機(jī)物，而反硝化菌在缺氧條件下，能充分利用硝酸根離子(NO3-)和亞硝酸根離子(NO2-)中含有的氧，并終將污水中的氮轉(zhuǎn)化為氣體，釋放到空氣中。這就是脫氮的基本原理。此外，氨氮通過硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為亞硝酸根離子，可以進(jìn)一步生成硝酸根離子。

水處理脫氮運(yùn)行時(shí)，首先應(yīng)讓大量的硝化菌生存在活性污泥中。為此，應(yīng)促使進(jìn)水中的氨氮在反應(yīng)池的好氧段氧化為硝酸根離子。接下來，為讓含有硝酸根離子的二沉池出水與污水和活性污泥相混合，需在反應(yīng)池中設(shè)置厭氧狀態(tài)(無氧、有NO3-)。厭氧狀態(tài)下的微生物為從污水中獲得能量，將利用硝酸鹽氮中的氧，活躍地講解有機(jī)物。硝酸鹽氮中的氧被消耗后殘留的氮，轉(zhuǎn)化為氣體，向大氣釋放。

該運(yùn)行關(guān)鍵在于，在好氧段充分促進(jìn)硝化反應(yīng)，使氨氮氧化為硝酸鹽氮。氣溫高的夏季，反應(yīng)池的水溫隨之升高，硝化菌活躍，硝化反應(yīng)迅速，脫氮運(yùn)行易于管理。但是，到了冬季水溫下降，硝化反應(yīng)也變的異常緩慢。

促進(jìn)硝化反應(yīng)的運(yùn)行要點(diǎn)如下所述：

① MLSS：調(diào)節(jié)活性污泥中的硝化菌量(MLSS值高，硝化菌也就多)。

②空氣量：通過調(diào)控曝氣量和好氧池停留時(shí)間，調(diào)節(jié)活性污泥與空氣的接觸量。

③水溫：較高的溫度較為理想，但是由于受到季節(jié)的影響較大，很難調(diào)控。

2、以除磷為目的的運(yùn)行方法

微生物處于厭氧條件下(無氧、無NO3-)時(shí)，與污水混合，為了從污水的有機(jī)物中獲取能量而攝取氧。但是，在氧氣不存在時(shí)，聚磷菌將消耗自身體內(nèi)的三磷酸腺苷中的氧，獲得能量，其結(jié)果是在厭氧段釋放無機(jī)磷。隨后，含有被釋放出的磷的微生物混合水在好氧條件下，由于唯恐再次處于饑餓狀態(tài)，開始在體內(nèi)大量蓄積超出釋放量的磷。通過這些微生物的作用，處理水中的磷減少了。這就是除磷的機(jī)理。

進(jìn)行除磷處理時(shí)，首先在反應(yīng)池內(nèi)設(shè)厭氧狀態(tài)。在絕氧池內(nèi)，活性污泥與成為其食物的進(jìn)水中的有機(jī)物進(jìn)行混合，活性污泥中的聚磷菌釋放無機(jī)磷。但是，在接下來的好氧池內(nèi)，聚磷菌攝取磷，由此達(dá)到除磷的效果。

綜上所述，采用同樣的厭氧/好氧法運(yùn)行，既可以脫氮又可以除磷，根據(jù)二者不同的機(jī)理，需要設(shè)定厭氧(無氧、有NO3-)和厭氧(無氧、無NO3-)條件。
目前,工業(yè)廢水和城市生活廢水是我國(guó)水環(huán)境污染的污染源之一,尤其是隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大及工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,含有高濃度有機(jī)廢水的污染源日益增多。但由于高濃度有機(jī)廢水的性質(zhì)和來源不一樣,其治理技術(shù)也不一樣。

通常根據(jù)高濃度有機(jī)廢水的性質(zhì)和來源可以分為三大類:*類為不含有害物質(zhì)且易于生物降解的高濃度有機(jī)廢水,如食品工業(yè)廢水;第二類為含有有害物質(zhì)且易于生物降解的高濃度有機(jī)廢水,如部分化學(xué)工業(yè)和制藥業(yè)廢水;第三類為含有有害物質(zhì)且不易于生物降解的高濃度有機(jī)廢水,如有機(jī)化學(xué)合成工業(yè)和nong藥廢水。本文針對(duì)上述三大類高濃度有機(jī)廢水的典型治理技術(shù)進(jìn)行評(píng)述,有助于高濃度有機(jī)廢水治理技術(shù)的選擇。

廢水處理過程的各個(gè)組成部分可以分類為生物處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)處理法、物理處理法等四種。對(duì)于高濃度有機(jī)廢水的治理方法,往往是上述兩種或三種方法進(jìn)行綜合處理。以下就高濃度有機(jī)廢水的各種處理技術(shù)作以簡(jiǎn)要評(píng)述。

一、高濃度有機(jī)廢水的生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)是一般有機(jī)廢水處理系統(tǒng)中重要的過程之一,是利用微生物,主要是細(xì)菌的代謝作用,氧化、分解、吸附廢水中可溶性的有機(jī)物及部分不溶性有機(jī)物,并使其轉(zhuǎn)化為無害的穩(wěn)定物質(zhì)從而使水得到凈化的技術(shù)。以下就固定化微生物技術(shù)及厭氧消化技術(shù)的應(yīng)用作以簡(jiǎn)介。

固定化微生物技術(shù)是利用優(yōu)勢(shì)菌種對(duì)特定底物的高濃度有機(jī)物廢水,特別是制藥行業(yè)難降解有機(jī)物廢水等進(jìn)行處理技術(shù)。其機(jī)理是將微生物固定在載體上培養(yǎng)特異菌種,使其高度密集并保持其生物功能,用于高濃度的有機(jī)廢水的定向處理。

其中,適合于處理高濃度有機(jī)廢水的優(yōu)勢(shì)菌種固化劑應(yīng)具備以下特征:①對(duì)微生物的固定具有良好的耐久性;②具有良好的滲透性,且不被高濃度有機(jī)物或溶解氧溶解;③具有一定的強(qiáng)度。固定化微生物技術(shù)在原有的生物膜法的基礎(chǔ)上引進(jìn)了細(xì)胞固定化技術(shù),進(jìn)一步提高了生物處理構(gòu)筑物中高效生物量的濃度,可以大大提高反應(yīng)速率和處理效能,降低基建投資費(fèi)用,該技術(shù)已引起學(xué)術(shù)界的關(guān)注。

厭氧消化技術(shù)是指有機(jī)物在厭氧條件下消化降解。與傳統(tǒng)的好氧處理技術(shù)相比,后者因有機(jī)物濃度過高而導(dǎo)致水中缺氧過程難于進(jìn)行,同時(shí)好氧處理也無能量回收,但厭氧消化處理技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn):①不需曝氣所需能量;②甲烷是一種產(chǎn)物,一種有用的終產(chǎn)物;③剩余污泥產(chǎn)生量少;④產(chǎn)生的生物污泥易于脫水;⑤活性厭氧污泥能保存幾個(gè)月;⑥能在較高的負(fù)荷下運(yùn)行。該技術(shù)可處理在造紙、皮革及食品等行業(yè)排出的含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素等高濃度有機(jī)廢水,已取得較好的效果。

二、高濃度有機(jī)廢水的化學(xué)處理技術(shù)

化學(xué)處理技術(shù)是應(yīng)用化學(xué)原理和化學(xué)作用將廢水中的污染物成分轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),使廢水得到凈化的方法,其單元操作過程有中和、沉淀、氧化和還原等。以下就焚燒法處理高濃度有機(jī)廢水作以簡(jiǎn)介。

焚燒法是將含有高濃度有機(jī)物的廢水在高溫下進(jìn)行氧化分解的技術(shù),其中的有機(jī)物生成水、二氧化碳、碳酸鹽等直接排放或作為副產(chǎn)品,COD的去除率可達(dá)99.99%。高濃度有機(jī)物的廢水焚燒裝置主要有三種,回轉(zhuǎn)窯焚燒爐、液體噴射爐和流化床焚燒爐。

前兩者通常以油和燃?xì)鉃檩o助燃料,運(yùn)行費(fèi)用高,且局部溫度較高,可達(dá)1400℃～1650℃,易產(chǎn)生較多的NOx,造成環(huán)境污染。流化床焚燒爐采用低溫燃燒技術(shù),溫度可控制在800℃～900℃,NOx排出較少,且燃燒效率高,目前在國(guó)外有廣泛的應(yīng)用,國(guó)內(nèi)屬起步階段。

流化床焚燒爐技術(shù)可處理較多化工廢水,如處理尼龍生產(chǎn)過程中的含鹽廢水,在能源利用、尾氣中的NOx濃度控制、副產(chǎn)物利用等方面均能取得較好的效果。另外催化濕式氧化法處理高濃度有機(jī)廢水是近年來開發(fā)的新技術(shù),廢水經(jīng)過凈化后可達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn),而且不產(chǎn)生污泥,還可同時(shí)脫色、除臭及殺菌消毒。這一技術(shù)在20世紀(jì)90年代達(dá)到工業(yè)化水平。

三、高濃度有機(jī)廢水的物理化學(xué)處理技術(shù)

物理化學(xué)處理技術(shù)是指廢水中的污染物在處理過程中通過相轉(zhuǎn)移的變化而達(dá)到去除目的的處理技術(shù),常用的單元操作有萃取、吸附、膜技術(shù)、離子交換等。以下就萃取法處理高濃度有機(jī)廢水作以簡(jiǎn)介。

萃取是利用污染物質(zhì)在水中或與水不互溶的溶劑中有不同的溶解度進(jìn)行分離,通常稱為物理萃取;但若溶劑和廢水中的某些組分形成絡(luò)合物而進(jìn)行分離,常稱為化學(xué)萃取或絡(luò)合萃取。萃取法處理高濃度有機(jī)廢水,不僅具有設(shè)備投資少、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),而且主要污染物能有效回收利用,絡(luò)合萃取對(duì)于極性有機(jī)物的分離具有高效性和選擇性。

絡(luò)合萃取主要是基于可逆絡(luò)合反應(yīng)的極性有機(jī)物萃取分離方法,其關(guān)鍵是選擇具有相應(yīng)功能團(tuán)的絡(luò)合劑、選定合適的稀釋劑及選擇既經(jīng)濟(jì)又高效的萃取溶劑再生的方法。如采用類似于醋酸丁酯、苯等的新型絡(luò)合劑QH處理高濃度含酚廢水,酚含量達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn),且絡(luò)合劑性能優(yōu)良,便于循環(huán)使用。

四、高濃度有機(jī)廢水的物理處理技術(shù)

物理處理技術(shù)是指應(yīng)用物理作用改變廢水成分的處理方法,如沉降、過濾、均化、氣浮等單元操作,已成為廢水處理流程的基礎(chǔ),目前已較為成熟。

總之,隨著高濃度有機(jī)廢水的處理技術(shù)的開發(fā),高濃度有機(jī)廢水污染的控制將會(huì)取得較好的效果。目前正在研究的綠色化學(xué)與技術(shù),所研究的中心問題是使化學(xué)反應(yīng)、工藝及其產(chǎn)物具有以下四個(gè)方面的特點(diǎn):①采用無毒、無害的原料;②在無毒、無害的反應(yīng)條件(溶劑、催化劑等)下進(jìn)行;③使化學(xué)反應(yīng)具有*的選擇性,極少的副產(chǎn)物,甚至達(dá)到原子經(jīng)濟(jì)的程度,即在獲取新物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中充分利用每個(gè)原料原子,實(shí)現(xiàn)*,但同時(shí)采用的高選擇性反應(yīng)也要求具有一定的轉(zhuǎn)化率,達(dá)到技術(shù)上經(jīng)濟(jì)合理;④產(chǎn)品應(yīng)是對(duì)環(huán)境無害的,將對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。

五、結(jié)語

生物處理技術(shù)是高濃度有機(jī)廢水處理系統(tǒng)中重要的過程之一,但高濃度有機(jī)廢水的治理方法,往往是兩種或三種方法同時(shí)進(jìn)行處理。綠色化學(xué)和技術(shù)引起的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的革命正在興起,從源頭上減少或消除污染,并將帶來越來越大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)保效益。

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