厌氧生物膜法处理聚酯高浓度废水
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生物处理技术在高浓度有机废水处理中的研究进展一、本文概述随着工业化的快速发展,高浓度有机废水的产生量逐年增长,已成为环境保护领域面临的重要挑战。
这类废水含有大量有毒有害物质,若未经处理直接排放,将对生态环境和人类健康造成严重影响。
因此,研究和开发高效、环保的废水处理技术具有重要意义。
生物处理技术作为其中的一种重要方法,以其独特的优势在高浓度有机废水处理中得到了广泛关注和应用。
本文旨在综述生物处理技术在高浓度有机废水处理中的研究进展,包括常见的生物处理技术类型、应用实例、优势与挑战等。
通过对国内外相关文献的梳理和评价,本文旨在为读者提供一个全面、深入的了解生物处理技术在高浓度有机废水处理中的应用现状和未来发展的视角。
本文还将探讨生物处理技术的发展趋势和研究方向,以期为相关领域的科研工作者和工程技术人员提供有益的参考和启示。
二、高浓度有机废水的特性高浓度有机废水是一种特殊类型的废水,主要来源于化工、制药、食品加工、造纸和印染等行业。
这类废水具有以下几个显著特性:高有机物浓度:高浓度有机废水中含有大量溶解或悬浮的有机物,这些有机物来源于生产过程中的原材料、副产品和中间产物。
这些有机物通常以溶解性有机碳(DOC)或生物可降解溶解性有机碳(BDOC)的形式存在,其浓度远超过普通生活污水或工业废水。
成分复杂:高浓度有机废水的化学成分复杂多变,可能包含多种有机化合物,如酚类、醛类、醇类、酮类、酯类、胺类、烃类等,这些化合物可能单独存在,也可能相互结合形成更复杂的有机物。
高毒性:部分高浓度有机废水含有有毒有害物质,如重金属、卤代烃、硝基化合物、多环芳烃等,这些物质对微生物具有较强的抑制作用,增加了废水处理的难度。
高色度和浑浊度:部分高浓度有机废水(如印染废水)具有较高的色度和浑浊度,这些特征不仅影响废水的外观,还可能对废水处理过程中的光照、氧传递等过程产生影响。
难降解性:部分高浓度有机废水中的有机物具有难降解性,这些物质在生物处理过程中难以被微生物降解,导致废水处理效果不佳。
有机废水处理中的高浓度难题及解决方案随着工业化进程的加快,废水处理成为保护环境和可持续发展的重要任务之一。
在废水处理过程中,有机物是主要污染物之一,其高浓度处理成为了一个难题。
本文将探讨有机废水处理中的高浓度难题,并提出一些解决方案。
一、高浓度有机废水的难题高浓度有机废水处理面临以下难题:1. 生物降解能力有限:高浓度有机废水中有机物浓度高,容易超过传统生物降解系统的处理能力,导致降解效率下降。
2. 溶解氧不足:高浓度有机废水在废水处理过程中容易消耗大量的溶解氧,导致氧气供应不足,影响处理效果。
3. 污泥处理问题:高浓度有机废水处理过程中会产生大量污泥,对污泥的处理和处置成为难题,容易引发二次污染。
二、解决方案针对高浓度有机废水处理难题,可以采取以下解决方案:1. 增加生物降解系统容量:通过扩大生物降解系统的处理容量,提高系统的有机物降解能力。
可以增加生物反应器的数量或者扩大反应器的体积,以提高废水处理系统的处理能力。
2. 优化污水处理工艺:采用一些先进的污水处理工艺,如生物膜法、颗粒污泥法、接触氧化法等,以提高处理效果和降解率。
这些工艺具有较高的处理效率和负荷适应性,可以更好地处理高浓度有机废水。
3. 加强氧气供应:通过增加曝气设备、改进环境条件等方式,提高废水处理系统中的氧气供应,从而解决高浓度有机废水消耗氧气过多的问题。
4. 积极探索新型处理技术:如物化法、化学法、电化学法等,可以与传统的生物降解系统相结合,提高废水处理效果。
例如,采用电化学处理可以直接氧化降解有机物,提高降解效率和处理速度。
5. 开展污泥资源化利用研究:对于产生的污泥进行资源化利用研究,如厌氧消化、焚烧发电、制备肥料等,可以减少对土壤和水环境的二次污染,达到可持续发展的目标。
三、结论有机废水处理中的高浓度难题需要我们采取一系列的解决方案。
通过增加生物降解系统容量、优化工艺、加强氧气供应、探索新型处理技术以及开展污泥资源化利用研究,我们能够更有效地处理高浓度有机废水,保护环境,实现可持续发展的目标。
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厌氧生物膜法
厌氧生物膜法,是目前处理高浓度有机污水(如废水、化工废水等)的一种高效、低成本、环保的方法。
厌氧生物膜法通过构建好的
厌氧生物膜,利用微生物繁殖能力强、适应性强的特点,将有机物质
在带氧环境下分解成小分子有机物,并最终由厌氧菌产生沼气发电。
厌氧生物膜系统由厌氧生物反应器、生物膜扩散器、沼气收集器、污泥底部清洗装置等组成。
废水进入厌氧生物反应器后,通过微生物
的代谢作用,有机物被分解成小分子有机物,并通过生物膜扩散器与
氧气发生反应。
厌氧生物膜不但能降解高浓度有机废水中的污染物,
还具有快速反应、产沼气能力强等优点。
厌氧生物膜法作为一种低成本、高效的污水处理技术,正在逐渐
被广泛应用于废水处理领域。
该技术不仅适用于废水处理厂的中小型
工业企业,还可以用于处理大型工业企业的废水。
利用厌氧生物膜技术,可以减少废水处理成本,提高废水处理效率,具有重要的经济及
社会意义。
在实际操作中,需要注意厌氧生物膜系统的维护与管理。
包括定
期清洗厌氧反应器和生物膜扩散器内的污泥,同时保持系统内微生物
的生长环境,以保证污水能够顺利地被分解和处理。
此外,还需注意
生物膜扩散器与系统之间的合理连接,以保证废水具有良好的分解和
处理效果。
总之,厌氧生物膜法是一种高效、低成本、环保的废水处理技术,在工业领域的污水处理中具有广泛的应用前景和发展潜力。
对于中小
型工业企业来说,厌氧生物膜技术不但可以起到生产效益的提升作用,还能够降低企业的环境污染和治理成本。
生物膜法处理工业废水摘要:目前化工产业的发展十分迅速,但随之而来的化工污染状况也十分严重,化工废水成分复杂、水质水量变化大,随着国家对其处理达标要求越来越严格,其处理技术也在不断发展。
生物膜法是与活性污泥法平行发展的一种污水处理技术方法,实质是使细菌类微生物和原生动物、后生动物类的微型动物附着在滤料或某些载体上,并在其上形成膜状生物污泥,即生物膜。
生物膜法是土壤自净过程的人工强化,主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物,同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力。
生物膜法在处理工业废水中有着广泛应用。
关键词:生物膜,废水,净化生物膜法是属于好养生物处理的方法,它是将废水通过好氧微生物和原生动物,后生动物等在载体填料上生长繁殖形成的生物膜,吸附和降解有机物,使废水得到净化的方法。
根据装置的不同,生物膜法可分为生物滤池、生物转盘、接触氧化法和生物流化床等四类。
在石油和化学工业的废水处理中,其中应用最多的是接触氧化法。
一、生物膜法的机理1、生物膜法的发展在20世纪50年代以前,生物膜法却一直未被人们重视,其原因主要是因为生产中最早采用的生物膜法构筑物是以碎石为填料的滴滤池。
碎石的比表面积小,能够为微生物附着生长的表面积小,因而滴滤池的负荷不可能很大,使其占地面积较大,卫生状况也不好。
50年代,由于塑料工业的发展以及塑料填料引入生物膜处理系统,使生物膜法出现了许多具有重要意义的发展。
因此,出现了许多新型的生物膜法设备。
20世纪70年代末,为强化生物膜法反应器中的传质,流化床系统被引人生物膜处理中,称为生物流化床。
生物流化床兼有活性污泥法和生物膜法的待点,又称为半生物膜和半悬浮生长系统。
2、生物膜法的基本流程下图为生物膜法处理系统的基本流程:废水经初次沉淀池后进入生物膜反应器,废水在生物膜反应器中经需氧生物氧化去除有机物后,再通过二次沉淀池出水。
图1-1生物膜法基本流程3、生物膜净化污水的机理(1)、 生物膜的构造特征 生物膜(好氧层+兼氧层+厌氧层)+附着水层(高亲水性)。
聚酯生产废水的处理前言差别化聚酯切片是生产涤纶丝、饮料瓶等的原料,用途广泛。
近年来,全国各地已陆续建成了多家聚酯切片生产企业。
某厂于2000年8月建成了年产3×104t差别化聚酯切片生产线,生产主工序包括酯化和缩聚。
主要生产原料为精对苯二甲酸和乙二醇。
生产废水来源于酯化过程中产生的酯化废水和缩聚过程中产生的喷射泵废水。
采用酸化水解、HCR(High Performance Compact Reactor)、接触氧化法处理该废水,处理后的废水全部回用于生产。
l 废水水质、水量工厂生产废水水质、水量情况见表1。
2 废水水质特性2.l 有机物浓度较高酯化废水的浓度受酯化反应的条件、乙二醇蒸馏回收效率的影响较大,在废水处理设施调试初期,由于生产工艺不稳定,酯化废水CODcr的浓度徘徊在30000-40000 mg/L,最高达70000 mg/L,最低10000 mg/L,废水中主要污染物为乙二醇、苯甲酸、乙醛等低分子有机物,废水无色透明,有刺激性气味。
对酯化废水、喷射泵废水我们进行了多次试验,包括好氧、厌氧、混凝沉淀、活性炭吸附等,试验结果表明,该废水的可生化性较好。
但该废水水质有较大变化时对微生物影响较大,CODcr的去除率明显下降,因此本工艺选用了对冲击负荷适应性较强的HCR法好氧生物处理工艺,并在好氧之前先采用厌氧水解进行处理,废水的BOD5/CODcr从 0.26提高到0.32,减轻了有害物质对微生物的抑制作用。
2.2 废水呈酸性酯化废水、喷射泵废水均呈酸性,pH值在5~6之间,在调试初期,采用片碱中和,废水处理成本增加,而且增加了废水中盐份,因该废水的酸度是由有机酸引起的,我们通过试验发现,该废水不经过pH值调节直接进行生化,生化出水pH值会上升,而且CODcr去除效果有所提高,因此取消了pH值调节这道工序。
3 废水处理工艺3.1 废水处理工艺流程工艺流程见图1。
3.2 主要设计参数3.2.1 酯化废水收集池、调节池钢筋混凝土结构,酯化废水收集池有效容积16m3,停留时间24 h,调节池有效容积50 m3,停留时间24h,内挂组合填料,设穿孔曝气系统。
***有限公司聚酯废水处理工程设计方案***有限公司二○二○年十月目录1 总论 (3)1.1 工程概况 (3)1.2 设计目的、依据及原则 (3)2聚酯生产工艺、污水源分析 (4)2.1聚酯生产工艺 (4)2.2 污染源分析 (6)3 设计水量、水质、设计范围及排放标准 (7)3.1 设计水量、水质 (7)3.2 设计范围 (10)3.3 排放标准 (10)3.4 回用水质要求 (10)4 污水处理系统完善工艺分析 (12)4.1 工艺选择原则 (12)4.2 工艺设计中特别考虑的事情 (12)4.3 废水处理工艺的确定 (15)4.4 污水集中处理厂工艺路线 (17)4.5 主要构筑物去除率指标 (19)5 污水处理工程工艺设计 (20)5.1 聚酯废水厌氧处理系统 (20)5.2 生活污水等好氧处理系统 (23)5.3 配套处理设施 (28)6 其他相关设计 (31)6.1 高程设计和总图设计 (31)6.2 建筑和结构设计 (31)6.3 结构设计 (32)6.4 电气设计 (32)6.5 防腐、防暑、降温与节能 (34)6.6 给排水、通风及环境保护 (35)7 管理机构及劳动定员 (36)7.1 管理机构 (36)7.2 劳动定员 (36)8 工程投资估算 (37)8.1 土建投资估算 (37)8.2 设备工程投资估算 (38)8.3 设备工程投资估算 (41)8.4 总投资估算 (41)9 污水处理厂运行成本分析 (42)9.1设备电耗 (42)9.2 人员及药剂费 (43)9.3 运行费用 (43)1 总论1.1 工程概况江苏某公司是一家以聚酯生产为主业的企业,聚酯生产时主要有原料脱水过程中排放的冷凝水、酯化反应过程中排放的酯化水、真空泵强制抽出冷凝水、水环真空泵排水、循环冷却系统排水、生活污水等。
它具有成分复杂、浓度较高、来水不稳定,有时夹带油剂、浆料、重油等成分,水体氮、磷成分少,可生化性差的特点。
污水处理新技术随着城市化进程的加快,城市污水处理技术也在不断更新换代。
为了保护环境,提高水资源利用率,污水处理领域不断涌现出各种新技术。
本文将探讨一些常见的污水处理新技术,以及它们的应用和发展前景。
一、生物膜法生物膜法是一种较为传统但又颇具发展前景的污水处理技术。
通过在生物膜中培养特定微生物来降解污水中的有机物,从而净化水质。
这种方法处理效率高,运行成本低,且对水质稳定性要求不高,适用于中小型城市的污水处理厂。
二、MBR工艺MBR(膜生物反应器)是一种结合了生物处理和膜分离技术的污水处理新技术。
通过在生物反应器中设置超滤膜,将生物颗粒物截留在反应器内,从而实现高效固液分离和净化水质。
MBR工艺具有出水水质高、占地小、运行稳定等优点,适用于高标准的水质要求场所,如饮用水处理厂。
三、厌氧氨氧化技术厌氧氨氧化技术是一种用于处理高浓度氨氮废水的新兴技术。
通过在缺氧条件下培养氨氧化细菌,将氨氮转化为硝化物和氮气,从而实现氨氮的高效去除。
这种技术具有处理效率高、运行成本低、占地面积小等优点,适用于需求高效去除氨氮的工业废水处理厂。
四、电成氧化技术电成氧化技术是一种利用电化学反应来降解污水中有机物和重金属离子的新型技术。
通过在电极上施加电压,产生活性氧化物来氧化降解废水中的有害物质,从而实现污水的净化。
这种技术具有处理效率高、能耗低、无需添加化学试剂等优点,适用于难处理的高难度废水污染物降解。
五、植物养殖技术植物养殖技术是一种利用湿地植被对污水中营养物质和有机污染物进行吸收和转化的技术。
通过植物的根系吸收和微生物的降解作用,将污水中的有害物质转化为植物的生长养分,从而实现废水的净化和植物的良好生长。
这种技术具有环保、经济、生态效益明显等优点,被广泛应用于城市园林景观水体处理和农村污水处理等领域。
六、智能控制技术随着物联网、大数据等新兴技术的发展,智能控制技术在污水处理领域也得到了广泛应用。
通过传感器、自动控制系统等设备,实现对污水处理过程的实时监测、远程控制和自主调节,提高了处理效率和运行稳定性,降低了人工成本和运行风险。
聚酯废水的生化处理工艺及实践作者:程琦赟来源:《新教育时代·教师版》2017年第38期摘要:本文介绍了聚酯废水的生化处理工艺,并介绍了有关的运行管理经验,实现在应对不同异常情况下废水生化处理后合格排放的目标。
关键词:聚酯废水生化处理随着社会的发展,国家的严格控制,现在对三废排放有了更高的要求。
废水和废气在聚酯生产中较为突出的。
在聚酯生产中产生的酯化和缩聚阶段产生的废水废气,如果直接排放会对周边的水源、土壤等造成严重污染,将之汽提后送到废水站处理合格达标后方可排放。
聚酯废水属溶解性有机废水,废水中成分以醇类为主,含有乙二醇、乙醇和二甘醇及少量的乙醛、有机酸、低聚合物和无机盐。
聚酯废水的特点是有机物含量高,虽然废水组份较稳定,但间隙排水,冲击负荷较大。
由于废水中存在一定数量的生物难降解的溶解性COD,雖然废水可生化性较好,但要达标排放,需要采用一定的非常规处理方法或手段。
海南一生产聚酯公司废水处理设施采用厌氧—好氧的生化处理工艺,并在生产运行实践,实现环保目标。
一、聚酯废水处理的工艺流程工艺流程图如下所示:在聚酯生产工艺过程中,车间酯化釜反应生成的聚酯废水由车间排污管线以重力流形式排入到汽提缓冲罐,并经汽提塔汽提,沸点低的有机物变成汽提汽被送到热媒炉里进行焚烧,废水则通过压力泵输送至废水处理站。
送到污水站的废水首先进入聚酯废水收集池进行水量收集(在生产工艺或处理工艺出现故障时,超高浓度的事故废水直接进入事故废水池收集,再在适当的时候分批提升进入酯废水集水池,由主体处理系统处理)。
聚酯废水收集池中的废水先进行PH调整后,提升进入均质酸化池均化和预酸化处理。
在均质池完成调节营养、水质、水量及PH值的进一步调整,在均质池中设置潜水搅拌机以避免固体悬浮物沉淀,并促进均质池内水体的混匀;池中废水由池中的潜水提升泵提升并经加热后送至厌氧塔。
送至厌氧塔的废水充分混合后,经在线PH监测仪对废水的PH值进行监测,并通过专门的NaOH自动投加装置进行PH值调整后,从厌氧塔底部被送到厌氧塔进行处理。
厌氧生物膜法处理聚酯高浓度废水
在城市污泥处理方面厌氧发酵法的应用已有一百年的历史,但用于高浓度有机废水的处理则是近十几年的事情,先后开发出厌氧污泥床、厌氧接触法、厌氧生物滤池、两相厌氧消化、厌氧流化床(膨胀床)工艺等多种新工艺。
厌氧工艺虽然是以一种高效工艺问世,但由于①反应器污泥增长慢;②启动时间长;③单用厌氧处理,出水水质一般不能达到排放标准,需辅以好氧处理;④应用经验较少等原因,它的实际应用还不多。
本篇即介绍一则利用上流式厌氧生物膜法处理聚酯切片高浓度废水的工程实例。
某公司是一家由世界著名跨国集团投资6500万美元兴建的现代化聚酯切片企业,年产量8×104t,工艺流程如下:浆料搅拌→预聚→终聚→切粒→结晶器→冷却→出料。
工业废水处理站总投资120万美元,好氧、厌氧工艺和设备全部由意大利引进,其中的厌氧工艺是欧洲最新专利技术,专门设计用来处理生产上排放的高浓度废水,出水再经好氧系统曝气后水质达标排放,低浓度水则直接进入好氧系统。
1 高浓度废水水质
主要成份有乙二醇、二甘醇、芳香族化合物对苯二甲酸、低聚物单体
等。
刚开始,生产不稳定用P放的高浓度废水COD达12000~15000mg/L,流量为40~50m3/d,生产稳定之后COD约为8000~10000mg/L,流量逐渐增大到70~100m3/d。
pH一直稳定在约4~5。
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2厌氧处理工艺流程
厌氧处理工艺流程见图1。
2.1 生物膜厌氧反应器废水由反应器底部的8根布水管均匀进水,当废水流经生物膜悬浮性载体时,有机物得以厌氧降解,并连续不断产生沼气供火炬持续燃烧。
在反应器内,微生物以固着形态生长,不易随水流失,泥龄长,产泥率较低,出水悬浮物少,几乎不用排泥。
该反应器有效体积约为900m3,顶部有倒圆锥形的三相分离器,产生的沼气由顶部通气管直通火炬。
2.2 泥水分离器该分离器内置斜板装置,60°倾角,当厌氧反应器内有少量污泥随水流出时,可在此进行沉淀收集后重新打回厌氧塔,这样可以延长污泥在塔内的停留时间,增加污泥量,最终提高厌氧塔的处理能力和效率。
3 厌氧反应器的菌种驯化
按外方要求,需进口专用于聚酯废水厌氧处理的污泥,这样将耗资数百万美元,最后是利用城市污水处理厂污泥消化池中的污泥进行接种驯化的,经过3个月的培养,接种成功,火炬持续燃烧甲烷气体,厌氧塔的处理情况逐渐稳定,并且处理效率达到70%~80%。
4 生物膜厌氧工艺的稳定运行数据分析
实际进水水质:
流量:50~80m3/d(设计流量150m3/d)
COD浓度:5000~11000mg/L(设计值20000mg/L)
容积负荷:0.28~1.22kg[COD]/(m3·d)
pH:3~5
实际出水水质:
COD浓度;1000~2500mg/L
pH:7.4~7.6
由于PET生产尚未达到满负荷,仅年产5×104t,所以高浓度废水流量小于设计量。
4.1 进水水质对处理效果的影响
平均日进水量逐渐增大,平均进水COD浓度逐渐增大,日处理COD总量逐渐增大,但厌氧处理率却稳中有升。
说明微生物基本已适应了此种工业废水,生长成熟,充分降解污水中的有机污染物,而且在日处理COD总量有较大增加时,仍有非常好的处理率,显示了生物膜法在抗冲击负荷方面较强的能力。
4.2 温度对厌氧处理效果的影响
一般认为厌氧消化的最佳温度是30~35℃,若低于30℃,处理效果便会降低。
但从表1的温度列中可以看出,在12月、1月寒冷时,厌氧塔实际温度只有25~27℃,处理率仍有68.4%和75.7%,丝毫未受温度影响。
4.3 水力停留时间对去除效果的影响
由于生产上排放废水量尚未达到废水站的设计水量,所以实际的HRT=13~17d,停留时间延长,能有利于微生物更充分地降解有机物,提高处理率,使厌氧出口COD充分降低以减轻好氧系统的负担。
当然在设计时也并非HRT越大越好,因为会相应增加基建成本,增大反应器体积和占地面积。
4.4 污泥停留时间对去除率的影响
众所周知,甲烷菌的世代期很长,增长速度很慢,只有让污泥在消化器中停留时间足够长才能有效地降解COD,完成甲烷化过程。
传统的污泥消化池工艺低效的原因在于池内的污泥停留时间和水力停留时间相等,甲烷菌无法正常生成,从
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而难以提高处理率。
此套生物膜厌氧工艺专门设计了污泥回流泵,将在泥
水分离器中沉淀的污泥重新打回厌氧塔,使污泥在塔内不断循环,大大提高了泥龄,提高了污泥浓度,增强了处理能力,而且节省了处理污泥设备。
4.5 pH对厌氧处理的影响
一般认为厌氧反应最佳pH=6.8~7.2。
实际运行中发现厌氧出口的pH明显超出此范围,8月平均pH=7.64,9月pH=7.48,12月pH=7.45,1月pH=7.44,表明厌氧塔内呈微碱性状态。
当通过人为控制使pH略有降低,但仍在7.0左右,出口COD反而有所上升,当pH重新调高时,出口COD随之下降。
碱性状态能抑制有机酸的过分积累,增加缓冲能力,促进甲烷菌的生长。
5 结论
1.通过设置回流装置,提高HRT和泥龄,能有效地提高处理效果,增加系统污泥浓度,并且几乎不用排泥。
2.在寒冷冬季,厌氧消化温度偏低,仅有25~27℃,但对反应效果未有影响,只要管理良好,仍能保持高效去除率,说明该系统适应的温度范围较广,对温度要求不高。
3.将厌氧反应器内pH控制在微碱范围内7.40~7.65,能提高消化液的缓冲能力,及时中和积累的有机酸,进而提高去除率。
若严格将pH控制在7.0左右,反而会使去除率略有降低。
4.该套生物膜厌氧反应器随着负荷的提高,处理率也相应提高,且抗冲击负荷能力较强。