1、超强高浓度有机废水的生物处理参考资料高浓度有机废水的处理来源：环保清洗网 发表者：甘秀丽 发表时间：2009-05-25 关键字：高浓度有机废水的处理技术取决于废水的性质，根据高浓度有机废水的性质和来源可分为三类，每一类再选择适宜的处理方法。1易于生物降解的高浓度有机废水，它一般来自以农牧产品为原料的工业废水，如食品工业废水，它们是一种宝贵的资源，可用来生产细胞蛋白和或用厌氧消化回收能源。2高浓度有机废水中有机物是可以生物降解的，但废水中含有有害物质，这类废水主要来自制药工业和化学工业等。它们可以采取适当的预处理控制和去除废水中的有害物质后再采用微生物处理，这样做比物化方法处理经济。3难于生物
2、降解的和有害的高浓度有机废水，它主要来自有机合成化学工业和某些农药厂等，这类废水首先通过焚烧或湿法氧化等理化手段处理，再进行补充的生物处理。一、酒糟废液生产饲料酵母1糖蜜和淀粉原料酒糟的化学成分 酒糟的化学组成随原料的品种、质量和酒精生产工艺的不同而有较大的变化。下列组成（表9-1，表9-2）只是参考值。2糖蜜酒糟生产干饲料酵母工艺流程见图9-1。3淀粉原料酒糟生产干饲料酵母工艺流程见图9-2。干燥以下的工艺同糖蜜酒糟生产干饲料酵母工艺流程。4酒糟生产饲料酵母工艺过程说明（1）菌种 应采用繁殖迅速，无毒和营养成分好的菌株，常用的有：产朊假丝酵母（Candida utilis）、热带假丝酵母（C
3、tropicalis）和球拟酵母（Torulopsis pinus）等。（2）培养液制备糖蜜酒糟制备培养液的工艺流程见图9-3。淀粉原料酒糟制备培养液的工艺流程见图9-4。有关操作条件 酒糟浓度在6.87.2之间，冷却温度25左右，酵母增殖罐温度在3335，酵母培养最适pH在4.04.2。培养液中投入营养盐的数量 为磷酸0.9kgm31.0kgm3、尿素1.0kgm31.1kgm3或者磷酸二氢铵1.3kgm3、尿素0.5kgm3。（3）酵母种子纯培养试管斜面茄形瓶斜面一级纯培养种子罐0.06m3二级培养种子罐0.6m3种子罐6m3酵母增殖罐20m325m3有关培养工艺条件见表9-3。淀粉质原料
4、酒糟粗滤液培养饲料酵母常采用连续培养法。在一级纯培养罐中连续流加培养12h，二级纯培养罐中流加10h12h，通气量60m3m3h（VV=11）。（4）商品酵母培养采用连续培养法 常用的培养罐是中心升液空气分配和扩散式培养罐，容积为320m3600m3（有效容积85m3170m3）。连续培养的稀释比为0.143h-1，相当于停留时间7h。（5）酵母分离、洗涤 酵母培养液中有三分之二是泡沫，分离前要消泡。常用的消泡剂有植物油、皂脚和硅酮油等。糖蜜酒糟酵母培养液分离、洗涤流程：酵母培养液消泡三级离心和洗涤酵母乳（含酵母450gL500gL）。淀粉质原料酒糟酵母培养液的分离过程：酵母培养液消泡振动筛（
5、筛孔直径0.22mm0.25mm）二级离心和洗涤酵母乳（含酶母450g/L）。乳（含酵母450gL）。酵母分离、洗涤过程损失不大于7。（6）酵母自溶 酵母自溶的目的是杀死酵母和杂菌，以增加可同化率、防止病害和减少酵母生命活动带来的损失。此外，自溶使酵母乳粘度降低，消除泡沫和排除空气及二氧化碳，有利于干燥的进行。酵母乳加热至75保持45min送去干燥。（7）酵母干燥 生产规模小的工厂用滚筒干燥（蒸发量不大于1th），规模大的工厂用喷雾干燥。滚筒干燥器的蒸发能力为1th1.2th，当酵母乳浓度为500gL时，生产能力为250kgh 10水分的干酵母。喷雾干燥器用的加热气体温度为280300，出口温
6、度为8595。3.5th、5.5th和7th蒸发能力的喷雾干燥器，其相应的酵母产量为520kgh640kgh、820kgh980kgh和1060kgh1270kgh。每蒸发1kg水消耗的天然气或重油分别为0.117m30.130m3和0.110kg0.123kg。酵母损失不应大于2。（8）酵母干燥、造粒和贮藏工艺流程 酵母干燥、造粒和贮藏工艺流程见图9-6。（9）成品干酵母指标 干酵母外型为粉状或颗粒状，色泽为淡黄色或浅咖啡色，无杂味，湿度不大于10。糠蜜酒糟酵母灰分不大于14（干基），淀粉原料酒糟酵母灰分不大于 10。干酵母粗蛋白优质不小于56、级不小于51、级不小于46和级不小于43。二、
7、豆制品废水的厌氧好氧处理1在生产豆制品的过程中，产生高浓度有机废水黄泔水，其水质约为COD13000mgL，BOD56000mgL。2废水处理工艺 废水处理采用厌氧好氧生物处理工艺，其处理工艺流程如图9-7所示。在实际处理过程中，黄泔水首先流入集水池，然后泵入加热器加热，加热后的废水进入两组厌氧塔底部的布水器进行厌氧 处理，产生甲烷和二氧化碳。甲烷被从厌氧塔顶部引出经气水分离器和脱硫装置进行气水分离和除硫，然后送入甲烷相贮存供用户使用。厌氧处理后的废水含有大量 污泥，被引入污泥分离罐进行泥水分离，分离出的水称为溢流液，被贮入地下集水池和其他低浓度废水混合。污泥含有厌氧菌，进入污泥贮罐，其中一部
8、分被送回厌 氧塔进行厌氧处理。其他低浓度有机废水和厌氧处理后的溢流液进行好氧处理，废水首先从地下集水井泵入高位槽，然后进入一组串联的充氧生物转盘进行好氧分 解，处理后的废水进入二次沉淀池，上清液被引入煤渣过滤层进行过滤，然后排放。污泥进入板框压滤机脱去水分外运。厌氧处理部分：好氧生物处理部分：3废水处理工艺设计参数（1）厌氧处理系统 黄泔水量为60m3d，进水COD小于20000mgL，温度在3235之间。废水在厌氧塔中停留时间48h，COD去除率大于80，厌氧塔 体积负荷为10kg（BOD）m3d，甲烷产率4m3m3d，溢流液COD小于400mgL。（2）好氧处理系统 好氧系统处理水量180
9、m3d，进水COD小于800mgL，BOD小于300mgL，水力停留时间为1.1h，COD去除率大于60，BOD去 除率大于85，转盘面积负荷为45g（COD）m2d或16.9g（BOD）m2d，出水BOD为45mgL。4主要设备规格型号 厌氧塔两个，每个直径3.2m，高8.4m。生物转盘两只，每只表面积1600m2，生物转盘氧化槽6.5m3。好氧高位槽直径为1.2m，高为1.4m。污泥贮罐直径1m，高为1.8m。污泥池长2m，宽2.5m，高1m。5处理效果 废水处理实际效果如表9-4。实测结果表明，厌氧处理系统的COD去除率大于90，符合设计要求。生物转盘处理效果平均为COD去除率60，BO
10、D去除率70，出水平均水质为COD200mgL。高浓度有机废水介绍 1 高浓度有机废水水质特点 高浓度有机废水主要具有以下特点： 一是有机物浓度高。COD一般在2 000 mg/L以上，有的甚至高达几万乃至几十万mg/L，相对而言，BOD较低，很多废水BOD与COD的比值小于0.3。 二是成分复杂。含有毒性物质废水中有机物以芳香族化合物和杂环化合物居多，还多含有硫化物、氮化物、重金属和有毒有机物。 三是色度高，有异味。有些废水散发出刺鼻恶臭，给周围环境造成不良影响。 四是具有强酸强碱性。2 高浓度有机废水的危害 工业产生的超高浓度有机废水中，酸、碱类众多，往往具有强酸或强碱性。 一是需氧性危害
11、：由于生物降解作用，高浓度有机废水会使受纳水体缺氧甚至厌氧，多数水生物将死亡，从而产生恶臭，恶化水质和环境。 二是感观性污染：高浓度有机废水不但使水体失去使用价值，更严重影响水体附近人民的正常生活。 三是致毒性危害：超高浓度有机废水中含有大量有毒有机物，会在水体、土壤等自然环境中不断累积、储存，最后进入人体，危害人体健康。高浓度有机废水处理方法氧化-吸附法 高浓度废水稀释后用煤粉进行初步混凝、吸附处理，然后用Fenton试剂催化氧化和酸性凝聚，再用煤粉混凝、吸附。经此法处理的废水，色度和COD 可分别去除100%、90%，具有较好的处理效果。吸附后的煤粉用于燃烧，无二次污染，比使用活性炭作吸附
12、剂更经济。焚烧法 焚烧法适用于处理高浓度有机废水。预处理后的废水经加压、过滤、计量后送至炉拱上方，由高压空气雾化专用喷嘴喷入炉膛蒸发焚烧。该法在保证锅炉安全运行的条件下，能对高浓度有机废水彻底处理，其优点是初投资省，运行费用低。若采用专门技术，焚烧效果良好，灰渣及飞灰含碳量均有所降低，对锅炉出力、效率均无显著影响。 该法在实际推广应用中存在的缺点是：废水水量受相配锅炉的限制；对废水成分应详细分析，确保不影响锅炉本体燃烧；该法在理论上有待进一步深入研究。吸附法吸附法是用具有很强吸附能力的固体吸附剂，使废水中的一种或数种组分富集于 固体表面的方法。常用的吸附剂有活性炭和树脂，活性炭再生和洗脱困难；
13、树脂吸附具有实用范围广，不受废水中无机盐的影响，吸附效果好，洗脱和再生容易，性 能稳定等优点，因而在超高浓度有机废水处理中，最常用的吸附剂为树脂吸附剂。树脂吸附法可用于处理含酚、苯胺、有机酸、硝基物、农药、染料中间体等废水， 是一种处理有机废水的有效方法。多相催化氧化工艺处理高浓度有机废水 1 工艺背景多相催化氧化工艺是在石油化工和精细化工中广泛应用的催化方法，它的出现主要是为了解决均相催化系统的催化剂须定时添加并容易在反应中流失的问题。由 于多相催化氧化系统中催化剂是附载在机械强度高和具有化学惰性的多孔材料上，这样就避免了催化剂的流失，同时多孔材料为催化剂提供了巨大的比表面积，使得 催化反应
14、在单位时间内有更高的效率。九年前，日本的科学家就开始把多相催化氧化工艺用于废水治理中，并产生了意想不到的效果。2 工艺原理在化工行业中 使用的多相催化材料的催化方向是有指向性的，为的是加速某种化学反应，而我们现在应用在废水处理中的多相催化氧化工艺主要目的是通过催化生成OH羟基自由 基的链式反应，因为OH羟基自由基是仅次于氟的强氧化剂，可以对范围很广的有机物进行无选择氧化，在必要的条件下将会使有机污染物矿化成二氧化碳和水，还可以使无机物氧化或转换。为了使该种多相催化材料的性质稳定，催化材料的主催化活性组分是适量的Pt等稀贵金属，辅助组分则是过渡金属的氧化物和盐类。主催化Pt组分有着天然的高催化活
15、性，而辅助组分可以帮助Pt组分催化剂恢复活性，同时提供了广泛的催化方向。3 工艺应用多相催化氧化工艺在高浓度有机废水处理中是以多相催化氧化反应器的形式出现，并需根据不同水质和环境添加不同的氧化剂，如空气，臭氧，双氧水，二氧化 氯等，氧化剂的加入会加快OH羟基自由基的生成和对有机物的氧化。此项工艺近几年在国外被广泛应用于印染，制药，造纸和化工等高难度有机废水的预处理中。 多相催化氧化工艺对CODcr去除，脱色以及提高废水的可生化性有着显著的效果。如在印染废水处理中，其脱色效率高达75%-95%之间，同时可以去除 50%-80%的CODcr，提高B/C比至0.45以上。在对CODcr超过15万的农
16、药废水处理中，多相催化氧化工艺也体现了极高的效率，经过2小时 的反应其CODcr去除率可达90%以上，且废水性状发生很大的变化，最明显的是B/C比由0提高到0.3以上，废水的可生化性加强，从而使后级生化处理 达标排放成为可能。多相催化氧化工艺中的催化氧化材料具有高稳定性，所以使用周期可达五年以上，并且安装操作简单，运行经济可靠。该工艺最大的优点是可以附加于任何传统 处理工艺，因此对高浓度废水原处理工艺的改造有着其他工艺无法比拟的独特优势。以下是加入了多相催化氧化工艺的印染废水处理工艺流程：4 印染废水处理 印染、纺织作为一个劳动力密集型、耗水量大、污染严重的行业，在发达国家的发展空间越来越小，
17、许多发达国家都把印染厂迁移到象中国这样的发展中国家，加上我国原有的、为数众多的印染厂，印染行业已成为我国的一个污染大户。 印染废水中悬浮物含量高，物化处理污泥产量大，污泥处理成本高；印染废水可溶性、难降解有机物含量高，处理达标难度大；印染废水排放量大，对接受水 体会造成较大影响。处理成本特别是物化处理工艺污泥处理成本高、处理效果差，绝大多数处理设备均未正常运行。 多相催化氧化工艺处理印染废水技术是针对传统处理工艺的缺点开发出的物理吸附化学氧化处理技术。整个系统完全采用融碳离子催化剂处理技术，无须采用混凝气浮等工艺，因而污泥产量低，大大降低污泥处理成本。 融碳离子催化剂把难降解有机物的含量大幅度
18、降低，处理效果好、容积负荷高，脱色效率高可达97%，因而构筑物体积小，占地面积少，一次性投资低。加上高效生化，废水处理后出水水质达到国家综合排放标准一级一类。ALAO系统处理高浓度有机废水 1 简介 厌氧-低氧-厌氧-好氧一体化废水处理系统（Anarebic-Low oxic-Anareobic system， 简称ALAO system），该系统将厌氧，低氧，厌氧，好氧等操作单元组合在一起，处理效率更高，占地面积更少，投资更省，运行费用更低。2 工艺流程 3 主要技术特点 (1)ALAO一体化系统是江南大学（原无锡轻工大学）近年来开发成功的高浓度有机废水生物治理专利技术。该技术将厌氧处理、低
19、氧处理和好氧处理组 合在一起，能为不同微生物降解有机物创造最适环境。该技术以能耗较低的厌氧处理为主，高浓度有机废水经两级厌氧和一级低氧处理，可去除废水中的绝大部分有 机物质，大幅度降低好氧处理负荷，因而运行费用低。 (2)采用近年来开发成功的UASB为第一级厌氧处理反应器，UASB或EGSB为第二级厌氧处理反应器，处理效率高，并可回收大量沼气用于锅炉燃烧或民用等。 (3)废水经第一级UASB反应器处理之后，其所含的COD大部分为难厌氧降解的物质，因此，在进行第二级UASB或EGSB厌氧处理之前，废水先 经低氧反应器“新型气升式反应器”进行初步水解、氧化和部分降解，为UASB或EGSB进行第二级
20、厌氧处理创造条件。新型气升式反应器为近年来开发成功的 专利技术，占地面积省，处理效率较好，并可与UASB、EGSB建成共壁结构，节省建筑费用。 (4)好氧反应器采用接触氧化工艺，可将废水中难降解的物质彻底降解，使废水达标排放。 (5)整个反应系统采用组合式设计，节省建筑面积40%，节省建设费用30%，沼气回收增加20%，总运行费用可下降20%以上。结合法处理高浓度有机废水 1 物化+生化法 洗毛废水是一种高浓度、富含大分子(长链状或环状)有机物，须作特殊断链处理的特殊废水。同时洗毛废水富含羊毛脂，油脂量高达0.8%-2.6%， 含泥沙量1%-3%，加上废水中含碱、皂、表面活性剂，易形成乳浊液，
21、为碱性乳化废水。由于BOD。和COD值高，加上排放量不定量，排放不定时，采用传 统处理方式或单一处理工艺，都不可能达到净化目的和排放标准。针对这种特殊情况，广东南海品德毛条厂采用预处理、物化和生化的多级处理技术，使废水经处理 后，达到较为理想的效果。 洗毛废水经预处理后，用泵抽到曝气沉砂调节鸽，使不同时间排出的高浓度废水和低浓度废水混合均匀后再进入三效反应器，整个过程必须注意各处理工序的 浓度控制，按各工序所要求处理浓度指标进行调整，如物化工序要求把浓度指标由COD，在15000mg/L-20000mg/L之间，调整为 10000mg/L-12000mg/L。厌氧工序仍需相应调整浓度指标，保证
22、厌氧进水(即物化出水)COD：在140omg/l以下，目的在于提高该工 序的去除率，调节浓度指标的稀释水来源于清水池的回流水。根据污水中的有机物质成分，采用硫酸铝作混凝剂，聚丙烯酞胺作助凝剂，在物化中CODcr去除率可达90%以上，可使CODcr降至1000mg/L-1500mg/L。2厌氧+好氧工艺 该工艺的核心为厌氧技术厌氧反应的效果直接影响到处理效果。在该工艺中，厌氧可采用UASB、ABR等，好氧则采用SBR、接触氧化、活性污泥等方法以处理印染退浆废水为例，其工艺流程图为：3电解催化+好氧工艺该工艺是利用电解催化氧化作用对废水进行前期的预处理，降低COD，提高可生化性、去除有毒物质。以处
23、理抗生素废水为例子，其处理工艺流程为：催化氧化法处理高浓度有机废水 该方法是在高效表面催化剂存在的条件下，利用二氧化氯在常温常压下氧化高浓度有机废水。 在降解COD的过程中，打断有机分子中的双键发色团，如偶氮基、硝基、硫化羰基、碳亚氨基等，达到彻底脱色的目的，同时有效提高BOD5/COD 值。一般的高浓度有机化工废水色度高，有机物难以降解。采用“物化-催化氧化-生化”处理方法，可使高浓度有机化工废水达标。与其他厌氧生物处理装置相 比，UASB以其处理能力强，处理效果好，操作简单等特点，正越来越受到人们的青睐，在处理悬浮物含量少的高浓度有机废水方面正发挥着越来越重要的作用。 与好氧法相比，厌氧法
24、处理高浓度有机废水具有以下优点：剩余污泥量少，污泥易于脱水，需营养少；不需曝气所需的能量；甲烷作为产物，是一种有用的终产物；能在较高的负荷下运行；活性厌氧污泥能保存几个月。厌氧生物法处理高浓度有机废水 厌氧生物处理法是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌来降解有机物。大分子的有机物首先被水解成低分子化合物，然后被转化成CH4和CO2等。 自20世纪70年代以来，我国在研究和开发处理高浓度有机废水的厌氧水解、厌氧消化技术方面取得了显著成绩，其优点是运行费用低。厌氧水解法、厌氧接触法、厌氧生物滤池、升流式厌氧污泥床、厌氧流化床等已被广泛用于处理高浓度有机废水。1 厌氧滤池(AF) AF是美国斯坦福大学的2位
25、学者首先研制的。装置中填满了砂砾、卵石、塑料或纤维等，厌氧微生物附着在填料的巨大表面上，可维持较高的生物量和较少的SRT。一般采用上流式，在中温条件下也可采用下流式。表1为国内外AF商业应用效果。 2 升流式厌氧污泥床(UASB) UASB是荷兰农业大学几名教授在AF基础上发展起来的，其特点是反应器的上部设置1个气、固、液三相分离器，混合液中的污泥能自动回到反应区以维持较多的生物量和较长的SRT，整个反应器由反应区和沉淀区两部分组成。从表2可以看出，UASB具有很高的容积负荷率和污泥负荷率。 好氧生物法处理高浓度有机废水好氧生物法一般用于处理低浓度有机废水，但近年来有人研制出一些高效的好氧生物
26、处理工艺，可用于处理高浓度有机废水，如深井曝气和好氧流化床等。在特定条件下，如场地面积小，可以考虑应用深井曝气法；某些含有抑制厌氧菌物质的废水，可采用高效好氧处理装置。1 深井曝气法(DSP) 常见的深井曝气法处理工艺流程如图2所示。 DSP是20世纪70年代初，英国皇家化学工业公司在进行利用好氧细菌生产单 细胞蛋白的研究时派生出来的一种工艺。它改变了传统生化法处理污水时氧的转移率，增大氧气与液膜的接触面积，提高了氧的饱和浓度及其利用率，具有很好的处 理效果。DSP法利用深井中的静水压力把氧的转移率从传统曝气法的5%-15%提高到60%-90%。动力效率很高，处理效果极好。此外，还具有产泥量
27、少，不受气温影响，不产生污泥膨胀，占地面积小、效能高、能耗低、耐冲击负荷性能好、操作简单、易于管理、投资少等优点。因此，它广泛应用于现代化学合成 工业的高浓度有机废水的治理，如塑料、合成纤维、合成橡胶、洗涤剂、染料、溶剂、涂料、农药、食品添加剂、药品等工业。2 好氧生物流化床法(ABFB) ABFB法是澳大利亚科学家于20世纪70年代初开发的工业废水生物处理工艺。这种工艺的特点是反应器内填料的表面积超过3 300 m2/m3，生物膜量可达10-40 g/L，比普通活性污泥法高1个数量级。因此，该工艺具有效能高、占地少、投资省等优点。但由于要使填料流化，必须进行出水循环，并保持反应器内具有一定
28、的流速，从而增加了运行的复杂性。目前，国内利用ABFB处理高浓度有机废水尚处于实验阶段，工程应用并不多。光化学混凝法处理高浓度有机废水光化学混凝法是通过紫 外光照射产生自由基而引发聚合反应，使废水中小分子有机物转化为大分子悬浮物，继而混凝沉淀去除。该法投资仅为湿式氧化法的1/8-1/5，反应在常压下 进行，易于操作，催化剂用量仅为光催化氧化法的1/10，对废水有机物浓度和BOD5/COD值没有限制。光化学混凝法处理流程如图1所示。 其中光化学反应箱内壁用氯磺化聚酯漆进行了防腐处理，并设可调加热装置。待处理废水进入均质槽(必要时调节pH)，经流量计计量、加热器加热，然后 进入光化学反应箱。向箱内
29、加入催化剂，反应温度控制在40-45。废水在光化学反应箱中停留30 min，经紫外光照射并发生聚合反应。反应箱的出水进入混凝沉淀槽，加入混凝剂进行混凝沉淀，再经过滤装置过滤后排出。用此法处理不饱和聚酯废水，COD 总去除率为91.9%，可回收残液22%，残液中主要含酯类化合物，可用来生产低档树脂类产品。与焚烧法相比，该技术具有能耗低，一次性投资费用少等优 点。两级两相厌氧工艺处理高浓度有机废水的方法两级两相厌氧工艺处理高浓度有机废水的方法，它涉及一种有机废水的处理方法。本发明是为解决现有单级厌氧反应器的处理效果不易达到高浓度有机废水处理标准 的问题。本发明高浓度有机废水首先进入水解酸化反应器，
30、水力停留时间控制在，值控制在，水温控制在，容积负荷 控制在（）；一级外循环（）厌氧反应器主反应区水温控制在，值控制在，其 回流比控制在；表面上升流速控制在，容积负荷控制在；二级外循环（）厌氧反应 器主反应区水温控制在，值控制在，其回流比控制在，表面上升流速控制在，容积负荷控制在 。与现有技术相比，本发明减少剩余污泥产量；减少占地面积；节省基建投资；节约 运行费用。 两级两相厌氧工艺处理高浓度有机废水的方法一种两级两相厌氧工艺处理高浓度有机废水的方法，其特征在于两级两相厌氧工艺处理高浓度有机废水的方法是通过以下步骤实现的：一、高浓度有机废水首先进入 水解酸化反应器，水解酸化反应器呈圆柱形，由底部进水、顶部出水，水力停留时间控制在，值控制在，水温控制在 ，容积负荷控制在（
