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反滲透膜去除總氮效率

發布時間:2024-09-11 07:58:25

A. 什麼工藝能夠去除廢水總氮

總氮去除工復藝方法有很制多,要達到好的脫氮效果,首先對自己的總氮水質情況及脫氮要求有明確的目標,再去選擇合適的工藝,如IDN-BMP總氮處理集成裝備,核心技術為蒙特利復合桿菌+CFD 模擬模擬+專利脫氣裝置+超細纖維絲生物巢,脫氮效率高,輕松達到脫氮要求,詳情請咨詢蘇州湛清環保科技有限公司。

B. 垃圾滲濾液處理工藝的工藝現狀

垃圾滲濾液處理工藝:生物處理+深度處理+後處理
預處理包括生物法、物理法、化學法等,處理目的主要是去除氨氮和無機雜質,或改善滲瀝液的可生化性。
生物處理包括厭氧法、好氧法等,處理對象主要是滲瀝液中的有機污染物和氨氮等。
深度處理包括納濾反滲透、吸附過濾、高級化學氧化等,處理對象主要是滲瀝液中的懸浮物、溶解物和膠體等。深度處理應以膜處理工藝為主,具體工藝應根據處理要求選擇。
後處理包括污泥的濃縮、脫水、乾燥、焚燒以及濃縮液蒸發、焚燒等,處理對象是滲瀝液處理過程產生的剩餘污泥以及納濾和反滲透產生的濃縮液。

C. 工業廢水如何有效去除氨氮超標

1 高濃度氨氮廢水處理技術

高濃度氨氮廢水是指氨氮質量濃度大於500mg/L
的廢水。伴隨石油、化工、冶金、食品和制葯等工業的發展,以及人民生活水平的不斷提高,工業廢水和城市生活污水中氨氮的含量急劇上升,呈現氨氮污染源多、排放量大,並且排放的濃度增大的特點〔2〕。目前針對高氨氮廢水的處理技術主要使用吹脫法、化學沉澱法等。

1.1 吹脫法

將空氣通入廢水中,使廢水中溶解性氣體和易揮發性溶質由液相轉入氣相,使廢水得到處理的過程稱為吹脫,常見的工藝流程見圖 1。


圖 2 生物脫氮的途徑

用生物法處理含氨氮廢水時,有機碳的相對濃度是考慮的主要因素,維持最佳碳氮比也是生物法成功的關鍵之一。

生物法具有操作簡單、效果穩定、不產生二次污染且經濟的優點,其缺點為佔地面積大,處理效率易受溫度和有毒物質等的影響且對運行管理要求較高。同時,在工業運用中應考慮某些物質對微生物活動和繁殖的抑製作用。此外,高濃度的氨氮對生物法硝化過程具有抑製作用,因此當處理氨氮廢水的初始質量濃度<300
mg/L 時,採用生物法效果較好。

J. Kim 等〔24〕採用小球藻處理美國俄亥俄州辛辛那提磨溪污水處理廠廢水中的氨氮,實驗結果表明,小球藻在經歷24 h 的遲緩期後,在48 h 內氨氮去除率可達50%。

2.3.1 傳統生物硝化反硝化技術

傳統生物硝化反硝化脫氮處理過程包括硝化和反硝化兩個階段。硝化過程是指在好氧條件下,在硝酸鹽和亞硝酸鹽菌的作用下,氨氮可被氧化成硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮;再通過缺氧條件,反硝化菌將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原成氮氣,從而達到脫氮的目的。

傳統生物硝化反硝化法中,較成熟的方法有A/O 法、A2/O 法、SBR
序批式處理法、接觸氧化法等。它們具有效果穩定、操作簡單、不產生二次污染、成本較低等優點。但該法也存在一些弊端,如必須補充相應的碳源來配合實現氨氮的脫除,使運行費用增加;碳氮比較小時,需要進行消化液迴流,增加了反應池容積和動力消耗;硝化細菌濃度低,系統投鹼量大等。

楊小俊等〔25〕通過A/O 膜生物反應器處理某煉油廠氣浮池出水中的氨氮,實驗結果表明,當氨氮和COD 容積負荷分別在0.04~0.08、0.30~0.84 kg/(m3·d)時,處理後水中氨氮質量濃度小於5 mg/L。

2.3.2 新型生物脫氮技術

(1)短程硝化反硝化技術。短程硝化反硝化是在同一個反應器中,先在有氧的條件下,利用氨氧化細菌將氨氧化成亞硝酸鹽,阻止亞硝酸鹽進一步氧化,然後直接在缺氧的條件下,以有機物或外加碳源作為電子供體,將亞硝酸鹽進行反硝化生成氮氣。

短程硝化反硝化與傳統生物脫氮相比具有以下優點:對於活性污泥法,可節省25%的供氧量,降低能耗;節省碳源,一定情況下可提高總氮的去除率;提高了反應速率,縮短了反應時間,減少反應器容積。但由於亞硝化細菌和硝化細菌之間關系緊密,每個影響因素的變化都同時影響到兩類細菌,而且各個因素之間也存在著相互影響的關系,這使得短程硝化反硝化的條件難以控制。目前短程硝化反硝化技術仍處在人工配水實驗階段,對此現象的理論解釋還不充分。

(2)同時硝化反硝化技術。當硝化與反硝化在同一個反應器中同時進行時,即為同時硝化反硝化(SND)。廢水中溶解氧受擴散速度限制,在微生物絮體或者生物膜的表面,溶解氧濃度較高,利於好氧硝化菌和氨化菌的生長繁殖,越深入絮體或膜內部,溶解氧濃度越低,形成缺氧區,反硝化細菌占優勢,從而形成同時硝化反硝化過程。

鄒聯沛等〔26〕對膜生物反應器系統中的同時硝化反硝化現象進行了研究,實驗結果表明,當DO 為1mg/L,C/N=30,pH=7.2
時,COD、NH4+-N、TN 去除率分別為96%、95%、92%,並發現在一定的范圍內,升高或降低反應器內DO 濃度後,TN 去除率都會下降。

同時硝化反硝化法節省反應器,縮短了反應時間,且能耗低、投資省。但目前對於同步硝化反硝化的研究尚處於實驗室階段,其作用機理及動力學模型需做進一步的研究,其工業化運用尚難實現。

(3)厭氧氨氧化技術。厭氧氨氧化是指在缺氧或厭氧條件下,微生物以NH4+ 為電子受體,以NO2- 或NO3- 為電子供體進行的NH4+、NO2- 或NO3- 轉化成N2的過程〔27〕。

何岩等〔28〕研究了SHARON
工藝與厭氧氨氧化工藝聯用技術處理「中老齡」垃圾滲濾液的效果,實驗結果表明,厭氧氨氧化反應器可在具有硝化活性的污泥中實現啟動;
在進水氨氮和亞硝酸氮質量濃度不超過250 mg/L 的條件下,氨氮和亞硝酸氮的去除率分別可達到80%和90%。目前,SHARON
與厭氧氨氧化聯合工藝的研究仍處於實驗室階段,還需要進一步調整和優化工藝條件,以提高聯合工藝去除實際高氨氮廢水中的總氮的效能。

厭氧氨氧化技術可以大幅度地降低硝化反應的充氧能耗,免去反硝化反應的外源電子供體,可節省傳統硝化反硝化過程中所需的中和試劑,產生的污泥量少。但目前為止,其反應機理、參與菌種和各項操作參數均不明確。

2.4 膜技術

2.4.1 反滲透技術

反滲透技術是在高於溶液滲透壓的壓力作用下,藉助於半透膜對溶質的選擇截留作用,將溶質與溶劑分離的技術,具有能耗低、無污染、工藝先進、操作維護簡便等優點。

利用反滲透技術處理氨氮廢水的過程中,設備給予足夠的壓力,水通過選擇性膜析出,可用作工業純水,而膜另一側氨氮溶液的濃度則相應增高,成為可以被再次處理和利用的濃縮液。在實際操作中,施加的反滲透壓力與溶液的濃度成正比,隨著氨氮濃度的升高,反滲透裝置所需的能耗就越高,而效率卻是在下降〔29〕。

徐永平等〔30〕以兗礦魯南化肥廠碳酸鉀生產車間含NH4Cl 的廢水為研究對象,利用反滲透法對NH4Cl
廢水的處理過程進行了研究,實驗裝置採用反滲透膜(NTR-70SWCS4)過濾機。結果表明,在用反滲透膜技術處理氨氮廢水的過程中,氯化銨質量濃度適宜在60
g/L 以下,在該濃度條件下,設備脫氨氮效率較高,一般大於97%,各項技術指標合格,可以用於實際生產操作。

2.4.2 電滲析法

電滲析是在外加直流電場的作用下,利用離子交換膜的選擇透過性,使離子從電解質溶液中分離出來的過程。電滲析法可高效地分離廢水中的氨氮,並且該方法前期投入小,能量和葯劑消耗低,操作簡單,水的利用率高,無二次污染副產物。

唐艷等〔31〕採用自製電滲析設備對進水電導率為2 920 μS/cm,氨氮質量濃度為534.59 mg/L
的氨氮廢水進行處理,通過實驗得到在電滲析電壓為55 V,進水流量為24 L/h
這一最佳工藝參數條件下,可對實驗用水有效脫氮的結論,出水氨氮質量濃度為13 mg/L。

3 不同濃度工業含氨氮廢水的處理方法比較

不同氨氮廢水處理方法優缺點比較見表 4。

通過對以上幾種不同方法的論述,可以看出目前針對工業廢水中高濃度氨氮的處理方法主要使用物理化學方法做預處理,再選擇其他方法進行後續處理,雖能取得較好的處理效果,但仍存在結垢、二次污染的問題。對低濃度的氨氮廢水較常用的方法為化學法和傳統生物法,其中化學法的一些處理技術還不成熟,未在實際生產中應用,因此還無法滿足工業對低濃度氨氮廢水深度處理的要求;
生物法能較好地解決二次污染問題,且能達到工業對低濃度氨氮廢水深度處理的要求,但目前對微生物的選種和馴化還不完全成熟。

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E. 污水處理都有哪些有效的方法

處理污水,首先要了解清楚污水的類型,污水的水質情況,以及污水的水量及處理要求。
針對於現階段的污水處理,總結出以下幾點方法。
1、物理法
物理法污水處理就是利用物理作用,分離污水中主要呈懸浮狀態的污染物,在處理過程中不改變水的化學性質。
⑴沉澱(重力分離)
污水流入池內由於流速降低,污水中的固體物質在中立的作用下進行沉澱,而使固體物質與水分離。
這種工藝分離效果好,簡單易行,應用廣泛,如污水處理廠的沉砂池和沉澱池。沉砂池主要去除污水中密度較大的固體顆粒物,沉澱池則主要用於去除污水中大量的呈顆粒狀的懸浮固體。
⑵篩選(截流)
利用篩濾介質截流污水中的懸浮物。屬於砂濾處理的設備有格柵、微濾機、砂濾池、真空濾機、壓濾機(後兩種主要用於污泥脫水)等。
⑶氣浮(上浮)
對一些相對密度接近於水的細微顆粒,因其自重難於在水中下沉或上浮,可採用氣浮裝置。此法將空氣打入污水中,並使其以微小氣泡的形勢由水中析出,污水中密度

近於水的微小顆粒狀污染雜質(如乳化油)黏附到氣泡上,並隨氣泡升至水面,形成泡沫浮渣而去除。根據空氣打入方式的不同,氣浮設備有加壓溶汽氣浮法、葉輪氣浮法和射流氣浮法等。為提高氣浮效果,有時需要向污水中投加混凝劑。
⑷離心與旋流分離
使含有懸浮固體或乳化油的污水,由於懸浮固體和廢水的質量不同,受到的離心力也不同,質量大的懸浮固體被拋甩到污水外側,這樣就可使懸浮固體和污水分別通過各自的排出口排出設備之外,從而使污水得以凈化。
2.化學法
污水的化學處理方法就是向污水投加化學物質,利用化學反應來分離回收污水中的污染物,或是其轉化為無害物質。屬於化學處理法的有以下幾種。
⑴混凝法
混凝法是向污水中投加一定量的葯劑,經過脫穩、架橋等反應過程,使污水中的污染物凝聚並沉降。水中呈膠體狀態的污染物質通常帶有負電荷,膠體顆粒之間互相排
斥形成穩定的混合液,若水中帶有相反電荷的電解質(混凝劑)可使污水中的膠體顆粒改變為呈電中性,並在分子引力作用下,凝聚成大顆粒下沉。
⑵中和法
用化學方法消除污水中過量的酸和鹼,使其pH值達到中性左右的過程稱為中和法。處理含酸污水以鹼作為中和劑,處理含鹼污水以酸作為中和劑,也可以吹入含
CO2的煙道氣進行中和。酸和鹼均指無機酸和無機鹼,一般依照「以廢制廢」的原則,亦可採用葯劑中和處理,可以連續進行,也可間歇進行。
⑶氧化還原法
污水中呈溶解狀態的有機物和無機物,在投加氧化劑和還原劑後,由於電子的遷移而發生氧化和還原作用形成無害的物質。常用的氧化劑有空氣中的氧、純氧、漂白
粉、臭氧、氯氣等,氧化法多用於處理含氰含酚廢水。常用的還原劑則有鐵屑、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉等,還原法多用於處理含鉻、含汞廢水。
⑷電解法
在廢水中插入電極並通過電流,則在陰極板上接受電子。在水的電解過程中,陽極上產生氧氣,陰極上產生氫氣。上述綜合過程使陽極上發生氧化作用,在陰極上發生還原作用。目前電解法主要用於處理含鉻及含氰廢水。
⑸吸附法
污水吸附處理主要是利用固體物質表面對污水中污染物質的吸附,吸附可分為物理吸附和生物吸附等。
物理吸附是吸附劑和吸附質之間在分子力作用下產生的,不產生
化學變化,而化學吸附法則使吸附劑和吸附質在化學鍵力作用下起吸附作用的,因此化學吸附選擇性較強。此外,在生物作用下也可產生生物吸附。在污水處理中常
用的吸附劑有活性炭、磺化煤、硅藻土、焦炭等。
⑹化學沉澱法
向污水中投加某種化學葯劑,使它和某些溶解物質產生反應,生成難溶鹽沉澱下來。多用於處理含重金屬離子的工業廢水。
⑺離子交換法
離子交換法在污水處理中應用較廣。使用的離子交換劑分為無機離子交換法(天然沸石和合成沸石)、有機離子交換樹脂(強酸性陽離子樹脂、弱酸性陽離子樹脂、強

鹼性陰離子樹脂、弱鹼性陰離子樹脂、鰲和樹脂等)。採用離子交換法處理污水時,必須考慮樹脂的選擇性。樹脂對各種離子的交換能力是不同的,這主要取決於各
種離子對該種樹脂親和力的大小,又稱選擇性的大小,另外還要考慮到樹脂的再生方法等。
⑻膜分離法
滲析、電滲析、超濾、微濾、反滲透等通過一種特殊的半滲透膜分離水中的離子和分子的技術,統稱為膜分離法。電滲析法主要用於水的脫鹽,回收某些金屬離子等。

反滲透作用主要是膜表面化學本性所起的作用,他分離的溶質粒徑小,除鹽率高,所需的工作壓力大;超濾所用的材質和反滲透相同,但超濾是篩濾作用,分離溶質
粒徑大,透水率高,除鹽率低,工作壓力小。
3、生物法
污水的生物膜法就是採取一定的人工措施,創造有利於微生物生長、繁殖的環境,使微生物大量增殖,以提高微生物氧化、分解有機污染物被降解並轉化為無害物質,使污水得以凈化。
生物處理法可分為好氧處理法和厭氧處理法兩類。前者處理效率高,效果好,使用廣泛,是生物處理的主要方法。屬於生物處理法的工藝有以下幾種。
⑴活性污泥法
是當前應用最廣泛的一種生物處理技術。將空氣連續鼓入含有大量溶解有機污染物的污水中,經過一段時間,水中既形成繁殖有大量好氧型微生物的絮凝體—活性污 泥,
活性污泥能夠吸附水中的有機物,生活污水在活性污泥上的微生物以有機物為食料,獲得能量,並不斷省長增殖,有機物被分解、去除,使污水得以凈化。

一般經曝氣池處理的出水是含有大量活性污泥的污水—混合液,經沉澱分離,水被凈化排放,沉澱分離後的污泥作為種泥,部分迴流到曝氣池。活性污泥法自出現以來,經過80多年的演變,出現了各種
活性污泥法的變法,但其原理和工藝過程沒有根本性的改變。
(2)普通活性污泥法
這種方法已被廣泛使用,是許多污水處理廠的常用工藝。傳統活性污泥法是將污水和迴流污泥從曝氣池首段引入,呈推流式至曝氣池末端流出,此法適用於處理要求高、水質較穩定的污水,但對負荷的變動適應性較弱,後來在此基礎上產生了一些改良形式。
⑶多點進水法
為了使槽內有機負荷接近一定值,把污水從幾個點分開流入,有利於解決超負荷問題。
⑷吸附再生法
接觸槽內活化的活性污泥吸附污染物質,污泥與水分離後,在曝氣槽內把吸附的污染物質進行氧化。該法有利於增加污水處理量,有一定的抗擊沖擊負荷能力。
⑸延時曝氣法
污水在曝氣池內延長曝氣時間,有利於完全氧化,污泥量少,該法適用於小型污水處理廠。
⑹厭氧-缺氧
- 好氧活性污泥法
在常規活性污泥法去除有機污染物的同時,為了能有效的去除氮磷等營養物質,人們把厭氧、缺氧、好氧狀況組合到活性污泥法中,使厭氧-缺氧-好氧狀況在反應曝氣池內同時存在或反復周期實現,形成了厭氧-缺氧-好氧活性污泥法。也有的工藝流程採用厭氧-好氧活性污泥法。
⑺間歇式活性污泥法
污水流至單一反應池中,按時間通過程序控制各過程。在反應池的一個工作周期,運行程序依次為進水、反應、沉澱、出水和待機等過程。該法適用於中小水量和出水水質較高的場合,有利於自動化控制;通過對運行的調整,該法也可進行除磷脫氮和化學處理,有利於污水回用
近年來,SBR工藝發展很快,尤其隨著儀表和自控技術與裝備的發展,間歇式活性污泥法新工藝不斷涌現,如CASS工藝、CAST工藝、IDEA工藝、MSBR工藝以及UNITANK工藝等。
⑻ AB法
該法是吸附降解工藝的簡稱,屬超高負荷活性污泥法,它是兩個活性污泥法的串聯系統,兩者各有獨立的二次沉澱池。該法抗沖擊負荷能力強,有利於除磷脫氮和化學處理,特別有利於處理濃度高、水質水量變化大的污水。
⑼氧化溝
氧化溝為連續環形曝氣池,其池較長,深度較淺。氧化溝系統是一種成本低廉、構造簡單易於維護管理的處理技術,其出水水質好,可進行脫氮,有利於延時曝氣。
4、生物膜法
使污水連續流經固體填料,在填料上就能夠形成污泥垢狀的生物膜,生物膜上繁殖大量的微生物,吸附和降解水中的有機污染物,能起到與活性污泥同樣的凈化污水作
用。從填料上脫落下來死亡的生物膜隨污水流入沉澱池,經沉澱池澄清凈化。生物膜有多種處理構築物,如生物濾料、生物轉盤、生物接觸氧化和生物流化床等。
⑴生物濾池
生物濾池是以土壤自凈原理為依據發展起來的,濾池內有固定填料,污水流過時與濾料相接觸,微生物在濾料表面形成生物膜。
凈化污水裝置由提供微生物生長息棲的 濾床、布水系統以及排水系統組成。生物濾池操作簡單,費用低,適用於中小城鎮和邊遠地區。生物濾池分為普通生物濾池、高負荷生物濾池和塔式生物濾池以及曝 氣生物濾池等。
⑵生物轉盤
通過傳動裝置驅動生物轉盤以一定的速度在接觸反應池內轉動,交
替的與空氣和污水接觸,每一周期完成吸附-吸氧-氧化分解的過程,通過不斷轉動,使污水中的污染物不斷分解氧化。生物轉盤流程中除了生物轉盤外,還有初次
和二次沉澱池。生物轉盤的適應范圍廣泛,對生活污水和各種工業廢水都能適用,同時生物轉盤的動力消耗低,抗沖擊負荷能力強,管理維護簡便。
⑶生物接觸氧化
在池內設填料,使已經充氧的污水浸沒全部填料,填料上長滿生物膜,污水與生物膜接觸,水中的有機物被微生物吸附,氧化分解和轉化成新的生物膜。從填料上脫落
的生物膜隨水流到二沉池後被去除,污水得到凈化。生物接觸氧化法對沖擊負荷有較強的適應能力,污泥產量少,可保證出水水質。
⑷生物流化床
採用相對密度大於1的細小惰性顆粒,如砂、焦炭、活性炭、陶粒等作為載體,微生物在載體表面附著生長,形成生物膜,充氧污水自上而下流動使載體處於流化狀體,生物膜與污水充分接觸。生物流化床處理效率高,能適應較大沖擊負荷,佔地小。
5、自然生物處理法
利用自然條件下生長繁殖的微生物來處理污水,形成水體-微生物-植物組成的生態系統,對污染物進行一系列的物理-化學和生物凈化,可對污水中的營養物質充分

利用,有利於綠色植物生長,實現污水的資源化、無害化和穩定化。該法工藝簡單,建設與運行費用都較低,效率高,是一種符合生態原理的污水處理方式,但容易

受自然條件影響,佔地較大。主要有水生植物塘、水生動物塘、土地處理系統以及上述工藝組合系統。穩定塘是利用塘水中自然生長的微生物處理污水,而在塘中生
長的藻類的光合作用和大氣氧作用向塘中供氧。在穩定塘內污水停留時間長,其生化過程和自然水體凈化過程相似。穩定塘按其微生物反應類型
分為好氧塘、兼性塘、厭氧塘和曝氣塘等。土地處理是以土地凈化為核心,利用土壤的過濾截留、吸附、化學反應和沉澱及微生物的分解作用處理污水中的污染物,土地上生長的農作物可充分利用污水中的水分和營養物。如污水農田灌溉就是一種土地處理方式。
6、厭氧生物處理法
利用兼性厭氧菌在無氧條件下降解有機污染物,主要用於處理高濃度難降解的有機工業廢水及有機污泥。主要構築物是消化池,近年來在這個領域有很大的發展,開創
了一系列的新型高效厭氧處理構築物,如厭氧濾池、厭氧轉盤、上流式厭氧污泥床、厭氧流化床等高效反應裝置,該法能耗低且能產生能量,污泥量少。

F. 如何去除水中氨氮

以下是去除水中氨氮的一些措施,供參考:

  1. 硝化和脫氮

氨(NH3)被亞硝化細菌氧化成亞硝酸,亞硝酸再被硝化細菌氧化成硝酸,稱為硝化作用,硝化作用需要消耗氧氣,當水中溶氧濃度低於1~2毫克/升時硝化作用速度明顯降低。在水中溶氧缺乏的情況下,反硝化細菌能將硝酸還原為亞硝酸、次硝酸、羥胺或氮時,這種過程稱為硝酸還原,當形成的氣態氮作為代謝物釋放並從系統中流失時,就稱之為脫氮作用。

G. 污水處理的基本方法

針對於現階段的污水處理,總結出以下幾點方法。

1、物理法

物理法污水處理就是利用物理作用,分離污水中主要呈懸浮狀態的污染物,在處理過程中不改變水的化學性質。

⑴沉澱(重力分離)

污水流入池內由於流速降低,污水中的固體物質在中立的作用下進行沉澱,而使固體物質與水分離。

這種工藝分離效果好,簡單易行,應用廣泛,如污水處理廠的沉砂池和沉澱池。沉砂池主要去除污水中密度較大的固體顆粒物,沉澱池則主要用於去除污水中大量的呈顆粒狀的懸浮固體。

⑵篩選(截流)

利用篩濾介質截流污水中的懸浮物。屬於砂濾處理的設備有格柵、微濾機、砂濾池、真空濾機、壓濾機(後兩種主要用於污泥脫水)等。

⑶氣浮(上浮)

對一些相對密度接近於水的細微顆粒,因其自重難於在水中下沉或上浮,可採用氣浮裝置。此法將空氣打入污水中,並使其以微小氣泡的形勢由水中析出,污水中密度 近於水的微小顆粒狀污染雜質(如乳化油)黏附到氣泡上,並隨氣泡升至水面,形成泡沫浮渣而去除。根據空氣打入方式的不同,氣浮設備有加壓溶汽氣浮法、葉輪氣浮法和射流氣浮法等。為提高氣浮效果,有時需要向污水中投加混凝劑。

⑷離心與旋流分離

使含有懸浮固體或乳化油的污水,由於懸浮固體和廢水的質量不同,受到的離心力也不同,質量大的懸浮固體被拋甩到污水外側,這樣就可使懸浮固體和污水分別通過各自的排出口排出設備之外,從而使污水得以凈化。

2.化學法

污水的化學處理方法就是向污水投加化學物質,利用化學反應來分離回收污水中的污染物,或是其轉化為無害物質。屬於化學處理法的有以下幾種。

⑴混凝法

混凝法是向污水中投加一定量的葯劑,經過脫穩、架橋等反應過程,使污水中的污染物凝聚並沉降。水中呈膠體狀態的污染物質通常帶有負電荷,膠體顆粒之間互相排 斥形成穩定的混合液,若水中帶有相反電荷的電解質(混凝劑)可使污水中的膠體顆粒改變為呈電中性,並在分子引力作用下,凝聚成大顆粒下沉。

⑵中和法

用化學方法消除污水中過量的酸和鹼,使其pH值達到中性左右的過程稱為中和法。處理含酸污水以鹼作為中和劑,處理含鹼污水以酸作為中和劑,也可以吹入含 CO2的煙道氣進行中和。酸和鹼均指無機酸和無機鹼,一般依照「以廢制廢」的原則,亦可採用葯劑中和處理,可以連續進行,也可間歇進行。

⑶氧化還原法

污水中呈溶解狀態的有機物和無機物,在投加氧化劑和還原劑後,由於電子的遷移而發生氧化和還原作用形成無害的物質。常用的氧化劑有空氣中的氧、純氧、漂白 粉、臭氧、氯氣等,氧化法多用於處理含氰含酚廢水。常用的還原劑則有鐵屑、硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉等,還原法多用於處理含鉻、含汞廢水。

⑷電解法

在廢水中插入電極並通過電流,則在陰極板上接受電子。在水的電解過程中,陽極上產生氧氣,陰極上產生氫氣。上述綜合過程使陽極上發生氧化作用,在陰極上發生還原作用。目前電解法主要用於處理含鉻及含氰廢水。

⑸吸附法

污水吸附處理主要是利用固體物質表面對污水中污染物質的吸附,吸附可分為物理吸附和生物吸附等。 物理吸附是吸附劑和吸附質之間在分子力作用下產生的,不產生 化學變化,而化學吸附法則使吸附劑和吸附質在化學鍵力作用下起吸附作用的,因此化學吸附選擇性較強。此外,在生物作用下也可產生生物吸附。在污水處理中常 用的吸附劑有活性炭、磺化煤、硅藻土、焦炭等。

⑹化學沉澱法

向污水中投加某種化學葯劑,使它和某些溶解物質產生反應,生成難溶鹽沉澱下來。多用於處理含重金屬離子的工業廢水。

⑺離子交換法

離子交換法在污水處理中應用較廣。使用的離子交換劑分為無機離子交換法(天然沸石和合成沸石)、有機離子交換樹脂(強酸性陽離子樹脂、弱酸性陽離子樹脂、強 鹼性陰離子樹脂、弱鹼性陰離子樹脂、鰲和樹脂等)。採用離子交換法處理污水時,必須考慮樹脂的選擇性。樹脂對各種離子的交換能力是不同的,這主要取決於各 種離子對該種樹脂親和力的大小,又稱選擇性的大小,另外還要考慮到樹脂的再生方法等。

⑻膜分離法

滲析、電滲析、超濾、微濾、反滲透等通過一種特殊的半滲透膜分離水中的離子和分子的技術,統稱為膜分離法。電滲析法主要用於水的脫鹽,回收某些金屬離子等。 反滲透作用主要是膜表面化學本性所起的作用,他分離的溶質粒徑小,除鹽率高,所需的工作壓力大;超濾所用的材質和反滲透相同,但超濾是篩濾作用,分離溶質 粒徑大,透水率高,除鹽率低,工作壓力小。

3、生物法

污水的生物膜法就是採取一定的人工措施,創造有利於微生物生長、繁殖的環境,使微生物大量增殖,以提高微生物氧化、分解有機污染物被降解並轉化為無害物質,使污水得以凈化。

生物處理法可分為好氧處理法和厭氧處理法兩類。前者處理效率高,效果好,使用廣泛,是生物處理的主要方法。屬於生物處理法的工藝有以下幾種。

⑴活性污泥法

是當前應用最廣泛的一種生物處理技術。將空氣連續鼓入含有大量溶解有機污染物的污水中,經過一段時間,水中既形成繁殖有大量好氧型微生物的絮凝體—活性污 泥,

活性污泥能夠吸附水中的有機物,生活污水在活性污泥上的微生物以有機物為食料,獲得能量,並不斷省長增殖,有機物被分解、去除,使污水得以凈化。 一般經曝氣池處理的出水是含有大量活性污泥的污水—混合液,經沉澱分離,水被凈化排放,沉澱分離後的污泥作為種泥,部分迴流到曝氣池。活性污泥法自出現以來,經過80多年的演變,出現了各種

活性污泥法的變法,但其原理和工藝過程沒有根本性的改變。

(2)普通活性污泥法

這種方法已被廣泛使用,是許多污水處理廠的常用工藝。傳統活性污泥法是將污水和迴流污泥從曝氣池首段引入,呈推流式至曝氣池末端流出,此法適用於處理要求高、水質較穩定的污水,但對負荷的變動適應性較弱,後來在此基礎上產生了一些改良形式。

⑶多點進水法

為了使槽內有機負荷接近一定值,把污水從幾個點分開流入,有利於解決超負荷問題。

⑷吸附再生法

接觸槽內活化的活性污泥吸附污染物質,污泥與水分離後,在曝氣槽內把吸附的污染物質進行氧化。該法有利於增加污水處理量,有一定的抗擊沖擊負荷能力。

⑸延時曝氣法

污水在曝氣池內延長曝氣時間,有利於完全氧化,污泥量少,該法適用於小型污水處理廠。

⑹厭氧-缺氧

- 好氧活性污泥法 在常規活性污泥法去除有機污染物的同時,為了能有效的去除氮磷等營養物質,人們把厭氧、缺氧、好氧狀況組合到活性污泥法中,使厭氧-缺氧-好氧狀況在反應曝氣池內同時存在或反復周期實現,形成了厭氧-缺氧-好氧活性污泥法。也有的工藝流程採用厭氧-好氧活性污泥法。

⑺間歇式活性污泥法

污水流至單一反應池中,按時間通過程序控制各過程。在反應池的一個工作周期,運行程序依次為進水、反應、沉澱、出水和待機等過程。該法適用於中小水量和出水水質較高的場合,有利於自動化控制;通過對運行的調整,該法也可進行除磷脫氮和化學處理,有利於污水回用。

H. 制葯廠污水排放化學需氧量和總氮超標如何處理

一、制葯廢水的處理方法
制葯廢水的處理方法可歸納為以下幾種:物化處理、化學處理 、生化處理 以及多種方法的組合處理等,各種處理方法具有各自的優勢及不足。下面就來為大家詳細介紹各種處理方法以及工藝的選擇。
物化處理
根據制葯廢水的水質特點,在其處理過程中需要採用物化處理作為生化處理的預處理或後處理工序。目前應用的物化處理方法主要包括混凝、氣浮、吸附、氨吹脫、電解、離子交換和膜分離法等。
(1) 混凝法
該技術是目前國內外普遍採用的一種水質處理方法,它被廣泛用於制葯廢水預處理及後處理過程中,如硫酸鋁和聚合硫酸鐵等用於中葯廢水等。高效混凝處理的關鍵在於恰當地選擇和投加性能優良的混凝劑。近年來混凝劑的發展方向是由低分子向聚合高分子發展,由成分功能單一型向復合型發展[3]。劉明華等[4]以其研製的一種高效復合型絮凝劑F-1處理急支糖漿生產廢水,在 pH為6.5, 絮凝劑用量為300 mg/L時,廢液的COD、SS和色度的去除率分別達到69.7%、96.4%和87.5%,其性能明顯優於PAC(粉末活性炭)、聚丙烯醯胺(PAM)等單一絮凝劑。
(2) 氣浮法
氣浮法通常包括充氣氣浮、溶氣氣浮、化學氣浮和電解氣浮等多種形式。新昌制葯廠採用CAF渦凹氣浮裝置對制葯廢水進行預處理,在適當葯劑配合下,COD的平均去除率在25%左右。
(3) 吸附法
常用的吸附劑有活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等。武漢健民制葯廠採用煤灰吸附-兩級好氧生物處理工藝處理其廢水。結果顯示, 吸附預處理對廢水的COD去除率達41.1%,並提高了BOD5/COD值。
(4) 膜分離法
膜技術包括反滲透、納濾膜和纖維膜,可回收有用物質,減少有機物的排放總量。該技術的主要特點是設備簡單、操作方便、無相變及化學變化、處理效率高和節約能源。朱安娜等採用納濾膜對潔黴素廢水進行分離實驗,發現既減少了廢水中潔黴素對微生物的抑製作用,又可回收潔黴素。
(5) 電解法
該法處理廢水具有高效、易操作等優點而得到人們的重視,同時電解法又有很好的脫色效果。李穎[8]採用電解法預處理核黃素上清液,COD、SS和色度的去除率分別達到71%、83%和67%。
化學處理
應用化學方法時,某些試劑的過量使用容易導致水體的二次污染,因此在設計前應做好相關的實驗研究工作。化學法包括鐵炭法、化學氧化還原法(fenton試劑、H2O2、O3)、深度氧化技術等。
(1) 鐵炭法
工業運行表明,以Fe-C作為制葯廢水的預處理步驟,其出水的可生化性可大大提高。樓茂興等採用鐵炭—微電解—厭氧—好氧—氣浮聯合處理工藝處理甲紅黴素、鹽酸環丙沙星等醫葯中間體生產廢水,鐵炭法處理後COD去除率達20%,最終出水達到國家《污水綜合排放標准》(GB8978—1996)一級標准。
(2) Fenton試劑處理法
亞鐵鹽和H2O2的組合稱為Fenton試劑,它能有效去除傳統廢水處理技術無法去除的難降解有機物。隨著研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸鹽(C2O42-)等引入Fenton試劑中,使其氧化能力大大加強。以TiO2為催化劑,9 W低壓汞燈為光源,用Fenton試劑對制葯廢水進行處理,取得了脫色率100%,COD去除率92.3%的效果,且硝基苯類化合物從8.05 mg/L降至0.41 mg/L。
(3)氧化法
採用該法能提高廢水的可生化性,同時對COD有較好的去除率。如Balcioglu等對3種抗生素廢水進行臭氧氧化處理,結果顯示,經臭氧氧化的廢水不僅BOD5/COD的比值有所提高,而且COD的去除率均為75%以上。
(4) 氧化技術
又稱高級氧化技術,它匯集了現代光、電、聲、磁、材料等各相近學科的最新研究成果,主要包括電化學氧化法、濕式氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法和超聲降解法等。其中紫外光催化氧化技術具有新穎、高效、對廢水無選擇性等優點,尤其適合於不飽合烴的降解,且反應條件也比較溫和,無二次污染,具有很好的應用前景。與紫外線、熱、壓力等處理方法相比,超聲波對有機物的處理更直接,對設備的要求更低,作為一種新型的處理方法,正受到越來越多的關注。肖廣全等[13]用超聲波-好氧生物接觸法處理制葯廢水,在超聲波處理60 s,功率200 w的情況下,廢水的COD總去除率達96%。
生化處理
生化處理技術是目前制葯廢水廣泛採用的處理技術,包括好氧生物法、厭氧生物法、好氧-厭氧等組合方法。
(1) 好氧生物處理
由於制葯廢水大多是高濃度有機廢水,進行好氧生物處理時一般需對原液進行稀釋,因此動力消耗大,且廢水可生化性較差,很難直接生化處理後達標排放,所以單獨使用好氧處理的不多,一般需進行預處理。常用的好氧生物處理方法包括活性污泥法、深井曝氣法、吸附生物降解法(AB法)、接觸氧化法、序批式間歇活性污泥法(SBR法)、循環式活性污泥法(CASS法)等。
1.1深井曝氣法
深井曝氣是一種高速活性污泥系統,該法具有氧利用率高、佔地面積小、處理效果佳、投資少、運行費用低、不存在污泥膨脹、產泥量低等優點。此外,其保溫效果好,處理不受氣候條件影響,可保證北方地區冬天廢水處理的效果。東北制葯總廠的高濃度有機廢水經深井曝氣池生化處理後,COD去除率達92.7%,可見用其處理效率是很高的,而且對下一步的治理極其有利,對工藝治理的出水達標起著決定性作用。
1.2AB法
AB法屬超高負荷活性污泥法。AB工藝對BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率一般均高於常規活性污泥法。其突出的優點是A段負荷高,抗沖擊負荷能力強,對pH和有毒物質具有較大的緩沖作用,特別適用於處理濃度較高、水質水量變化較大的污水。楊俊仕等採用水解酸化-AB生物法工藝處理抗生素廢水,工藝流程短,節能,處理費用也低於同種廢水的化學絮凝-生物法處理方法。
1.3生物接觸氧化法
該技術集活性污泥和生物膜法的優勢於一體,具有容積負荷高、污泥產量少、抗沖擊能力強、工藝運行穩定、管理方便等優點。很多工程採用兩段法,目的在於馴化不同階段的優勢菌種,充分發揮不同微生物種群間的協同作用,提高生化效果和抗沖擊能力。在工程中常以厭氧消化、酸化作為預處理工序,採用接觸氧化法處理制葯廢水。哈爾濱北方制葯廠採用水解酸化-兩段生物接觸氧化工藝處理制葯廢水,運行結果表明,該工藝處理效果穩定、工藝組合合理。隨著該工藝技術的逐漸成熟,應用領域也更加廣泛。
1.4SBR法
SBR法具有耐沖擊負荷強、污泥活性高、結構簡單、無需迴流、操作靈活、佔地少、投資省、運行穩定、基質去除率高、脫氮除磷效果好等優點,適合處理水量水質波動大的廢水。用SBR工藝處理制葯廢水的試驗表明:曝氣時間對該工藝的處理效果有很大影響;設置缺氧段,尤其是缺氧與好氧交替重復設計,可明顯提高處理效果;反應池中投加PAC的SBR強化處理工藝,可明顯提高系統的去除效果。近年來該工藝日趨完善,在制葯廢水處理中應用也較多,採用水解酸化-SBR法處理生物制葯廢水,出水水質達到GB8978-1996一級標准。
(2)厭氧生物處理
目前國內外處理高濃度有機廢水主要是以厭氧法為主,但經單獨的厭氧方法處理後出水COD仍較高,一般需要進行後處理(如好氧生物處理)。目前仍需加強高效厭氧反應器的開發設計及進行深入的運行條件研究。在處理制葯廢水中應用較成功的有上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧復合床(UBF)、厭氧折流板反應器(ABR)、水解法等。
2.1UASB法
UASB反應器具有厭氧消化效率高、結構簡單、水力停留時間短、無需另設污泥迴流裝置等優點。採用UASB法處理卡那黴素、氯酶素、VC、SD和葡萄糖等制葯生產廢水時,通常要求SS含量不能過高,以保證COD去除率在85%~90%以上。二級串聯UASB的COD去除率可達90%以上。
2.2UBF法
買文寧等將UASB和UBF進行了對比試驗,結果表明,UBF具有反應液傳質和分離效果好、生物量大和生物種類多、處理效率高、運行穩定性強的特徵,是實用高效的厭氧生物反應器。
2.3水解酸化法
水解池全稱為水解升流式污泥床(HUSB),它是改進的UASB。水解池較之全過程厭氧池有以下優點:不需密閉、攪拌,不設三相分離器,降低了造價並利於維護;可將污水中的大分子、不易生物降解的有機物降解為小分子、易生物降解的有機物,改善原水的可生化性;反應迅速、池子體積小,基建投資少,並能減少污泥量。近年來,水解-好氧工藝在制葯廢水處理中得到了廣泛的應用,如某生物制葯廠採用水解酸化-二段式生物接觸氧化工藝處理制葯廢水,運行穩定,有機物去除效果顯著,COD、BOD5和SS的去除率分別為90.7%、92.4%和87.6%。
(3) 厭氧-好氧及其他組合處理工藝
由於單獨的好氧處理或厭氧處理往往不能滿足要求,而厭氧-好氧、水解酸化-好氧等組合工藝在改善廢水的可生化性、耐沖擊性、投資成本、處理效果等方面表現出了明顯優於單一處理方法的性能,因而在工程實踐中得到了廣泛應用。如某制葯廠採用厭氧-好氧工藝處理制葯廢水,BOD5去除率達98%,COD去除率達95%,處理效果穩定;採用微電解-厭氧水解酸化-SBR工藝處理化學合成制葯廢水,結果表明,整個串聯工藝對廢水水質、水量的變化具有較強的耐沖擊能力,COD去除率可達86%~92%,是處理制葯廢水的一種理想的工藝選擇;在對醫葯中間體制葯廢水的處理中採用水解酸化-A/O-催化氧化-接觸氧化工藝,當進水COD為12 000 mg/L左右時,出水COD達300 mg/L以下;採用生物膜-SBR法處理含生物難降解物的制葯廢水,COD的去除率能達到87.5%~98.31%,遠高於單獨的生物膜法和SBR法的處理效果。
此外,隨著膜技術的不斷發展,膜生物反應器(MBR)在制葯廢水處理中的應用研究也逐漸深入。MBR綜合了膜分離技術和生物處理的特點,具有容積負荷高、抗沖擊能力強、佔地面積小、剩餘污泥量少等優點。採用厭氧-膜生物反應器工藝處理COD為25 000 mg/L的醫葯中間體醯氯廢水,系統對COD的去除率均保持在90%以上;利用專性細菌降解特定有機物的能力,首次採用了萃取膜生物反應器處理含3,4-二氯苯胺的工業廢水,HRT為2 h,其去除率達到99%,獲得了理想的處理效果。盡管在膜污染方面仍存在問題,但隨著膜技術的不斷發展,將會使MBR在制葯廢水處理領域中得到更加廣泛的應用。
二、制葯廢水的處理工藝及選擇
制葯廢水的水質特點使得多數制葯廢水單獨採用生化法處理根本無法達標,所以在生化處理前必須進行必要的預處理。一般應設調節池,調節水質水量和pH,且根據實際情況採用某種物化或化學法作為預處理工序,以降低水中的SS、鹽度及部分COD,減少廢水中的生物抑制性物質,並提高廢水的可降解性,以利於廢水的後續生化處理。
預處理後的廢水,可根據其水質特徵選取某種厭氧和好氧工藝進行處理,若出水要求較高,好氧處理工藝後還需繼續進行後處理。具體工藝的選擇應綜合考慮廢水的性質、工藝的處理效果、基建投資及運行維護等因素,做到技術可行,經濟合理。總的工藝路線為預處理-厭氧-好氧-(後處理)組合工藝。採用水解吸附—接觸氧化—過濾組合工藝處理含人工胰島素等的綜合制葯廢水,處理後出水水質優於GB8978-1996的一級標准。氣浮-水解-接觸氧化工藝處理化學制葯廢水、復合微氧水解-復合好氧-砂濾工藝處理抗生素廢水、氣浮-UBF-CASS工藝處理高濃度中葯提取廢水等都取得了較好的處理效果。
三、制葯廢水中有用物質的回收利用
推進制葯業清潔生產,提高原料的利用率以及中間產物和副產品的綜合回收率,通過改革工藝使污染在生產過程中得到減少或消除。由於某些制葯生產工藝的特殊性,其廢水中含有大量可回收利用的物質,對這類制葯廢水的治理,應首先加強物料回收和綜合利用。針對其醫葯中間體廢水中含量高達5%~10%的銨鹽,採用固定刮板薄膜蒸發、濃縮、結晶、回收質量分數為30%左右的(NH4)2SO4、NH4NO3作肥料或回用,具有明顯經濟效益;某高科技制葯企業用吹脫法處理甲醛含量極高的生產廢水,甲醛氣體經回收後可配成福爾馬林試劑,亦可作為鍋爐熱源進行焚燒。通過回收甲醛使資源得到可持續利用,並且4~5年內可將該處理站的投資費用收回,實現了環境效益和經濟效益的統一。但一般來說,制葯廢水成分復雜,不易回收,且回收流程復雜,成本較高。因此,先進高效的制葯廢水綜合治理技術是徹底解決污水問題的關鍵。
四、結語
關於處理制葯廢水的研究已有不少報道,但由於制葯行業原料及工藝的多樣性,排放的廢水水質千差萬別,所以制葯廢水並沒有成熟統一的治理方法,具體選擇哪種工藝路線取決於廢水的性質。根據該廢水的特點,一般應通過預處理以提高廢水的可生化性並初步去除污染物,再結合生化處理。目前,開發經濟、有效的復合水處理單元是亟待解決的問題。同時,應加強清潔生產的研究,並在處理前期考慮廢水是否有回收利用的價值和適當的途徑,以達到經濟效益和環境效益的統一。
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I. 對垃圾滲濾液的治理有哪些影響因素

城市垃圾填埋場滲濾液的處理一直是填埋場設計、運行和管理中非常棘手的問題。滲濾液是液體在填埋場重力流動的產物,主要來源於降水和垃圾本身的內含水。由於液體在流動過程中有許多因素可能影響到滲濾液的性質,包括物理因素、化學因素以及生物因素等,所以滲濾液的性質在一個相當大的范圍內變動。一般來說,其pH值在4~9之間,COD在2000~62000mg/L的范圍內,BOD5從60~45000mg/L,重金屬濃度和市政污水中重金屬的濃度基本一致。城市垃圾填埋場滲濾液是一種成分復雜的高濃度有機廢水,若不加處理而直接排入環境,會造成嚴重的環境污染。以保護環境為目的,對滲濾液進行處理是必不可少的。�

1 滲濾液處理工藝的現狀

��垃圾滲濾液的處理方法包括物理化學法和生物法。物理化學法主要有活性炭吸附、化學沉澱、密度分離、化學氧化、化學還原、離子交換、膜滲析、氣提及濕式氧化法等多種方法,在COD為2000~4000�mg/L時,物化方法的COD去除率可達50%~87%。和生物處理相比,物化處理不受水質水量變動的影響,出水水質比較穩定,尤其是對BOD5/COD比值較低(0.07~0.20)難以生物處理的垃圾滲濾液,有較好的處理效果。但物化方法處理成本較高,不適於大水量垃圾滲濾液的處理,因此目前垃圾滲濾液主要是採用生物法。

��生物法分為好氧生物處理、厭氧生物處理以及二者的結合。好氧處理包括活性污泥法、曝氣氧化池、好氧穩定塘、生物轉盤和滴濾池等。厭氧處理包括上向流污泥床、厭氧固定化生物反應器、混合反應器及厭氧穩定塘。�

2 滲濾液處理介紹

��垃圾滲濾液具有不同於一般城市污水的特點:BOD5和COD濃度高、金屬含量較高、水質水量變化大、氨氮的含量較高,微生物營養元素比例失調等。在滲濾液的處理方法中,將滲濾液與城市污水合並處理是最簡便的方法。但是填埋場通常遠離城鎮,因此其滲濾液與城市污水合並處理有一定的具體困難,往往不得不自己單獨處理。常用的處理方法如下。�

2.1 好氧處理

��用活性污泥法、氧化溝、好氧穩定塘、生物轉盤等好氧法處理滲濾液都有成功的經驗,好氧處理可有效地降低BOD5、COD和氨氮,還可以去除另一些污染物質如鐵、錳等金屬。在好氧法中又以延時曝氣法用得最多,還有曝氣穩定塘和生物轉盤(主要用以去除氮)。下面將分別予以介紹。�

2.1.1 活性污泥法�

2.1.1.1 傳統活性污泥法

�滲濾液可用生物法、化學絮凝、炭吸附、膜過濾、脂吸附、氣提等方法單獨或聯合處理,其中活性污泥法因其費用低、效率高而得到最廣泛的應用。美國和德國的幾個活性污泥法污水處理廠的運行結果表明,通過提高污泥濃度來降低污泥有機負荷,活性污泥法可以獲得令人滿意的垃圾滲濾液處理效果。例如美國賓州Fall Township污水處理廠,其垃圾滲濾液進水的CODCr為�6000~21000�mg/L,BOD5為�3000~13000�mg/L,氨氮為200~2000�mg/L。曝氣池的污泥濃度(MLVSS)為�6000~12000mg/L,是一般污泥濃度的3~6倍。在體積有機負荷為1.87kgBOD5/(m3·d)時,F/M為0.15~0.31kgBOD5/(kgMLSS·d),BOD5 的去除率為97%;在體積有機負荷為0.3kgBOD5/(m3·d)時,F/M為0.03~0.05kg BOD5/(kgMLSS·d),BOD5的去除率為92%。該廠的數據說明,只要適當提高活性污泥法濃度,使�F/M在0.03~0.31kgBOD5/(kgMLSS·d)之間(不宜再高),採用活性污泥法能夠有效地處理垃圾滲濾液。

�許多學者也發現活性污泥能去除滲濾液中99%的BOD5,80%以上的有機碳能被活性污泥去除,即使進水中有機碳高達1000mg/L,污泥生物相也能很快適應並起降解作用。在低負荷下運行的活性污泥系統,能去除滲濾液中80%~90%的COD,出水BOD5<20mg/L。對於COD� 4000~13000�mg/L、BOD51600~11000mg/L、NH3-N 87~590mg/L的滲濾液,混合式好氧活性污泥法對COD的去除率可穩定在90%以上。眾多實際運行的垃圾滲濾液處理系統表明,活性污泥法比化學氧化法等其它方法的處理效果更佳。�

2.1.1.2 低氧�好氧活性污泥法

�低氧�好氧活性污泥法及SBR法等改進型活性污泥流程,因其具有能維持較高運轉負荷,耗時短等特點,比常規活性污泥法更有效。同濟大學徐迪民等用低氧�好氧活性污泥法處理垃圾填埋場滲濾液,試驗證明:在控制運行條件下,垃圾填埋場滲濾液通過低氧�好氧活性污泥法處理,效果卓越。最終出水的平均CODCr、BOD5、SS分別從原來的�6466� mg/L、3502�mg/L以及239.6mg/L相應降低到CODCr<300mg/L、BOD5<50mg/L(平均為13.3mg/L)以及SS<100mg/L(平均為27.8mg/L)。總去除率分別為CODCr 96.4%、BOD5 99.6%、SS 83.4%。

�處理後的出水若進一步用鹼式氯化鋁進行化學混凝處理,可使出水的CODCr下降到1 00mg/L以下。

�兩段法處理滲濾液的氮、磷也均較一般生物法為佳。磷的平均去除率為90.5%;氮的平均去除率為67.5%。此外該法運行彌補厭氧�好氧兩段生物處理法第一段形成NH3-N較多,導致第二段難以進行和兩次好氧處理歷時太長的不足。�

2.1.1.3 物化活性污泥復合處理系統

�由於滲濾水中難以降解的高分子化合物所佔的比例高,存在的重金屬產生的抑製作用,所以常用生物法和物理�化學法相結合的復合系統來處理垃圾滲濾液。對於BOD5�1500m g/L、Cl-800mg/L、硬度(以CaCO3計)800mg/L、總鐵600mg/L、有機氮100mg/L、TSS 300mg/L、 SO2-4300mg/L的滲濾液,有學者採用該方法進行處理,發現效果很好,其BOD5 、COD、NH3-N、Fe的去除率分別達99%、95%、90%、99.2%。該系統中的進水通過調節池後,可以避免毒性物質出現瞬時的高濃度而對活性污泥生物產生抑製作用;在澄清池中加入石灰,可去除重金屬和部分有機質;氣提池(進行曝氣,溫度低時加入NaOH)能去除進水NH3-N的50%,從而使NH3的濃度處於抑制水平之下;由於廢水中磷被加入的石灰所沉澱,且 pH值過高,因而需添加磷和酸性物質;活性污泥系統可以串聯或並聯使用,運行時可通過調節迴流污泥比來選用常規法或延時曝氣法處理,具有較大的操作靈活性。�

2.1.2 曝氣穩定塘

�與活性污泥法相比,曝氣穩定塘體積大,有機負荷低,盡管降解進度較慢,但由於其工程簡單,在土地不貴的地區,是最省錢的垃圾滲濾液好氧生物處理方法。美國、加拿大、英國、澳大利亞和德國的小試、中試及生產規模的研究都表明,採用曝氣穩定塘能獲得較好的垃圾滲濾液處理效果。

�例如英國在Bryn Posteg Landfill投資60000英鎊建立一座1000m3的曝氣氧化塘,設2台表面曝氣裝置,最小水力停留時間為10d,氧化塘出水經沉澱後流經3km長的管道入城市下水道。此系統1983年開始運行,滲濾液最大CODCr為24000mg/L,最大BOD5為�10000�mg/L,F/M=0.05~0.3kgCOD/(kgMLSS·d),水量變化范圍0~150m3/d,出水BOD5平均為 24mg/L,但偶然有超過50mg/L的時候,COD去除率達97%,但在運行過程中需投加P,考慮到日常運行費用,投資償還及其利息,與滲濾液直接排至市政管網相比,每年可節約750英鎊。

�英國水研究中心(Water Research Center)對東南部New Park Landfill的CODCr> 15000mg/L的滲濾液也做了曝氣穩定塘的中試,當負荷為0.28~0.32kgCOD/(kgMLSS·d)或者說為0.04~0.64kgCOD/(kgMLSS·d),泥齡為10d時,COD和BOD5去除率分別為98%和91%以上。在運行過程中也需要投加磷酸。�

2.1.3 生物膜法

�與活性污泥法相比,生物膜法具有抗水量、水質沖擊負荷的優點,而且生物膜上能生長世代時間較長的微生物,如硝化菌之類。加拿大British Columbia大學的C.Peddie和J.Atwater用直徑0.9m的生物轉盤處理CODCr<�1 000�mg/L,NH3-N<50m g/L的弱性滲濾液,其出水BOD5<25mg/L,當溫度回升,微生物的硝化能力隨即恢復。但是應當指出,這種滲濾液的性質與城市污水相近,對於較強的滲濾液此方法是否適用還待研究。�

2.2 厭氧生物處理

�厭氧生物處理的有目的運用已有近百年的歷史。但直到近20年來,隨著微生物學、生物化學等學科發展和工程實踐的積累,不斷開發出新的厭氧處理工藝,克服了傳統工藝的水力停留時間長,有機負荷低等特點,使它在理論和實踐上有了很大進步,在處理高濃度(BOD5 ≥2000�mg/L)有機廢水方面取得了良好效果。

�厭氧生物處理有許多優點,最主要的是能耗少,操作簡單,因此投資及運行費用低廉,而且由於產生的剩餘污泥量少,所需的營養物質也少,如其BOD5/P只需為4000∶1,雖然滲濾液中P的含量通常少於1mg/L,但仍能滿足微生物對P的要求。用普通的厭氧硝化,35℃ 、負荷為1kgCOD/(m3·d),停留時間10d,滲濾液中COD去除率可達90%。

�近年來,開發的厭氧生物處理方法有:厭氧生物濾池、厭氧接觸池、上流式厭氧污泥床反應器及分段厭氧硝化等。�

2.2.1 厭氧生物濾池

�厭氧濾池適於處理溶解性有機物,加拿大Halifax Highway101填埋場滲濾液平均COD為12850mg/L、BOD5/COD為0.7,pH為5.6。將此滲濾液先經石灰水調節至pH=7.8,沉澱1h後進厭氧濾池(此工序還起到去除Zn等重金屬的作用),當負荷為4kgCOD/(m3·d)時,COD去除率可達92%以上;當負荷再增加時,其去除率急劇下降。

�加拿大Toronto大學的J.G.Henry等也在室溫條件下成功地用厭氧濾池分別處理年齡為1.5 年和8年的填埋場滲濾液,它們的COD各為14000mg/L和4000�mg/L,BOD5/COD各為0.7和0.5,當負荷為1.26~1.45kgCOD/(m3·d),水力停留時間為24~96h時,COD去除率均可達90%以上。當負荷再增加,其去除率也急劇下降。由此可見,雖然厭氧濾池處理高濃度有機污水時負荷可達5~20kgCOD/(m3·d),但對於滲濾液其負荷必須保持較低水平才能得到理想的處理效果。�

2.2.2 上向流式厭氧污泥床

�英國的水研究中心報道用上向流式厭氧污泥床(UASB)處理COD>10000mg/L的滲濾液,當負荷為3.6~19.7kgCOD/(m3·d),平均泥齡為1.0~4.3d,溫度為30℃時COD和BOD5的去除率各為82%和85%,它們的負荷比厭氧濾池要大得多。

�在厭氧分解時,有機氮轉為氨氮,且存在NH4+�NH3+H�+反應。若pH>7時,平衡中的NH3占優勢,可用吹脫法去除。但厭氧分解時pH近似等於7,因此出水中可能含有較多的NH4+,將會消耗接納水體的溶解氧。�

2.3 厭氧與好氧的結合方式

�雖然實踐已經證明厭氧生物法對高濃度有機廢水處理的有效性,但單獨採用厭氧法處理滲濾液也很少見。對高濃度的垃圾滲濾液採用厭氧�好氧處理工藝既經濟合理,處理效率又高。COD和BOD的去除率分別達86.8%和97.2%。�

2.3.1 厭氧�好氧生物氧化工藝(厭氧硝化和生物氧化塘)

�西南師大生物系對pH為8.0~8.6,COD為16124mg/L,BOD5為214~406mg/L、NH3- N為475mg/L的滲濾液採用厭氧�好氧生物化學法處理,取得出水pH為7.1~7.9,COD為170.33~314.8mg/L,BOD5為91.4mg/L、NH3-N為29.1mg/L的良好效果。�

2.3.2 厭氧�氧化溝�兼性塘工藝

�下面結合廣州市李坑垃圾填埋場作以下說明及分析。李坑垃圾填埋場污水處理廠按流量300m3/d設計,進水BOD5為2500�mg/L、CODCr為4000mg/L、NH3-N 為�1000mg/L、SS為600mg/L、色度為�1000倍;出水BOD5為30mg/L、CODCr為80mg/L 、NH3-N為10mg/L、SS為70mg/L、色度為40倍。選用工藝流程為:厭氧�氧化溝�兼性塘�絮凝沉澱。當進水水質較好,兼性塘出水達標時,即可直接將兼性塘水向外排放;而當進水水質較差,兼性塘出水達不到排放標准時,則啟用混凝沉澱系統,再排放沉澱池上清液。

�從目前該套工藝的運行情況來看,當進水的COD較高時,出水水質良好;一旦COD 降低,特別是冬季低溫少雨,COD降低到不利於生化處理時,出水各水質成分均偏高難以達標,出水呈棕褐色,盡管啟用絮凝沉澱系統,效果仍不理想。由此可見,對於滲濾液的色度和NH3-N的有效去除,對生化處理將產生有利影響。�

2.3.3 厭氧�氣浮�好氧工藝

�大田山垃圾衛生填埋場滲濾液處理採用的是此工藝。根據廣州市環境衛生研究所對類似垃圾填埋場滲濾液檢測資料及模擬試驗,結合本場實際情況定出滲濾液污水處理設計參數。進水水質CODCr為8000mg/L、BOD5為5000mg/L、SS為700mg/L、pH值為7.5 ;出水水質CODCr為100mg/L、BOD5為60mg/L、SS為500mg/L、pH值為6.5~7.5。�針對該場遠離市區的特點,為便於管理和節省能耗,經比較後選用厭氧和好氧聯合處理工藝。厭氧段為上向流式厭氧污泥床反應器,好氧段為生物接觸氧化法,加化學混凝沉澱和生物氧化塘,凈化處理達標後排放。剩餘污泥經濃縮後送回填埋場處理。

�考慮到滲濾液水質變幅較大的特點,在厭氧段後加入氣浮工藝,提高處理能力以應付進水水質偏高的情況。目前深圳下坪垃圾填埋場設計採用厭氧�氣浮�好氧工藝處理滲濾液。�

2.3.4 UASB�氧化溝�穩定塘

�福州市於1995年建成全國最大的現代化的城市垃圾綜合處理場--福州市紅廟嶺垃圾衛生填埋場。處理垃圾滲濾液水量為1000m3/d;垃圾滲濾液水質(入口)為CODCr為 8000mg/L、BOD5為5500mg/L;處理水質要求(出口)為CODCr去除率95%、 BOD5去除率97%。

�設計採用上向流式厭氧污泥床�奧貝爾氧化溝�穩定塘工藝流程。垃圾填埋場的垃圾滲濾液集中到貯存庫,依靠庫址的較高地形,自流到集水池、格柵,經巴式計量槽計量後,靠勢能流至配水池,再依靠靜水頭壓至上向流式厭氧污泥床。經厭氧處理後的污水流至一沉池進行固液分離,上清液自流到奧貝爾氧化溝,沉澱污泥靠重力排至污泥池,污泥定期用罐車送到垃圾填埋場或堆肥利用。

�污水在奧貝爾氧化溝進行好氧生化處理,奧貝爾氧化溝採用三溝式A/O工藝,具有先進的污水脫氮處理效果。該工藝突出的優點是在第一溝中既能對氨氮進行硝化,又能以BOD為碳源對硝酸鹽進行反硝化,總氮去除率可達80%,由於利用了污水中BOD作碳源,導致污水中的 BOD5被去除,減少了污水中的需氧量。為了提高氧化溝脫氮效果,把第三溝的出水用潛水泵再抽至第一溝進行內迴流,在第一溝中進行反硝化。

�經氧化溝處理的污水流入二沉池進行固液分離,澄清水自流至穩定塘進行生物處理。二沉池的剩餘污泥靠重力排至濃縮池。濃縮池中的上清液迴流至氧化溝處理,其濃縮後的污泥用潛水泵抽至罐車輸送到垃圾填埋場填埋,或進行堆肥處理。�

2.4 土地處理

�土地處理法亦即土壤灌溉法,是人類最早採用的污水處理法,但是土地處理系統的應用多見於城市污水處理。對於滲濾液的處理方法,將滲濾液收集起來,通過噴灌使之迴流到填埋場。循環填埋場的滲濾液由於增加垃圾濕度,從而提高了生物活性,加速甲烷生產和廢物分解。其次由於噴灌中的蒸發作用,使滲濾液體積減小,有利於廢水處理系統的運轉,且可節約能源費用。北英格蘭的Seamer Carr垃圾填埋場,有一部分採用滲濾液再循環,20個月後再循環區滲濾液的COD值降低較多,金屬濃度有較大幅度下降,而NH3 -N、Cl-濃度變化較小。說明金屬濃度的下降不僅是由於稀釋作用引起的,也可能是垃圾中無機成分對其吸附造成的。

�由於再循環滲濾液具有諸多優點,所以設計填埋場時頂部不要全部封閉,而應設立規則性排列的溝道以免對周圍水源的污染。低濃度滲濾液不能直接排放,因NH3-N、Cl-濃度仍較高,溫度較低季節,蒸發少,生物活性弱,再循環滲濾液的效果有待進一步研究。�

2.5 硝化和反硝化

�"老"的填埋場往往處於甲烷發酵階段,其滲濾液中氨氮含量較高,通常為100~1000mg /L。去除氨氮主要有兩種方法:一是硝化和反硝化;另一種是提高pH值至9以上,再用空氣吹脫。Robinson和Maris將年齡為20年的填埋場滲濾液在溫度為10℃,泥齡為60d的條件下曝氣(實際上此與氧化塘運行條件相仿),可完全硝化。其它用生物轉盤等好氧方法也都取得了成功,因此普遍認為滲濾液的硝化是不成問題的。�

2.6 英Rochem's反滲透處理廠

�在英國垃圾滲濾液處理廠使用Rochem's專利圓盤管反滲透系統對初級滲濾液進行處理。這種處理技術是由南亨伯賽德郡溫特頓填埋場所設計和生產的Rochem's離析膜系統。

�這個系統的心臟是Rochem's專利圓盤管。這個圓柱體的組成包括板片、八角型鋼和一個圓管內的耐磨膜墊層,它能處理那些快速堵塞普通的反滲透膜系統的滲濾液。在膜的壓力下滲濾液進入Rochem's處理系統進行曝氣和pH校正。當含有污染物的滲濾液流經圓柱體內膜表面時,滲濾液中的污染物質由於反滲透作用而分離出來並經膜排出。整個系統清理的操作是自動化的,當需要對該系統進行化學清洗時,控制指示器就會顯示出信息來,同時自動清洗系統就會用已經程式化的化學制劑對該系統進行內部清洗,使其恢復到最初的功能。因為滲濾液在封閉情況下,在膜的表面形成湍流,減少氧化,產生惡臭,所以到一定時間要進行內部清洗,但這種清洗的間隔時間較長,Rochem's 離析膜系統能夠去除重金屬、固體懸浮物、氨氮和有害的難降解的有機物,處理後的水滿足嚴格的排放標准。

�現在德國的Ihlenbery填埋場安裝投入使用的Rochem's處理系統,其處理能力的污水量為50m3/h,水的回收率為90%。�

城市垃圾滲濾液處理工藝介紹 來自: 免費論文網

3 處理工藝的分析比較

��與好氧方法相比,厭氧生物處理具有以下優點。

��(1)好氧方法需消耗能量(空氣壓縮機、轉刷等),而厭氧處理卻可產生能量(產生甲烷氣) 。COD濃度越高,好氧方法耗能越多;厭氧方法產能越多,兩者的差異就越明顯。

��(2)厭氧處理時有機物轉化成污泥的比例(0.1kgMLSS/kgCODCr)遠小於好氧處理的比例(0.5kgMLSS/kgCODCr),因此污泥處理和處置的費用大為降低。

��(3)厭氧處理時污泥的生長量小,對無機營養元素的要求遠低於好氧處理,因此適於處理磷含量比較低的垃圾滲濾液。

��(4)根據報道,許多在好氧條件下難於處理的鹵素有機物在厭氧時可以被生物降解。

��(5)厭氧處理的有機負荷高,佔地面積比較小。

��但是,厭氧處理出水中的COD濃度和氨氮濃度仍比較高,溶解氧很低,不宜直接排放到河流或湖泊中,一般需要進行後續的好氧處理。另外,世界上大多數垃圾滲濾液多是偏酸性的 (pH值一般在5.5~7.0)。pH在7以下,產甲烷菌將會受到抑制甚至死亡,不利於厭氧處理,而好氧處理對pH的要求就沒有這么嚴格。再者,厭氧處理的最適溫度是35℃,低於這個溫度時,處理效率迅速降低。比較而言,好氧處理對溫度要求不高,在冬季時即使不控制水溫,仍能達到較好的出水水質。

��鑒於以上原因,目前對COD濃度在�50 000�mg/L以上的高濃度垃圾滲濾液建議採用厭氧方法 (後接好氧處理)進行處理,對COD濃度在�5 000�mg/L以下的垃圾滲濾液建議採用好氧生物處理法。對於COD在�5 000�~�50 000�mg/L之間的垃圾滲濾液,好氧或厭氧方法均可,選擇工藝時主要考慮其它因素。�

4 結論和建議

��通過對上述幾種處理方法及處理工藝的分析比較可得以下結論,並提出水質、水量等方面的建議和意見:

��(1)垃圾滲濾液具有成分復雜,水質水量變化巨大,有機物和氨氮濃度高,微生物營養元素比例失調等特點,因此在選擇垃圾滲濾液生物處理工藝時,必須詳細測定垃圾滲濾液的各種成分,分析其特點,以便採取相應的對策。還應通過小試和中試,取得可靠優化的工藝參數,以獲得理想的處理效果。

��(2)多種方法應用於滲濾液的處理是可行的。在有條件的地方修築生物塘,同時採用水生植物系統處理滲濾液,不僅投資省,而且運行費用低。土地處理也受到人們的重視,但在滲濾液的處理中選用尚少。生物膜法和活性污泥法有成熟的運行管理經驗,近年來結合採用厭氧�好氧工藝生物處理滲濾液較多。但修建專用的滲濾液處理廠投資大,運行管理費用高,而且隨著填埋場的關閉,最終使水處理設施報廢,故應慎重選用。

��(3)我國目前真正能滿足衛生填埋標準的填埋場並不多,許多填埋場因為投資所限無法按設計要求建造能達到環境保護要求的滲濾液收集系統。因此,宜發展投資省,效果好的滲濾液處理技術。垃圾填埋場滲濾液向填埋場回灌,利用土地吸附,土壤生物降解及垃圾填埋層的厭氧濾床作用使滲濾液降解,具有投資省、效果好,無需專門處理設施投資等特點。而且滲濾液的回灌可使垃圾保持濕潤,加速填埋場的穩定。回灌法目前採用較少,可作深入研究,以明確回灌法的使用條件,處理效率及回灌處理的工程設計參數。

��(4)對垃圾填埋場滲濾液進行處理是問題的一個方面,另一方面應當考慮減少滲濾液產生量。宜發展可減少滲濾液產生量的填埋技術,如好氧填埋或准好氧填埋。

��(5)對垃圾滲濾液的處理,我國尚處於研究探索階段,為了建設標准化的城市垃圾衛生填埋場,對其滲濾液的處理應作更深入的研究。

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