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废水处理设计--难生物降解(三)

发布于:2025-01-15 19:40:15 来自:环保工程/水处理 [复制转发]

废水处理设计--难生物降解(三)

盐浓度对生化反应的影响

有机化工生产过程中,常采用不少的酸、碱及盐类作为原辅材料,造成废水中的盐分较高。废水往往由于存在着不同种类及浓度的盐而影响生化反应的正常进行。废水中对生化反应有影响的盐可以分为两大类:一类在较低的浓度即对生化反应产生抑制作用;另一类则要在较高的浓度才会发生这种作用。

第一类盐主要是重金属、如铜、锌、铬等盐,第二类盐主要是钠、钙、钾等盐。

金属离子对降解微生物产生抑制的作用,其机理一般认为有下列几种可能:

1)重金属离子与酶结构中的巯基结合,而使酶活性失活;

2)作为一种蛋白质沉淀剂,使蛋白质变性而失活;

3)在一定的pH条件下,形成氢氧化物沉淀,对酶起混凝沉淀作用;

4)在浓度较高时,盐浓度过高时渗透压高,使微生物细胞脱水引起细胞原生质分离而失去活力;

高含盐情况下因盐析作用而使脱氢酶活性降低重金属离子产生的抑制作用机理往往由上述3个机理中1个或多个组成,而钠、钾、钙等盐的抑制作用多是受1个机理控制

对高浓度的无机盐,只要进行必要的驯化,降解微生物仍能忍受在较高浓度的无机盐。其中硫酸盐的驯化又较氯化物尤为容易。经过驯化的活性污泥可以在较高的浓度下正常地进行生物降解。盐的浓度限值还受控于被降解有机物质的特性、pH、温度及活性污泥等。

因此在处理高盐分的有机废水时,建议考虑采用下列措施:

在可能的情况下,采用适当生活污水稀释,以减轻盐分、有毒有害物质对生化处理的影响,并且生活污水中的一些有机质可以作为营养,对化工废水的生化降解也是有益的。装置启动时,微生物的驯化工作要细心和耐心,循序渐进,为正常运行打好基础。

高盐分的废水虽然可以经过微生物驯化,使降解过程仍可正常进行,但盐分的波动,常会使过程失控,一旦微生物耐受了高盐分的环境,如又回到低盐分的环境,仍然会出现微生物受到抑制的可能。

因此在设计时应加大调节池容量,并在调节池进、出口设电导仪,加强对盐浓度变化的监测和控制,使盐浓度的波动控制在一定的范围。通过增加曝气池污泥浓度和加大污泥回流量,在一定范围内减少盐浓度波动带来的冲击。

对于高钙盐废水,由于污泥密度增加,所以应加强曝气强度,加入的磷营养盐应尽量避免磷酸钙盐的产生,以使用常规的活性污泥法为宜,而氯化钠废水,则可以考虑采用接触氧化法。

由于含盐废水的密度较高,污泥沉淀速度较慢,因此二沉池设计时应适当降低表面负荷及相应的措施,以保证具有充分的沉降时间。

污泥浓缩池应存有一定的剩余污泥,在曝气池受到冲击,污泥流失时,能迅速补充污泥,使生物处理很快恢复到正常水平。

pH对生化反应的影响 

选择合适的pH工作范围是生化降解的一个重要条件,一般需控制在7左右或6~9之间。这在生活污水处理时不会成为一个问题。但在化工废水处理时,即使进水pH控制在7左右,有时也不能使生化反应正常进行,这是由于化工废水有其特殊之处的原因。

例如,对含醋酸废水,当其浓度较高时,为了将进水pH控制在7左右,就必须进行中和,使醋酸转化成醋酸盐,如醋酸钠。然后在生化降解过程中,醋酸钠分子降解无机化,生成碳酸钠或碳酸氢钠及水,废水的pH不断上升,当进水醋酸的浓度足够高时,其pH可以上升至10以上,而使处理系统失控。

对于这种废水,应当根据醋酸废水的浓度,决定进水的pH,可以在5或4,甚至更低,或不经中和进水,这样才可以保证生化反应的正常进行,并可以使出水pH在7左右。为了避免进水pH过低对降解微生物的影响,所使用的生化反应器,必须是完全混合式的,这样可以保证废水一旦进人系统,立即受到池子中大体积的水稀释,保证池子中水pH控制在7左右。

所以这类废水应该控制出水的pH,进水的pH应该根据出水的pH高低而进行调整。

对于一些混合废水,其中有些成分可能有的具有降低pH的作用,有的具有提高pH的作用,而有的对pH变化影响不大,这时可以根据出水的pH而决定进水的pH。

选择合适的生化处理系统 

从动力学上,生化系统一般可以分为推流式、完全混合式及序批式等。他们对有毒物质的耐受力也有所不同,因此在选择生化处理系统时,可以根据有毒物质的特点,进行合理的选择。

从动力学上说,在完全混合式的系统中,当废水以连续进水的形式进人系统时,即被原系统中的废水完全混合。在这个系统中,从理论上讲,进水一旦完全混合后,其浓度即等于出水浓度,所以毒物可以得到最大的稀释,对系统的毒害也最小。

推流式的反应器,如果出水回流的比例较小,有毒物质进入系统后,得到的稀释机会最小,所以相应对系统的损害也较大

而序批式反应器,如SBR系统,废水是在过程前端几个小时进入的,如2h,所以毒物在开始阶段,其浓度较高,有一个高峰,如超过毒物值,则将对过程产生相当不利的影响。SBR系统对处理无毒或低毒的废水,由于SBR系统本身的特殊优点,如时间上的推流式模式,出水浓度往往可以处理到较完全混合式的活性污泥法、接触氧化法好,SBR 系统初期缺少上两个系统的完全混合特性,抗毒能力较差,当毒物浓度较高时往往处理效果较差,毒物浓度更高时处理系统不稳定,甚至发生系统崩溃的现象。

完全混合式的活性污泥系统,是一个动力学上的稳态系统在理想状态下,系统内废水中的COD值对时间是一个恒数,并等于出水的COD浓度。应该说这是一个抗毒能力较强的系统。有文献报道表明,如对于含甲醛废水,当用厌氧系统处理时,序批式的反应器能承受的甲醛浓度仅为完全混合式的1/20~1/10。

也可以提高SBR系统抗毒能力,如调整每次排水量比例,如一般每一循环将池子中的废水的1/2作为排水放掉,如为了提高抗毒能力,也可将1/2的比例改为1/3或1/4,使废水处理初期有一个较好的完全混合状态还可以延长进水周期,以减少毒物对系统的冲击。但这些方法都是以牺牲系统处理能力为代价的。所以对具有毒性的污染物,但在其低浓度时可以被微生物所降解的废水,不宜采用类似SBR系统的装置进行处理,以采用完全混合式的系统为宜。

 结束语: 

往往一个生产企业所排放的废水中包括几部分组成:

第一部分是难降解废水,这类废水往往浓度较高,但是水量不会很大,但污染物负荷占极大的比率,这股高浓度废水也是不能再利用、不得不排放的废液,这股废水一旦与其他废水混合,会造成整个企业排水可生化性下降;

第二部分是可生化降解的废水,这股废水往往有机物浓度较低,污染负荷占全厂废水的比率也较低,这类废水如果进入生化处理装置净化一般可以达标排放;

第三部分是可回收利用的水,如循环冷却水等,这类废水可以经过简单处理直接回用。针对这类情况,应将难降解废水与可降解废水分离出来,单独处理,而可生物降解废水进入生物处理装置进行处理。

当整个企业废水均为难降解废水时,或无法从整个废水中分离出难降解部分时,应强化预处理的作用,进行预处理的目的在于改变有毒难降解有机废水的化学结构,提高废水的可生化性,以在后续的生物处理过程中得到有效的降解。

对于现有工程的改造,可以向现有生化处理装置中投加活性炭等各类吸附剂,或投加各类微生物生长素等,可以强化现有的生物处理法,有效解决有机物的去除问题。

这种强化工艺的优势在于可强化常规处理构筑物的内吸附、生化氧化过程,改善处理系统的稳定性,并可缓解和解除有毒有害物质对好氧微生物的抑制作用,提高难降解有机物的去除率。这种处理工艺往往在难降解废水处理过程中起到极其重要的作用。

 


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  • yj蓝天
    yj蓝天 沙发

    沙发

    难降解有机物废水处理技术论述,供大家学习和参考

    2025-01-16 16:02:16

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这个家伙什么也没有留下。。。

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