強(qiáng)化混凝設(shè)備處理高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水
摘要：經(jīng)過分析大多數(shù)高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水的特點(diǎn)，指出對“物化(混凝)一兼氧/缺氧/厭氧一好氧”工藝的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行研究是未來1--5年高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水處理技術(shù)的實(shí)用發(fā)展方向.在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步指出針對高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水的專用混凝設(shè)備這一研究較少的領(lǐng)域，研制經(jīng)濟(jì)實(shí)用的強(qiáng)化棍凝設(shè)備，將會成為適合我國國情的高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水處理技術(shù)的重要發(fā)展方向之一
關(guān)鍵詞：高濃度廢水:強(qiáng)化混凝:混凝設(shè)備
高濃度有機(jī)廢水的綜合治理在我國一直未得到根本解決，特別是對難生物降解的高濃度有機(jī)廢水的治理更為困難。國外從60年代開始研究高濃度有毒、有害化工廢水治理T:藝，己應(yīng)用于生產(chǎn)規(guī)模的主要是濕式氧化法川、膜分離法、吸附法和焚燒法等，但由十處理費(fèi)用較高(通常為15^30元/k甚至更高)，國內(nèi)很少有廠家采用并承受。高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水國內(nèi)外近期研究較多的主要有印染/毛紡廢水、化工廢水、中藥廢水、油漆廢水、石化/油類廢水、焦化廢水等。這類廢水CODc,濃度較高，同時不同廢水中還含有如硝基苯類、苯胺類、酚類等各種不同的生物毒害物質(zhì);而且混合廢水的BODS/CODS,很低(<0.2)，遠(yuǎn)小于業(yè)界公認(rèn)的較難生化值0.3和不易生化值0.25.因此，這些廢水系高濃度、有毒、有害、難生化降解的廢水，如采用常規(guī)的生化法處理，則容易發(fā)生污泥自溶，導(dǎo)致生化處理失敗:所以，此類廢水在生化前必須進(jìn)行預(yù)處理，將廢水中對活性污泥微生物有毒成分去除，并采取必要的方法提高廢水的生化可降解性。
日前一企業(yè)排放出的難生化降解的有機(jī)廢水一般用二種方法進(jìn)行處理:一種是采用化學(xué)氧化和催化氧化為主的工藝;另一種治理方法是先預(yù)處理改變BOD/COD比值然后再采川生化法處理。基于企業(yè)對經(jīng)濟(jì)成木的考慮，日前在實(shí)際中采用較多的是第二種方法。
1預(yù)處理生化法處理工藝新進(jìn)展
生化法由于其經(jīng)濟(jì)、高效，一直以來在有機(jī)廢水的二級和深度處理中占有重要的地位，是廢水處理達(dá)標(biāo)排放的重要保障。但因為前述高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水的特點(diǎn)，用生化法處理該類廢水時應(yīng)采取適當(dāng)?shù)念A(yù)處理措施，以降低廢水的毒性和負(fù)荷、提高廢水的可生化性。黃天寅等陰采用物化一生化組合工藝處理某顏料廠含高濃度有機(jī)物、Cu‘十和NH3-N的酞臀藍(lán)生產(chǎn)廢水，實(shí)際運(yùn)行的出水達(dá)到了一級排放標(biāo)準(zhǔn)。孫華等通過對比實(shí)驗研究表明混凝沉淀和氧化不可能有效去除染料生產(chǎn)廢水中的有機(jī)物，活性炭可以大幅度降低出水有機(jī)物濃度，但成木及再生費(fèi)用較高;而對廢水進(jìn)行預(yù)處理后，再進(jìn)行好氧處理可以有效去除有機(jī)物，能使出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，并且費(fèi)用較省。肖晶等利用“混凝一膜分離一生化(A/O)”工藝成功地處理了增白劑廠排出的高濃度有機(jī)廢水。劉小平等將酸性高、COD濃度高的均酸廢水通過與生鐵屑反應(yīng)及堿中和沉淀的預(yù)處理措施，使COD去除率大于60%,BOD/COD由處理前0.15提高到0.50;預(yù)處理后的廢水再與其它低濃度廢水混合，經(jīng)好氧生化處理能達(dá)標(biāo)排放。李潤良等采用“鐵屑內(nèi)電解一亞鐵還原氧化一SBR生化”工藝處理DSD酸生產(chǎn)廢水，實(shí)驗結(jié)果表明用該工藝具有成本低和效果好的優(yōu)勢。宋秋萍等選用NaOH,FeC13,PAM作為混凝劑混凝預(yù)處理玻璃纖維污水，處理后出水BOD/COD由原0.07提高到0.35,COD的去除率達(dá)78，再經(jīng)生化處理后，該廢水可達(dá)標(biāo)排放。
任南琪等對難生物降解的高濃度中藥生產(chǎn)有機(jī)廢水進(jìn)行了混凝沉淀和生物處理試驗研究，證明了難生物降解的廢水通過適當(dāng)?shù)那捌谔幚砗笫股幚碜優(yōu)榭尚小?jù)Fatma報道，埃及一個生產(chǎn)油漆的化工廠僅使用FeCl3和CaO作為藥劑的混凝沉淀法就能將廢水處理達(dá)到當(dāng)?shù)氐呐欧艠?biāo)準(zhǔn)。周萬鵬等采用無機(jī)膜一厭氧水解-SBR好氧工藝處理湖南某油脂公司油脂洗滌廢水，經(jīng)工程運(yùn)行實(shí)踐表明該工藝能使廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，解決了油脂廢水處理中的難題。胡小兵等運(yùn)用過濾式厭氧折流反應(yīng)器(FABR)對焦化廢水進(jìn)行處理以提高焦化廢水的可生化性，之后再經(jīng)好氧處理，廢水的COD和NH3一去除率均可達(dá)85%以上。PaulMSutton等用流化床反應(yīng)器(FBR)對加拿大Algome鋼廠焦化廢水的應(yīng)用處理進(jìn)行了研究，2周后流化床反應(yīng)器出水中酌的去除率達(dá)99%.5周后硫氰酸鹽的質(zhì)量濃度降至5mg/L以下。
上述文獻(xiàn)報道表明，預(yù)處理一生化法是國內(nèi)大多數(shù)高濃度難降解有機(jī)S業(yè)廢水處理工程實(shí)踐中的主流方法，也只有預(yù)處理一生化法才能較經(jīng)濟(jì)地滿足我國目前“分散治理、江蘇宜興49*1強(qiáng)化混凝設(shè)備處理高一褪卿一p"aterAns}ktreagen達(dá)標(biāo)排放”所要求的較低排放濃度。
2高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水處理工藝研究發(fā)展方向
高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水中污染物分散狀態(tài)可分為三類:粗分散系、膠態(tài)分散系和高分散系。粗分散系顆粒直徑在。2-2001un，如涂料、纖維雜質(zhì)等:膠態(tài)分散系顆粒直徑在I-500nm，如分散染料、大部分高分子化合物等;高分散系顆粒在0.05-1.5nm,如活性染料，小分子有機(jī)物及部分無機(jī)物。上述污染物，除高分散系不易形成膠體顆粒外，大部分以膠體狀態(tài)或懸浮、乳液狀態(tài)存在于污水中。粗分散系顆粒和膠態(tài)分散系顆粒是廢水中COD濃度的主要組成部分，占到了廢水中COD總濃度的7090%甚至更多，是這類廢水難生物降解的重要原因。
普通的化學(xué)氧化法降解高分子有機(jī)物能力有限，催化氧化法效果好但費(fèi)用較高，而且容易出現(xiàn)催化劑鈍化導(dǎo)致處理效果下降的情況;上述原因使得化學(xué)氧化法和催化氧化法在實(shí)際工程中并沒有被廣泛采用。目前。在實(shí)際工程中采用較多的是以“物化(混凝)一兼氧/缺氧/厭氧一好氧”為主線的工藝。物化處理的手段有:混凝沉降、電凝聚、氣浮、超聲波、活性炭吸附、煤渣過濾、膜過濾、污泥重力沉降等，被普遍采用的主要是混凝沉降、氣浮。生化處理要求水質(zhì)穩(wěn)定，條件緩和，不溶性粗分散系少。若直接把高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水進(jìn)入好氧生化系統(tǒng)處理，這類水不溶性物質(zhì)大量吸附于菌膠團(tuán)表面后，形成一層隔氧膜，微生物胞外酶又來不及降解大顆粒，致使內(nèi)層菌種處于厭氧狀態(tài)，菌種快速老化、脫落、溶解，使處理效果大幅度下降。因此，“物化(混凝)一兼氧/缺氧/厭氧一好氧”工藝中采用物化(混凝)的目的是去除粗分散系和部分膠態(tài)分散系污染物，再用兼氧的水解酸化作用來降解剩余的膠態(tài)分散系和部分高分散系污染物使它們成為易被降解的小分子污染物，之后再用好氧生化系統(tǒng)高效降解存在于高分散系中的小分子污染物使之無害化。可以預(yù)見，針對“物化(混凝)一兼勻缺氧/厭氧一好氧”工藝的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行研究是未來1一5年高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水處理技術(shù)的實(shí)用研究發(fā)展方向。
3研制強(qiáng)化混凝設(shè)備預(yù)處理高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水
在廢水處理工藝設(shè)計時，應(yīng)如何合理選月J和組合物化一生化處理方法，是一個十分關(guān)鍵的問題，直接關(guān)系到最終處理效果的優(yōu)劣:而基建投資的高低，處理成本的大小，也是決定整個處理工程成敗的關(guān)鍵。以往的高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水研究主要集中在針對最終處理效果的整體工藝優(yōu)化、生化處理條件和設(shè)備的改進(jìn)、物化處理藥劑和條件的優(yōu)化上，取得了很好的結(jié)果，較大的推進(jìn)了高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水處理技術(shù)的進(jìn)步。但也必須看到，在確保處理效果的前提下，對有效降低基建和處理成木的研究，尤其是針對強(qiáng)化高濃度難降解有機(jī)一「業(yè)廢水混凝處理效果設(shè)備的研究并不多見。
事實(shí)上，合適的混凝藥劑、優(yōu)化的混凝條件和強(qiáng)化混凝設(shè)備三者結(jié)合，充分發(fā)揮強(qiáng)化混凝設(shè)備對微細(xì)和超微顆粒的碰撞吸附絮凝作用，能將難生物降解的粗分散系顆粒和膠態(tài)分散系顆粒或分子量在10000以上的有一機(jī)物有效去除，從而提高廢水的nJ生化性，降低后續(xù)生化處理系統(tǒng)的負(fù)荷，達(dá)到最大程度降低基建和處理成木的日的。這里可以參考肖錦等研制的、應(yīng)用在微污染給水處理中的旋流式絮凝沉淀一體化凈水器的設(shè)計思路。該強(qiáng)化混凝設(shè)備通過將絮凝和沉淀部分有機(jī)結(jié)合，使沉淀區(qū)域在發(fā)揮沉淀作用的同時也成為了第二個絮凝區(qū)域，減少了設(shè)計絮凝反應(yīng)時間，延長了實(shí)際絮凝反應(yīng)時間，使凈水器的空間得到了高效使用;而且，凈水器內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)流速從底部到頂部呈微分形式由大到小遞減，極大地減小了進(jìn)入凈水器底部的液流和底部旋轉(zhuǎn)液流及凈水器其余各相鄰部分液流的流速差，減輕了局部過大的剪切力，從而有效消除了破壞絮體成長的無序旋渦，使凈水器的絮凝條件接近于理想的渠道條件，從而有效增大了絮體顆粒的直徑，大幅提高了微細(xì)顆粒物和超微顆粒物的吸附去除效果，達(dá)到了在縮短沉淀反應(yīng)時間的同時提高混凝處理效果的目的。
根據(jù)廢水自身的特點(diǎn)，將大量在給水處理領(lǐng)域研制強(qiáng)化混凝設(shè)備p9.201的思路和經(jīng)驗，移植、借鑒或改造應(yīng)用于高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水專用強(qiáng)化混凝設(shè)備的研制中，是該類廢水混凝預(yù)處理設(shè)備技術(shù)發(fā)展的一條捷徑。
4結(jié)語
混凝處理是大多數(shù)高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水處理中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一，通過混凝，特別是強(qiáng)化混凝，可去掉廢水中絕大部分懸浮物和大部分有機(jī)物。因此，改造常規(guī)的廢水處理工藝、強(qiáng)化混凝處理過程、研制經(jīng)濟(jì)實(shí)用的強(qiáng)化混凝設(shè)備，將會成為適合我國國情的高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水預(yù)處理技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。
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