1.工业废水概述
近年来,随着国家环保投入力度加大,工业废水放电呈逐年下降趋势。据统计,2017年全国废水放电约771亿吨,其中工业废水放电约181.6亿吨,占废水放电总量的23.55%.工业废水是指工业生产过程中产生的废水和废液,种类繁多,成分复杂。而且大多数工业废水都含有有毒有害物质。具体地说,工业废水水质具有污染物成分复杂、处理难度大等特点。种类多,处理费用高。排放量大,容易造成环境污染。
2.厌氧生物技术的工艺原理。
厌氧生物技术,又称厌氧消化技术,是指工业废水中的厌氧微生物在厌氧、缺氧或硝态氮的参与下,将废水中的有机物转化为无机物和少量细胞物质的技术。厌氧生物技术处理工业废水是一个复杂的过程,涉及到产氢醋酸细菌、水解产酸细菌和产甲烷细菌三种主要细菌的参与。
具体地说,它包括:
主要研究结果如下:(1)水解酸化阶段:在微生物胞外酶的作用下,将大分子和不溶性有机物水解成可溶性小分子有机物,再慢慢渗透到细胞内,最终分解成乙酸、丙酸和丁酸、醇、醛等挥发性有机酸。
(2)制氢制酸阶段:在产氢醋酸细菌的作用下,水解酸化阶段产生的挥发性有机酸和醇转化为氢、乙酸、二氧化碳等。
(3)产甲烷阶段:醋酸、醋酸、二氧化碳和氢气在产甲烷菌的作用下转化为甲烷。
3.厌氧生物技术在工业废水处理中的应用。
3.1制革废水
制革生产过程中会产生大量的化学废水,如浸渍、脱毛、调合、染色等。制革工业废水成分多、浓度高、处理难度大,具有一定的毒性。制革废水通常采用物化处理、定性处理、厌氧处理或好氧处理相结合的方法处理。如锯木废水应先进行物化处理,将废水中的锯片沉淀,再与其他废水一起处理。选择“UASB+SBR”组合工艺处理制革废水,净化率达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呈大幅增长趋势。造纸废水污染物浓度高,处理难度大。采用“厌氧IC+好氧”工艺处理造纸废水,可使出水水质稳定达标。
3.3啤酒厂废水
生物技术在啤酒废水处理中也得到了广泛的应用,其中“UASB+好氧”组合工艺具有较好的处理效果。
4.厌氧生物技术处理工业废水的影响因素。
4.1℃
厌氧生物在不同温度下处理废水的效果明显不同,温度的高低会直接影响厌氧生物中细胞酶的活性。以甲烷菌为例,50℃-60℃是甲烷菌的生存温度范围。利用厌氧生物技术处理工业废水需要保持一定的温度范围,特别是适合特定生物的温度范围,才能保证厌氧生物技术处理工业废水的效率。一般来说,高温菌(45℃-75℃)能耗高,低温菌(20℃-25℃)发酵效率低。选用中温菌(30℃-40℃)进行发酵,可实现能耗与发酵效率的良好协调。
4.2 pH
不同微生物的最适pH值不同。因此,在工业废水处理中,pH也是影响厌氧微生物活性的重要因素之一。以产甲烷菌为例,产甲烷菌的适宜pH值为7-7.2,产酸菌的适宜pH值为4.5-8。鉴于工业废水厌氧生物处理的实际特点,产酸菌和产甲烷菌处于同一反应环境中,因此处理器内厌氧系统的pH值应控制在6.8~7.2范围内。如果pH值超过这个范围,会对厌氧消化产气量产生不利影响。
4.3有机负荷
有机负荷率、污泥负荷率和投药率反映了生物处理系统中食物与微生物生物量之间的平衡关系。有机负荷直接影响厌氧生物技术的产气量和效率