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问题:工业废水处理中厌氧生物技术
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时间:2021-08-23 09:09:58  编辑    加入/取消收藏    订制/取消短消息    举报该贴    

1、工业废水概述

  近年来,随着国家环保投入力度的加大,工业废水排放量呈现出逐年下降趋
势。据统计,2017年全国废水排放量约为771亿吨,其中工业废水排放量约为
181.6亿吨,占废水排放总量的23.55%O工业废水是指在工业生产过程中产生的废
水和废液,种类繁多、成分复杂,且大多工业废水含有毒有害物质。具体来说,
工业废水水质具有以下特点:污染物成分复杂,处理难度大。种类众多,处理费
用高。排放量大,易造成环境污染。

  2、厌氧生物技术工艺原理

  厌氧生物技术,又叫厌氧消化技术,是指在无氧、缺氧或硝态氮参与下,厌
氧微生物将工业废水中的有机物转变成无机物,以及少量细胞物质的技术总称。
厌氧生物技术处理工业废水的工艺复杂,处理过程中涉及到产氢产乙酸菌、水解
产酸菌和产甲烷菌等三大菌群的共同参与。

  具体来说包括:

  (1)水解酸化阶段:微生物胞外酶作用下,大分子和不溶性水解成可溶解性小
分子有机物,并慢慢渗透到细胞中,最终分解为乙酸、丙酸和丁酸等挥发性有机
酸、醇类、醛类等。

  (2)产氢产乙酸阶段:产氢产乙酸细菌作用下水解酸化阶段所产生的挥发性有
机酸和醇类转换成氢气、乙酸、二氧化碳等。

  (3)产甲烷阶段:在产甲烷细菌作用下,乙酸盐、乙酸以及二氧化碳、氢气等
转化成为甲烷。

  3、厌氧生物技术在工业废水处理中的应用

  3.1 制革废水

  皮革生产过程中浸水、脱毛、糅制、染色等工序中会产生大量化工废水,皮
革行业废水成分多、浓度高、处理难度大,还具有一定的毒性。处理制革废水常
会采用到物化、分质、厌氧或好氧等多种处理方式相组合。如,锯糅废水应先物
化处理,将废水中的锯沉淀,然后再将锯糅废水与其他废水一并处理。选择
“UASB+SBR”组合工艺,处理制革废水,净化率高达95%以上。

  3.2 造纸废水

  我国是造纸大国,每年产生的造纸废水量呈现出大幅度增长态势。造纸废水
污染物浓度高、处理难度大,利用“厌氧IC+好氧”工艺处理造纸废水,处的出
水水质可稳定达标。

  3.3 酿酒废水

  啤酒工业废水处理也大量应用生物工艺处理技术,其中“UASB+好氧”工艺
组合处理啤酒工业废水,具有良好处理效果。

  4、厌氧生物技术处理工业废水影响因素

  4.1 温度

  不同温度下厌氧生物对废水处理的效果明显不同,温度会直接影响厌氧生物
中的细胞酶的活性。以甲烷菌为例,50℃-60℃是甲烷菌的生存温度范围。采取
厌氧生物技术处理工业废水需要保持在一定的温度范围,尤其是适宜特定生物生
存的温度范围,可以保证厌氧生物技术在处理工业废水中的效率。通常,高温菌
群(45℃-75℃)能源消耗大,低温菌群(20℃-25℃)发酵效率低,选用中温菌群
(30℃-40℃)进行发酵可做到能源消耗与发酵效率之间较好的协调。

  4.2 酸碱度

  不同微生物最适宜pH值不同,因此,酸碱度也是影响厌氧微生物处理工业废
水活性的重要因素之一。以产甲烷菌为例,7-7.2为甲烷菌适宜pH值,而产酸菌
的适宜生存pH值为4.5-8之间。鉴于厌氧生物处理工业废水的现实特点,产酸
菌、产甲烷菌在相同反应环境,因此,处理器中的厌氧体系pH值应保持在6.8-
7.2范围之间。若超出这一pH值范围,会对厌氧消化产气产生不利影响。

  4.3 有机负荷

  有机负荷率、污泥负荷率和投配率体现的是反应生物处理系统内食料与微生
物量间的平衡关系。有机负荷大小会直接影响到厌氧生物技术处理工业废水的产
气量和工作效率。在一定范围内,随着有机负荷的提高,产气量增加,但有机负
荷的提高必然会导致进水停留时间的缩短,进而影响系统处理效率。因此应设置
合理的有机负荷率,在保证系统处理效率的前提下,尽量提高系统的利用率、降
低运行成本。此外,厌氧活性污泥、微量元素和营养物质、有毒物质,混合和搅
拌等也会对厌氧生物技术处理工业废水产生一定影响。

  目前厌氧微生物技术在工业废水处理中取得了良好效果,除了前述相关工艺
外,升流式厌氧污泥床、厌氧滤池等技术也日趋成熟和完善,但仍存在着一定缺
陷。下一步,工业废水处理中,应积极推广厌氧生物技术工艺,并辅之以好氧生
物处理技术等,尤其是在气候温暖地区,高效厌氧技术成本低、能耗小,有助于
提升城市工业废水处理效率,同其他技术结合起来,可构建出稳定高效的综合处
理系统。此外,由于厌氧生物技术对环境条件有着较髙要求,单独厌氧生物技术
处理工业废水还难以有效推广,应积极与其他工艺技术结合起来应用。

  5、结语

  综上,针对我国工业废水产生量大的严峻现状,应积极推广能耗少、成本
低、环境污染小的厌氧生物技术处理工艺,并将其与其他工艺结合起来,构建综
合循环处理系统,提升工业废水的处理效率,实现经济效益和环境效益的有机统
一。


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