高鹽高COD廢水處理技術(shù)
2021-03-03 來自: 山東環(huán)科環(huán)保科技有限公司 瀏覽次數(shù):1021
高鹽廢水是指總含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)至少3.5%的廢水,含有Cl-、SO2-、Na+、Ca2+等可溶性無機(jī)鹽離子,雖然這些離子都是微生物生長所必需的營養(yǎng)元素,在微生物的生長過程中起著重要作用。但是若這些離子濃度過高,會(huì)對微生物產(chǎn)生抑制和毒害作用,嚴(yán)重影響生物處理系統(tǒng)的凈化效果。高COD廢水是指在一1定條件下,用強(qiáng)氧化劑處理時(shí)所消耗的氧量較高的廢水。COD是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個(gè)指標(biāo)。COD值越高,表明水體受到的污染程度越嚴(yán)重。高COD廢水會(huì)造成巨大危害:一方面水體中的還原性物質(zhì)會(huì)破壞水體平衡,造成除微生物外幾乎所有生物的死亡,進(jìn)一步影響周邊環(huán)境;另一方面水中的有機(jī)污染物成分復(fù)雜,且某些有機(jī)物具有劇毒性(如苯和苯酚等),這些有毒物質(zhì)對水體環(huán)境甚至人體都有巨大的危害。因此,國內(nèi)外研究人員一直在不斷探索適合高鹽高COD廢水處理的工藝和方法。
2、高鹽高COD廢水處理技術(shù)進(jìn)展
根據(jù)廢水的性質(zhì)不同處理技術(shù)不盡相同,主要有物理法、化學(xué)法、生物法。其中物化法包括電解法、焚燒法、多效蒸發(fā)濃縮結(jié)晶法。生物法是利用微生物的代謝作用,使水中呈溶解、膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無1害物質(zhì)。
2.1 電解法
含鉻廢水和含氧廢水可采用電解法進(jìn)行處理。電解處理法是指應(yīng)用電解的機(jī)理,使廢水中可電解物質(zhì)通過電解過程在陽、陰兩極上分別失去電子和得到電子從而發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng),終轉(zhuǎn)化成為無1污染物質(zhì)以凈化廢水的方法。此外,還用于去除廢水中的重金屬離子、油以及懸浮物。也可以凝聚吸附廢水中呈膠體狀態(tài)或溶解狀態(tài)的染料分子,而氧化還原作用可破壞生色基團(tuán),取得脫色效果。
2.2 焚燒法
廢水焚燒,顧名思義,是指通過焚燒技術(shù)處理廢水。其不受水質(zhì)等因素影響,適合處理難揮發(fā)難降解的廢水。焚燒法通過高溫化學(xué)反應(yīng)使廢水中有機(jī)物質(zhì)燃燒生成二氧化碳和水,整個(gè)過程隨著溫度升高經(jīng)歷蒸發(fā)、氣化、氧化三個(gè)階段。首先,蒸發(fā)出水分(約100℃);而后,有機(jī)物氣化,約為700-800C時(shí)高分子有機(jī)物發(fā)生裂解反應(yīng)生成低分子有機(jī)物。后有機(jī)物被氧化,生成二氧化碳和水,并隨煙氣排出爐。
歐美、日本等國的一些專家指出適宜焚燒法處理廢水的廢水特性:COD>100000ml/L、熱值>4.1868x2500kJ/kg。
2.3 多效蒸發(fā)濃縮結(jié)晶
多效蒸發(fā)濃縮結(jié)晶法是化工單元操作方法,采用加熱方式蒸發(fā)出部分溶劑,使廢水中鹽分得以析出,能有效去除廢水中鹽分。同時(shí),由于廢水中高COD的存在,在蒸發(fā)溶劑過程中,利用有機(jī)物和水的沸點(diǎn)不同,對水和有機(jī)物進(jìn)行分離。多效蒸發(fā)主要是是利用水在不同壓力其沸騰溫度不同這一原理來設(shè)計(jì)。在多效蒸發(fā)系統(tǒng)中,加熱蒸汽進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)的第1一效,第1一效產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入第二效,作為第二效的加熱蒸汽,如此往下,末效的二次蒸汽引入一個(gè)冷凝器,用外供冷卻水將其冷凝,通過對蒸汽的多次利用,達(dá)到了節(jié)約能耗的效果。由于廢水水質(zhì)的不同,多效蒸發(fā)濃縮結(jié)晶的效果不同,析出鹽分的品質(zhì)不同,因此多用于廢水的預(yù)處理階段。
2.4 生物法
由于高鹽高COD廢水中高濃度的無機(jī)鹽會(huì)造成好氧生物處理系統(tǒng)有機(jī)物去除率下降,原生動(dòng)物種類和數(shù)量大幅度減少甚至全部消失,因此采用傳統(tǒng)的活性污泥法難以有效處理。耐鹽菌和嗜鹽菌的存在,為生物法處理高鹽度廢水奠定了理論基礎(chǔ)。
嗜鹽菌是指在高鹽環(huán)境下能夠生長的細(xì)菌,多生存在高鹽環(huán)境中。不同嗜鹽菌所適應(yīng)的水體鹽度不同:耐鹽菌一般在含鹽度為2%-5%的水體環(huán)境下能夠良好生存,中度嗜鹽菌在3%-15%鹽度環(huán)境下可生存,極端嗜鹽菌(古細(xì)菌)在15%-30%鹽度環(huán)境下可生存。Na+對維持嗜鹽菌細(xì)胞膜、細(xì)胞壁構(gòu)造和功能有特別重要的作用:Na+與細(xì)胞膜成分發(fā)生特異作用而增強(qiáng)了膜的機(jī)械強(qiáng)度,有利于維持細(xì)胞膜的構(gòu)造,對阻止嗜鹽菌的溶菌起著重要作用;在嗜鹽菌的細(xì)胞膜外有一個(gè)亞基呈六角形排列的S層,由磺化的糖蛋白組成,由于磺酸基團(tuán)的存在使S層呈負(fù)電性,因此使組成亞基的糖蛋白得到屏蔽保護(hù),在高鹽環(huán)境中保持穩(wěn)定。
SBR(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)即序批式活性污泥法,按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù),在運(yùn)行時(shí)有序、間歇操作。在統(tǒng)一反應(yīng)池中,按時(shí)間順序依次進(jìn)行進(jìn)水、曝氣、沉淀、潷水。傳統(tǒng)的連續(xù)流活性污泥法按照空間順序進(jìn)入曝氣池、沉淀池、上清液外排。SBR法充分利用時(shí)間的交替完成這一系列進(jìn)程,它在流程上利用一個(gè)池子完成傳統(tǒng)工藝的曝氣池和二沉池的兩個(gè)功能,即該池融合了水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、微生物降解有機(jī)物和泥水分離等功能。鑒于SBR法運(yùn)行操作高度靈活,在大多數(shù)場合均采用此方法進(jìn)行污水處理,實(shí)現(xiàn)了與傳統(tǒng)連續(xù)流活性污泥法基本相同的功效,同時(shí),還可以避免發(fā)生水質(zhì)超標(biāo)無法挽回的情況,當(dāng)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)不合格的時(shí)候,可以停止排放,延長反應(yīng)時(shí)間一直到滿足排放標(biāo)準(zhǔn)、確認(rèn)水質(zhì)合格之后再排放。
采用嗜鹽菌結(jié)合SBR法對高鹽度的采油廢水進(jìn)行處理,有一1定的效果,COD的去除率在32.2%~76.2%之間。SBR反應(yīng)的佳pH值為5.5,佳反應(yīng)時(shí)間為4~10h。
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