水解酸化_生物接触氧化工艺的探讨

1、第24卷第19期2008年10月甘肃科技Gansu Science and Technol ogyV ol.24N o.19O ct.2008水解酸化生物接触氧化工艺的探讨赵骞(兰州理工大学,甘肃兰州730050摘要:对水解酸化_生物接触氧化工艺的特点和研究进程及应用前景作了概述,分析了印染生产废水的水质特征和主要污染成分,接触氧化调试运行过程中的关键影响因素,探讨了水解酸化生物接触氧化处理工艺在印染废水处理中的应用。关键词:水解酸化;生物接触氧化;印染废水中图分类号:T Q610.9采用以生物接触氧化为主体的处理系统,已经广泛的应用于城市居民小区生活污水处理,且多已形成系列化,使用于不同的水

2、量和具体场合;另外,在我国纺织行业比较集中的城市和地区,比较普遍的采用生物接触氧化技术处理印染和纺织废水,大多运行稳定,处理效果良好;我国还有一些单位对处理难度较大的石油化工废水,用生物接触氧化技术进行处理,也取得了良好的效果;其他方面还大量的应用于含酚废水、啤酒废水、乳品加工废水及水产屠宰均取得了良好的效果。综合各方面的运行资料,得出水解酸化接触氧化工艺具有出水水质稳定,能承受一定的冲击负荷,剩余污泥量较少的优点。水解酸化接触氧化处理工艺具有很大的发展潜力。1工艺介绍采用水解酸化生物接触氧化工艺,目的是通过废水的水解酸化反应,把废水中难降解的高分子物质转化为较小的分子,从而改善废水的可生化性

3、,为接触氧化创造条件。1.1水解酸化水解酸化是把难降解的高分子物质通过水解酸化中产酸细菌,分解成低分子、溶解性、可生化性强的物质,好氧菌作进一步分解创造有利条件。水解酸化中经驯化后的产酸细菌将成为降解污水高分子有机物的主要细菌微生物,其代谢产物为有机酸。水解酸化池内设生物填料和搅拌装置,池中挂填料,使污泥附着在填料上形成膜,从而增大污水与污泥的接触面积,达到增加泥水接触时间的目的。1.2接触氧化生物接触氧化是一种介于活性污泥法与生膜法之间的生物处理工艺。兼有活性污泥法与生物膜法优点,其机理是在曝气反应池内设置填料,池内既有活性污泥又有生物膜,形成密集的生物群体,增加了废水与生物接触的面积,连续

4、曝气和生物膜的及时更新,增强了生物的活性。生物接触氧化池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水同浸没在污水中的填料充分接触,避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。生物膜生长至一定厚度后,近填料壁的微生物由于缺氧而进行厌氧代谢,产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落,脱落的生物膜将随出水流出池外,废水中污染物在此过程中被微生物分解消耗,从而使废水得到净化处理。生物接触氧化池可采用高、低不同的有机负荷,以产生不同的生物相,优化出水并减少剩余污泥量,池内设特殊设计的不同类型的生物填料和高效水下曝气装置。挂膜填料挂膜是首要环节。挂膜好,微生物生长繁殖快,新陈

5、代谢良性循环,水处理就会有好的效果。挂膜要选好的菌种,一般采用接种方法,可引进同类型水质处理的菌种。这种方法周期短,适应性强,成本低。充水与接种处理印染废水微生物的培养、驯化,营养基料的投加十分重要。据生物环境适应原理,适应于印染废水环境中生长的微生物来源于相似类型处理工艺的污泥或是在印染废水中自然形成的沟泥中,一般可投放新鲜脱水污泥量为池容积的1%。调节池进水一定要控制进水温度<35,避免毒物大量进入,出水一定要控制pH值在6-9,否则易使生化系统受到破坏,为保证调节池发挥最大效用,适当调高水位,搅拌机经常开启,进水悬浮物及时清理,防止潜水搅拌器和提升泵的堵塞以及降低处理效果和处理能力

6、。水解酸化池要防止生物量堵塞填料间隙。一旦发生堵塞可进行反冲洗对生物膜强行剥离。生物膜生物膜内层为厌氧膜,表面为好氧膜。当生物膜长到一定厚度时,生物膜内层不能支撑其表面的生物群体时,生物膜就瓦解,同时在填料上又形成新的生物膜,新陈代谢处于良性循环。生物膜厚度决定于水中有机物浓度和风量。生物膜的厚度随负荷的增高而增大,负荷过高则生物膜过厚,引起填料堵塞并可能形成短路,影响出水水质。风量大,也可限制生物膜的厚度,提高生物膜的活性。一般厚度控制在300400m左右,因此控制有机物的浓度和调节风量很重要。防止生物膜过厚的方法还有瞬时加大曝气量、加大进水量或采用闷曝的办法使生物膜在厌氧条件下发酵,产生气

7、体促其脱膜。溶解氧一般单位在设施运转过程中,进水量和进水浓度是一个变量,因此池中溶解氧就会出现或高或低的现象。溶解氧过低,会影响微生物的生长发育,降低氧化分解能力,抑制丝状菌的繁殖;溶解氧过高,造成丝状菌大量繁殖,脱膜困难。当采用二级接触氧化时,一级溶解氧控制在12mg/L,二级为34mg/L。生物相镜检生物膜上的动物型生物相有原生动物(纤毛虫类为主和后生动物(以轮虫类为主。观察生物相的目的是通过掌握生物相的变化和废水处理的相应关系,找出规律来指导水处理,特别是通过指示生物的种类、数量、形态等特征来判断水质处理的效果。营养物质的控制一般营养控制在BODNH3-NP=1003 -51的范围内,菌

8、种驯化效果好,承受营养物质的变化也就大。因此,微生物的营养一方面要调节,另一方面要不断的加以驯化,适应较为不利的环境。废水降温印染废水的水温大多比较高,如针织布的漂染针织线的浆染废水水温为4045,毛绒,毛线的漂染废水水温为4050,梭织布的退煮废水水温为4050等。当水温过高时,会导致废水生化处理系统无法正常运行,直接影响污水达标排放。因此必须考虑对高温废水进行降温处理,以便达到生化处理的水温要求,保证整个处理系统的正常运行。一般将水温控制在40以下,不但利于生物的生长,还能提高处理效果。填料填料是一种比表面积较大的微生物载体,其特性对接触氧化池中生物固体量、氧的利用率、水流条件和废水与生物

9、接触等起重要作用,是影响生物接触氧化法处理效果的重要因素,填料选择是否合理决定了整个生化系统的成败。选择填料时应考虑以下几个因素:是否质轻;抗老化能力,生物和化学稳定性;挂膜,脱膜情况,微生物挂膜后的容积负荷,比表面积的大小;抗冲击性;是否经济(综合经济;运输,安装是否简便。2水解酸化生物接触氧化处理工艺在印染废水处理中的应用2.1印染废水的特点水质水量变化较大、成分复杂、处理难度大,含有大量的碱类,pH值高;含有大量残余染料和助剂,色度大;有机物含量高,耗氧量大,且含有微量的有毒物质。近年来由于P VA(聚乙烯醇和C MC (羧甲基纤维素等浆料的广泛应用,废水的可生化性大幅度下降,增加了处理

10、难度。2.2印染废水的主要成分PVA与淀粉是经纱上浆所用浆料,可以防止纱线起毛,减少断头便于织造;还可作为染料的传递介质,但是当染料经气蒸固着后,又必须把浆料全部除去;另外,织物整理时还可作为硬挺剂。PVA 与淀粉在退浆工序时将全部进入废水。Na2S O4、NaC l、NaOH、Na2CO3和AB S是活性染料和直接染料常用助剂,增加的目的是使染料更均匀的渗透到织物中,并使染料和纤维更好的结合、染色后全部排入废水。葡萄糖、碳酸铵和KH2PO4:提供碳源和N、P 等,为微生物的生长供应必要的营养物质。96第19期赵骞:水解酸化生物接触氧化工艺的探讨表1进水水质与执行标准项目(CODcr/(mgL

11、-1(BOD5/(mgL-1pH值(SS/(mgL-1色度/倍进水水质450900100220711250370450650执行标准100256970402.3水解酸化-接触氧化处理印染废水的机理印染废水可生化处理性差的原因主要是慢速生物降解有机物和难生物降解有机物所占的比例较高。一般好氧生物处理对色度和难降解有机物的去除率不高,主要是因为某些染料、中间产物和添加剂在单纯的好氧条件下分子结构很难破坏,生物降解半衰期很长。水解酸化对COD、色度的去除效果并不明显,其作用主要是改善废水的可生化性,提高B/C比;生物接触氧化对COD、色度的去除起主要作用,这是因为可生化性提高后的废水中的有机污染物在

12、好氧池中可以较快地被好氧和兼性微生物利用为营养物,使其转化为无机物而被去除。3结论印染废水具有有机物浓度高、色度大、成分复杂、可生化性差的特点,水解酸化接触氧化工艺处理印染废水可有效改善废水的可生化性,对有机物、色度去除效果好,具有投资省、运行费用低、脱色明显、生物降解率高等特点,是一种廉价、高效的印染废水处理方法,处理后的水质其色度、CODcr、硫化物、悬浮物都能达到污水综合排放标准(G B8978 -96一级标准的要求,适合在印染废水处理工程中应用。参考文献:1金建华等.水解酸化-接触氧化工艺处理印染废水技术探讨.中国水运,2006,4(11:52253.2李红莲.水解酸化-生物接触氧化-气浮工艺处理印染废水.工业用水与废水,2006,37(6:85287.3孟宪锋.水解酸化-生物接触氧化法处理印染废水.中国科技信息,2007,(15:25226.社,2000.5邵云海,蒋克彬.水解与接触氧化工艺处理印染废水.中国给水排水,2001,17(8:53255