高硫酸盐有机废水厌氧处理技术的进展

高硫酸盐有机废水厌氧处理技术的进展

冀滨弘　章非娟

(同济大学环境工程学院,上海　200092)

摘　要:本文通过硫酸盐还原菌和产甲烷菌的竞争、硫化物对产甲烷菌的毒害二方面,论述了在高硫酸盐有机废水厌氧处理过程中,硫酸盐还原作用对产甲烷菌活性的抑制机理,同时,介绍了当前高硫酸盐有机废水的厌氧处理工艺。

关键词:高硫酸盐有机废水;厌氧处理;硫酸盐还原菌;产甲烷菌;硫酸盐还原作用Progress of A naerobic Digestion T echnology for The H ighΟsulph ateΟcontent W astew ater T reatmentΠJI Binhong; ZH ANG FeiΟju anΠ(School of E nvironment E ngineering,Tongji U niversity,Sh angh ai,200092)

Abstract:Inhibition mechanisms of sulphate reduction to methaneΟproducing bacteria(MP B)in the process of anaerobic diges2 tion of highΟsulphateΟcontent wastewater were described in this paper.They were described mainly by the com petition between sulphateΟreducing bacteria(SRB)and methaneΟproducing bacteria(MP B),and inhibition of sulfide produced by the microbial reduction of sulphate,M eanwhile,the present anaerobic digestion technologies for the highΟsulphateΟcontent wastewater treatment were introduced.

K ey w ord:highΟsulphateΟcontent wastewater;　anaerobic digestion;　SRB;　MP B;　sulphate reduction

随着食品、医药工业的发展,高硫酸盐有机废水的种类和水量也随之大大增加,由原来的几种废水发展成包括味精废水、酵母废水、糖蜜废水、柠檬酸废水、麦迪霉素废水等十几种废水。此类废水中含有大量的有机物和很高浓度的硫酸盐,未经处理排入水体不仅会产生具有恶臭味和腐蚀性的H

2

S,而且直接危害人体健康和生态平衡。对于高浓度的有机废水,一般采用厌氧处理方法。但是,由于高浓度硫酸盐的存在,使得厌氧处理复杂化,其主要受二方面因素的影响:11硫酸盐还原菌(SRB)与产甲烷菌(MP B)竞争基质(乙酸、H2);21硫酸盐还原作用的产物硫化物浓度很高时,会引起产甲烷菌活性的降低。本文综合国内外大量有关报道,论述了厌氧消化中硫酸盐还原菌和产甲烷菌的竞争机理;硫化物对产甲烷菌的毒害作用和范围;并介绍了硫酸盐有机废水的厌氧处理工艺。

1　厌氧消化中SRB与MP B的竞争关系收稿日期:1998Ο12Ο28;　修回日期:1999Ο05Ο26

在厌氧反应器中,由于硫酸盐还原菌所能利用的基质范围广泛,在硫酸盐存在的条件下,它能活跃地生长,进行硫酸盐还原作用。当硫酸盐浓度较低时,硫酸盐还原作用较弱,不会影响正常的厌氧消化,而且,少量硫化物的存在还有利于产甲烷菌的生长。主要是:11能维持较低的氧化还原电位;21可作为产甲烷菌生长所需的重要硫来源;31可以沉降Cu2+,Ni2+,Zn2+等对厌氧微生物有毒的重金属离子;41能降解丙酸,减少丙酸的积累。但是大量硫酸盐还原菌的存在会改变和抑制有机物代谢的途径,致使有机物去除率降低,系统稳定性不好,影响了正常的厌氧消化。

111　SRB与MP B的初级抑制作用

乙酸和H

2

是SRB与MP B的共同良好基质,厌氧环境中70%的甲烷来自乙酸,而40%～60%的H2S是由乙酸提供质子和电子形成的,因此,在高浓度硫酸盐有机废水的厌氧处理中,SRB与MP B的竞争是必然的。

许多学者利用动力学和热力学的数据说

明了SRB与MP B相比较,具有三个明显的优势(见表1):11SRB对于产甲烷的前体H

2和乙酸具有高得多的亲和力,即较低的K m值; 21反应热力学有利于硫酸盐还原作用。硫酸盐还原作用所释放的能量比产甲烷反应所释放的能量要多,说明硫酸盐还原反应比产甲烷反应更容易进行;31MP B要求比SRB更低的氧化还原电位。P ostatgc[1]指出,SRB进行硫酸盐还原反应的氧化还原电位为100 mV,但MP B要求在Ο330mV以下,因此,一般来说,硫酸盐还原过程总是优先发生。

但是,从最大比基质降解速率V max方

表1　硫酸盐还原菌和产甲烷菌的热力学、动力学常数

细菌基质K m

(m M)

V max

〔m MΠ(gVSS?d)〕

反应方程式G

(k J)

硫酸盐还原菌乙酸3101514CH

3COOΟ+S O2Ο4→HSΟ+2HCOΟ3Ο7117

(SRB)H2010011124H

2

+S O2Ο4+H+→HSΟ+4H2OΟ15216产甲烷菌乙酸0123014CH3COOΟ+H2O→CH4+HCO3ΟΟ3110

(MP B)H2010061234H

2

+HCOΟ3+H+→CH4+3H2OΟ13519

面考虑,产甲烷菌比硫酸盐还原菌高(见表1)。在乙酸或H2浓度较高的环境中,由于产

甲烷菌具有更大的V max值,它能更有效地进行物质转化,保持物质代谢平衡,因而具有竞争优势。所以在处理高浓度有机废水时,如果有机物浓度与S O2Ο

4浓度的比值较大,则产甲烷菌反应是主导反应,很多实验结果证实了这一点。Isa[2]等人以乙酸为碳源研究高负荷厌氧滤池处理含硫酸盐废水的运行性能时发现,只有15%的C OD用于硫酸盐还原,其余85%的C OD均转化为甲烷。Harada发现废水中5313%的淀粉和糖被MP B利用,仅有2014%的淀粉和糖被SRB用于硫酸盐还原作用。这些说明了SRB和MP B之间的竞争受各种环境因素的影响。主要影响因素如下:

(1)C ODΠS O2Ο4或者C ODΠS的比值。最近的资料表明,影响SRB和MP B关系的重要指

标是C ODΠS O2Ο

4的比值,并非硫酸盐浓度,但对于这个指标说法不一。Choi和Rim[3]观察

到C ODΠSO2Ο

4在117～217之间,硫酸盐还原菌

与产甲烷菌存在着竞争,C ODΠS O2Ο

4大于217,

产甲烷菌占优势,其受抑制作用小;C ODΠS O2Ο

4小于117,SRB占优势,产甲烷菌受抑制作用大。O.Mizuno的研究表明[4],当C ODΠS≥6 (C ODΠS O2Ο4≥2)时,产甲烷菌占优势,80%以上的电子流被产甲烷菌利用;当C ODΠS=115时,50%以上的电子流被硫酸盐还原菌利用。Uberoi和Bhattacharya[5]报道,在一个连续流的恒化器中处理高浓度丙酸废水,当C ODΠS 比值降至2(即C ODΠS O2Ο

4≤2Π3)以下后,硫酸盐还原菌对乙酸的降解逐渐升高。

(2)环境中的基质种类。当环境中以丙酸、丁酸为基质时,硫酸盐还原菌一方面利用降解这些基质时产生的质子和电子还原硫酸盐,从而使体系保持低氢分压,促进了这些基质的继续降解;另一方面降解产物乙酸可作为产甲烷菌的基质,促进了产甲烷反应的进行。因此,在这种情况下,硫酸盐还原菌和产甲烷菌能够共同生长,存在良好的共生关系。

(3)SRB与MP B对介质载体附着能力不等。资料表明,硫酸盐还原菌在填料上的附着能力较弱,产甲烷菌则相对较强,如果反应器内有填料,产甲烷菌的竞争力会增强。Isa 报道[2],生物膜上的菌数与出水中的菌数相比,生物膜上的产甲烷菌数量增多200多倍,而硫酸盐还原菌的数量只增加30多倍。

(4)体系中的SRB的种类差异。在不同厌氧条件下,所存在的SRB种类差异很大,不同种类的SRB对乙酸的利用能力差异也十分明显。脱硫杆菌利用乙酸的能力很强,因此,与MP B竞争时,对MP B有明显的抑制作用;而厌氧反应器中的脱硫弧菌、脱硫肠状菌等利用乙酸的能力很弱,对MP B的抑制作用也较弱。

(5)SRB与MP B初始数量比率。如果初

始时处理系统中已有占绝对优势的产甲烷菌

群体,即使再有充足的S O2Ο

4作为硫酸盐还原的电子受体,硫酸盐还原菌也难以发展到能抑制产甲烷菌产甲烷的程度;相反,初始时已存在相当数量和比例的硫酸盐还原菌群体,

如S O2Ο

4充足,则产甲烷菌难以增殖和产甲烷,这种抑制状态会一直持续到环境中的S O2Ο4被消耗尽之后才能解除。

总之,在厌氧消化过程中,硫酸盐还原菌和产甲烷菌存在着基质竞争,并可由此导致硫酸盐还原菌对产甲烷菌的竞争抑制作用。112　硫化物对MP B的次级抑制作用

在厌氧条件下,硫酸盐经SRB的代谢作用产生了多种中间代谢产物,最终产物是硫化物。硫化物是MP B所必要的营养物质之一,但高浓度的硫化物会对MP B产生抑制作用。一般来说,硫化物对任何厌氧微生物都有毒害作用,只是毒害的程度不同。有些人认为MP B受毒害的程度大,而有些人认为与MP B相比,SRB对总硫要敏感得多。不同含硫化合物具有不同程度的毒性,其顺序如下:

游离H

2

S>硫离子(S2Ο)>亚硫酸盐>硫代硫酸盐>硫酸盐。据资料报道,硫化物的毒性

取决于pH值,而硫化物的抑制作用又以H

2

S

的毒害最大,因为只有中性的H

2

S分子才能接近并穿透细菌的细胞壁,从而进入细菌体内产生作用。

有关硫化物对MP B的毒害浓度有大量报道,但浓度范围很大,从100mgΠL～1100 mgΠL不等。对H2S的毒害范围没有直接报道,一般是以硫的浓度表示,这可能是pH为

控制H

2

S量的主要因素。产甲烷菌或产甲烷过程的硫化物抑制浓度相差甚大,这可能与污泥驯化方法、污泥驯化程度、反应器类型、反应器中pH值、反应器所采用的负荷、产甲烷菌的存在形态以及难以精确控制和测定反

应器内的pH值和游离H

2

S浓度有关。

2　高硫酸盐有机废水的厌氧处理技术

目前的研究表明,对于高硫酸盐有机废水厌氧处理过程中所遇到的困难,主要是通

过增加污泥停留时间、减少反应器中H

2

S的含量、驯化MP B、改善工艺条件、建立良好的厌氧消化系统等途径,提高这类废水的甲烷化处理效果。

211　高效单相厌氧反应器

当今已发展了多种高效的厌氧处理系统,其中已有一些成功地用于硫酸盐有机废水的厌氧处理。Isa[2]在研究高负荷连续运行的厌氧滤池处理含硫酸盐废水的试验发现, S O2Ο4,S浓度达到5000mgΠL时,对产甲烷菌没有抑制作用。Herbert[16]利用UAS B处理硫

酸盐有机废水,进水C OD为5000mgΠL,S O2-

4为6000mgΠL,C OD去除率在98%以上;当进

水C OD不变,S O2Ο

4

升至7500mgΠL时,C OD去除率降为32%。E1C oneran[7]采用复合型厌氧反应器(1Π4填料+3Π4空床)处理含高浓度硫酸盐的柠檬酸工业生产废水,其生产性运

行结果:HRT为114d,C ODΠS O2Ο

4

=3161,进水C OD为3143gΠL,C OD负荷率为8184kgC ODΠ(m3?d),C OD去除率为52%,BOD去除率为80%,沼气中CH4含量为6515%。国内的惠平[6]采用厌氧生物膜反应器处理硫酸法味精废水也取得了较好的试验结果。

上述研究表明,采用高效厌氧反应器处理高硫酸盐有机废水,虽然反应器运行较为稳定,但有机负荷不高,并未发挥厌氧处理技术的优势。有人采用内部吹脱或外部吹脱方法减少了硫化物对MP B的毒害,但这一方法没有彻底地克服硫酸盐还原作用对MP B的抑制作用,而且,维持吹脱装置正常有效地工作也具有一定难度。

212　二相厌氧消化法

两相厌氧消化法是根据参与酸性发酵和甲烷发酵的微生物不同,分别在两个反应器内完成这两个过程的方法。Reis等人[8]通过实验证明了在酸性条件下,产酸作用和硫酸盐还原作用可以同时进行,这就促使人们企图利用产酸相将硫酸盐还原,然后去除硫酸盐还原产物硫化物,从而减轻或避免硫酸盐

还原作用对产甲烷过程的影响。

将硫酸盐还原作用控制在产酸相中完成具有以下优点:11硫酸盐还原菌可利用的基质范围较广,在一定程度上促进了有机物的产酸分解过程;21由于产酸相处于弱酸状态,此时硫酸盐还原产物大部分以H

2

S形态存在,这更便于吹脱;31由于硫酸盐还原作用是在产酸阶段进行的,经过吹脱和其他处理,出水再进入产甲烷相,对产甲烷菌的抑制作用减小,有利于C OD的去除率和甲烷产量的提高以及沼气的回收利用。

Sarner[10]采用二相厌氧消化工艺处理纸浆废液,产酸相采用厌氧滤池,产甲烷相采用UAS B,。当

进水C OD为19300mgΠL,BOD

5为5930mgΠL,S O2Ο4为5225mgΠL,产酸相中pH6～613

时,S O2Ο

4还原率为63%,最终C OD去除率为56%,BOD5去除率为90%以上。国内的康风先[9]等人采用软性纤维填料反应器和UAS B 反应器研究了硫酸盐还原作用与甲烷发酵相结合的两阶段厌氧消化工艺处理高硫酸盐有机废水的可行性。该工艺具有运行更稳定,

处理效率高等优点,但该工艺所产生的H

2

S 很多,所需的脱硫成本也就更高。

213　生物脱硫

二相厌氧反应器中硫酸盐还原相的出水中含有高浓度的硫化物,其进入产甲烷相之前势必要进行处理。处理方法有吹脱法和生物脱硫法,在此着重介绍生物脱硫法。根据终点产物不同,生物脱硫工艺可分为两类:一类是将硫化物最终氧化为硫酸盐;另一类仅将硫化物氧化成单质硫。由于后者可将废水中硫化物以单质硫形式回收利用,不仅消除了污染,还可以回收资源,因此得到了广泛的重视。

G ommers等人[11]利用脱氮硫杆菌进行脱硫除氮实验。结果表明,该细菌能以废水中NOΟ3为电子受体,将硫化物氧化成单质硫, NOΟ3则被还原为氮气。R oberts on等人[12]也进行了类似研究,他们将脱硫脱氮系统设置在

厌氧产甲烷反应器之后,对其出水进行后处理取得了成功。目前,荷兰的G ist brocadcs公司已将该脱硫脱氮系统申请了专利,推广应用于厌氧出水的后处理。

生物脱硫具有以下优点:11只需要空气,不需要催化剂和氧化剂;21不产生化学污泥且硫磺可以回收;31低能量消耗;41整个过程反应快,有很高的去除效率。

国内涉及生物脱硫方面的研究,也有不少先例,但多数研究的是气体中的硫化物的生物脱硫。对于水中的硫化物的生物脱硫,清华大学的杨景亮、左剑恶等人[13]采用硫酸盐还原—生物脱除硫化物—甲烷化的工艺处理含硫酸盐有机废水取得了较好的处理效果。

214　添加SRB抑制剂工艺

由于硫酸盐对厌氧消化的影响主要是由于SRB引起的,因此,人们试图寻找一种物质抑制SRB的生长和代谢,使硫酸盐不被还原为硫化物,以减轻对MP B的抑制作用,而且此种物质还必须对MP B的生长和代谢没有影响。目前,研究的抑制剂已逾百种。研究最多的是钼酸钠(M oO2Ο

4

),但对它的抑制机

理尚在争议中,基本解释是M oO2Ο

4

与S O2Ο

4

的化学结构类似,它通过竞争作用而被SRB吸收,从而抑制焦磷酸化酶的产生,而这种酶是硫酸盐还原过程中所必需的,没有这种酶,硫酸盐还原作用就不会发生。

国外的试验研究表明,SRB对M oO2Ο

4的抑制非常敏感,当反应器中维持一个适合的

抑制浓度(016～110m M Na

2

M oO4)能够有效地控制SRB,同时能促进MP B的活性。但也有人发现,在厌氧反应器中投加20m M或10 m M的Na2M oO4时,不仅SRB的生长和代谢受到抑制,MP B的活性也同时受到抑制,其活性大约下降50%。

利用此法处理含硫酸盐废水,废水中的硫酸盐没有得到去除,排入水体后,还会引起污染,而且钼酸盐的连续投加费用昂贵,在生

产中不宜推广。

215　铁盐预处理法

铁盐预处理法实际上是添加亚铁盐,从

而抑制硫酸盐还原菌对厌氧消化影响的方法。符征鸽等人[14]采用此法处理糖蜜酒精废液,消除了高浓度硫酸盐对MP B的毒害。他们将铁刨花浸泡于废液中一段时间,使铁刨花转化成Fe2+,经过此法处理后的废液能够稳定地用于沼气发酵,而且所产生的沼气中H

2

S含量大大减少。顾蕴旋等人[15]用四种含铁化合物在不同浓度下对硫酸盐抑制的解除进行了实验,结果表明,四种含铁化合物均有一定的解除作用。它们的适宜浓度分别

为:FeCl

2

2417mgΠL;FePO44914mgΠL;Fe2O3 4914mgΠL;Fe3O49818mgΠL;其中FeCl2,FePO4

的效果优于Fe

2

O3和Fe3O4。投加以铁盐为主体的复合脱硫剂HSΟ1,有机负荷可以稳定在810kgC ODΠ(m3?d)以上,容积产气率在3 LΠ(L?d)以上,C OD去除率为75%～78%。

铁盐处理法的原理尚未清楚,有人提出Fe2+被嗜酸铁氧化菌氧化成Fe3+,Fe3+又与H2S反应生成硫磺和Fe2+,见下式:

2Fe2++1Π2O2+2H+→2Fe3++H2O

2Fe3++S2Ο→2Fe2++S

由于硫酸盐还原作用的最终产物是硫化物,因此,投加的Fe2+对S2Ο具有沉淀作用,从而降低了反应器中的可溶性硫化物的浓度,减少了硫化物对产甲烷菌的毒害作用。刘燕[17]曾在高浓度硫酸盐的废水处理中投加Fe2+,改善了厌氧反应器的运行性能。

对于高硫酸盐有机废水的厌氧处理,虽然国内外已经进行了大量的研究,但仍在某些方面有待更深入的研究。例如:游离的H2S对MP B的毒害机理;控制pH值减小H2S 的抑制作用的可行性;(3)铁盐处理法的作用机理。

参考文献:

[1]　P ostgate,J.R.The Sulphate Reducing Bacteria UK:Cam2

bridge University Press,1984[2]　Isa,Z.et al.Sulphate Reduction Relative to M ethane Pro2

duction in H ighΟrate Anaerobic Digestion1Appl.Environ.

M icrobiol.,1986,51(3):572～587

[3]　Choi,E.and J.M.Rim.C om petition and Inhibition of Sulfate

Reducers and M ethane Producers in anaerobic T reatment1

W at.Sci.T ech.,1991,23:1259～1264

[4]　O.M izuno,Y.Y.Li and T.N oike1E ffects of Sulfate C oncen2

tration and S ludge Retention time on the Interaction between

M ethane Production and Sulfate Reduction for Butyrate1

W at.Sci.T ech.,1994,30(8):45～54

[5]　Uberoi,V.,Bhattacharya,S.K.Interactions am ong Sulfate

Reducers,Acetogens and M ethanogens in Anaerobic Propi2

onate System.W ater Environ.Res.,1995,67(3):330～339 [6]　惠平1硫酸法味精废水的厌氧处理试验1环境污染

与防治,1995,17(5):10～13

[7]　E.C olleran,et al.Anaerobic Digestion of H ighΟSulphateΟ

C ontent W astewater From the Industrial Production of Citric

Acid.W at.Sci.T ech.,1994,30(12):263～273

[8]　Reis,M.A.M.,et al.Sulphate Reduction in Acidogenic

Phase Anaerobic Digestion1Environ.Rech.Letters,1998,

9:775～784

[9]　康风先,伦世仪,陈坚1硫酸相还原Ο甲烷发酵两步厌

氧法处理含高浓度硫酸盐有机废水可行性研究1工业

水处理,1993,13(1):13～16

[10]　Sarner,E.Anaerobic T reatment,A G rownΟup T echnology.

Aguatech.,1986,189～204

[11]　G ommers,P.J.F.,et al.S imultaneous Sulfide and Acetate

Oxidation in a Denitrifying Fluidized Bed ReactorΟM easure2

ments of Activities and C onversion1W at.Res.,1988b,22:

1085～1092

[12]　R oberts on et al.Anaerobic and Aerobic Denitrification by

Sulphide Oxidizing Bacteria from W astewater1T NO C orp.

C omm.Dept.Anaerobic W astewater T reatment1Nether2

lands,1983a:3～12

[13]　杨景亮,左剑恶,胡纪萃1两相厌氧工艺处理含硫酸

盐有机废水的研究1环境科学,1995,16(3):8～11 [14]　符征鸽,赵跃新,黄志龙1铁法预处理糖蜜酒精废液

沼气发酵工艺的研究1中国沼气,1995,13(3):10～

13

[15]　顾蕴璇,符征鸽,黄志龙,唐一1高硫酸盐废水厌氧

消化中硫酸盐抑制解除方法的研究1中国沼气,

1996,14(4):11～16

[16]　Herbert II,P.Fang et al.E ffect of Sulfate on Anaerobic

Degradation of Benz oate in UAS B Reactors.Journal of en2

vironment Engineering,1997,(4):320～328

[17]　刘燕1硫酸根对有机废水厌氧生物处理的影响1同

济大学环境工程学院博士论文,1990

高硫酸盐废水处理方案

营口市近岸海域功能区划

排海标准 海水的主要盐分 （1）盐类组成成分每千克海水中的克数百分比（2）氯化钠 27.2 77.7 （3）氯化镁 3.8 10.9 （4）硫酸镁 1.7 4.9 （5）硫酸钙 1.2 3.6 （6）硫酸钾 0.9 2.5 （7）碳酸钙 0.1 0.3

硫酸盐废水排放执行啥标准？ （8）综排标准、污水处理厂排放标准都没有对硫酸根离子进行规定，其实存在高盐度废水的工业很多的，都是对COD等进行适当处理后排放；硫酸根离子对人身的损害小，不过对土地盐碱化的作用比较大，当然海水中的这些离子的浓度很高，不作要求也是有道理的。 （9）但高浓度的SO4-对市政管网及市政污水处理系统有很大的负面影响；所以 （10）CJ343-2010《污水排入城市下水道水质标准》中对硫酸盐的排放浓度有明确的规定，分为ABC三个级别，不能大于 400~600mg/l。 （11）地表水标准在饮用水方面对硫酸盐有规定，为不超过250mg/l。 硫酸盐废水如何处理 （12）硫酸盐废水的处理方法包括物理化学和生物处理两种方法。 物理化学处理的方法主要包括沉淀法、离子交换法、液膜分离等。 化学处理主要是将硫酸盐分离，从一种状态转化成另一种状态，并未彻底去除。化学处理的缺点是耗费大，且容易造成二次污染。 而生物处理方法具有能耗低、剩余污泥少、耐冲击负荷、运行管

理方便等优点，所以含硫酸盐废水一般采用生物处理的方法。（13）矿山废水是我国硫酸盐污染存在的一个主要领域,其主要特征是pH低,有机成分少,硫酸盐浓度相对较高(3000mg/L),含有大量的金属离子。工程上多采用石灰法处理,但这一过程会产生大量的固体废气物,易造成二次污染。利用微生物法处理矿山废水,费用低,实用性强,无二次污染,还可以回收重要的单质硫,是目前最前沿的技术。它利用硫酸盐还原菌(SRB)的代谢作用将SO42-还原为S2-,从而达到去除硫酸盐、提高pH值的目的。 高盐废水处理方法 1、高盐废水常用方法----生化：不行；耐盐菌生化：盐分 高，细菌都盐死了；稀释生化：水费高，排量大，效果差，一个小时一吨的废水需要数十吨的自来水稀释费用更高，行不通； 2 、蒸发高盐废水------传统的蒸发浓缩设备、运行费用高， 需要资源多，需配备冷却锅炉系统； 3 、高盐废水处理技术考察------膜技术除盐：设备价格昂 贵，易堵塞，易污染，且浓液无法处理，不适合（如果你对膜技术的原理和应用做了认真了解，并且明白什么是“废水”，就会真正知道不适合的意义）； 4 、电解除盐：含氯化钠的废水电解，无论是离子膜法还是 隔膜法，都因为含有有机物的问题而无法满足电解要求；退一步说，即使可行你能解决极板的问题、安全的问题（你污水站总不

《高盐废水处理》word版

高盐废水处理 高盐废水的产生途径广泛，水量也逐年增加。去除含盐污水中的有机污染物对环境造成的影响至关重要。 一、高浓度含盐废水处理的生物流程 高含盐废水生物处理流程的选择：高含盐废水生物处理流程与普通生物处理流程基本一样,主要包括调节池、曝气池、二沉池、污泥回流、剩余污泥脱水、投加营养盐等。 (1)调节池。含盐废水调节池考虑的主要因素是废水盐浓度的变化,除生产波动周期、冲击因素外,应重点考虑水中盐浓度的变化和如何进行调整,如低含盐水量的减少或过高含盐来水的冲击。 (2)曝气池。根据废水中含盐类型不同,曝气池选择也应有所不同。生物处理含CaCL2较高的废水,应采用传统曝气方式。钙离子能增加活性污泥的絮体强度,高CaCL2可使污泥中灰分达到40%～50%,污泥密度增加,曝气池中的污泥浓度可在5000mg/L以上。因此,应采用提升力较大的传统曝气、深井曝气、流化床曝气等曝气方法。曝气也应选用气泡较大、提升力较强的散流曝气器等曝气方式。不可采用气泡较小的微孔曝气器和可变孔曝气器,防止曝气孔被无机盐堵塞,不利于曝气池的搅动。在水量小于1000m3条件下也可以采用射流曝气，射流曝气氧的传递效率高，而且不易堵塞曝气设备。曝气强度也应大于普通生物处理,在10m3/(m2?h)左右,或用中心管来增加提升和搅拌能力。高含盐情况下氧的传递速度增加对高污泥浓度有利,只要菌胶团不解体,既使产生丝状菌,污泥也不会上浮流失。含磷营养盐应注意投加位置,以免产生的磷酸钙盐沉淀不仅影响使用效果,而且产生结垢易堵塞管线。 在用SBR工艺处理高盐废水时，由于SBR是瀑气，沉淀一体，所以在设计的时候要充分考虑到沉淀时间，尤其是在处理含高浓度的钠盐的废水，含钠盐的废水沉淀效果差，故沉淀时间应该相应延长，再就是在为了减少滗水器对沉淀的污泥的干扰，滗水的深度也应该相应减小。在处理盐度波动较大的废水的时候，仍然需要设置调节池。有高浓度含盐废水需要处理的单位，也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。 生物膜工艺是处理高盐度废水的理想工艺，如瀑气生物滤池工艺，接触氧化工艺曝气等，在处理钙盐含量高的废水时，要注意填料或者滤料的选择，在瀑气生物滤池中要设计较大的反冲洗强度和时间。接触氧化池的填料也宜采用空隙率较高的类型，填料的安装要考虑到易于拆卸和冲洗，防止废水处理过程中形成的碳酸钙堵塞填料。含ＮａＣｌ较高的废水生物处理时,污泥灰分含量低于含CaCL2废水,而含盐废水密度大,在污泥膨胀或曝气池受到冲击污泥解体时,菌胶团比含CaCL2废水容易上浮流失,因此含NaCl较高的废水生物处理最好采用生物膜法。 (3)二沉池。二沉池表面负荷应有一定的余量,主要是考虑废水密度增加,不利于污泥沉淀,尤其是含NaCl废水。处理水量较大时,特别是含CaCL2废水,最好采用周边传动式刮泥机,以适应污泥浓度高、密度大的特点。在采用传统活性污泥法处理高CaCL2废水时,应适当加大污泥回流量,以减少废水波动造成的冲击,提高系统的稳定性。

食品工业废水处理常见工艺[文献综述]

文献综述 食品工业废水处理常见工艺 一、前言部分 食品工业是以农、牧、渔、林业产品为主要原料进行加工的工业。食品工业作为中国经济增长中的低投入、高效益产业正在引人注目的发展、扩大；这种扩大对中国的经济发展无疑有促进作用，但从环境保护的角度来讲，食品工业废水对环境的影响也要引起有关方面的高度重视。 食品工业废水主要来源于三个生产工段。一、原料清洗工段：大量沙土杂物、叶、皮、磷、肉、羽、毛等进入废水中，使废水中含大量悬浮物。二、生产工段：原料中很多成分在加工过程中不能全部利用，未利用部分进入废水中，使废水含大量有机物。三、成形工段：为增加食品色香味，延长保存期，使用了各种食品添加剂，一部分流失进入废水，使废水化学成分复杂[1]。 食品工业废水本身无毒性，但含有大量可降解的有机物，废水若不经过处理排入水体会消耗水中大量的溶解氧，造成水体缺氧，使鱼类和水生生物死亡。废水中的悬浮物沉入河底，在厌氧条件下分解，产生臭水恶化水质，污染环境。若将废水引入农田进行灌溉，会影响农业果实的食用，并污染地下水源。废水中夹带的动物排泄物，含有虫卵和致病菌，将导致疾病传播，直接危害人畜健康[2]。 二、食品工业废水处理常见工艺 我国从20世纪80年代开始，各有关部门积极开展食品工业废水治理工作，已开发出多种有关这类废水的高效、低耗的处理工艺。包括好氧生物处理工艺、厌氧生物处理工艺、稳定塘工艺、光合细菌工艺、土地处理工艺以及上述工艺组合而成的各种各样的工艺。除此之外，膜分离技术及膜与生物法相结合的工艺也有研究。 2.1 典型工艺流程 目前国内外，食品工业废水的处理以生物处理[3]为主，较成熟的有厌氧接触法、厌氧污泥床法、酵母菌生物处理法等利用生物技术治理食品工业废水的方法。 2.1.1 废水处理典型工艺流程

解析污水处理中的厌氧工艺

解析污水处理中的厌氧工艺 小众环保2018-01-03 10:39:35 厌氧生物处理是在厌氧条件下，形成了厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件，利用这类微生物分解废水中的有机物并产生甲烷和二氧化碳的过程。 高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段：水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。 （1）水解阶段水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。 （2）发酵（或酸化）阶段发酵可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程，在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物，因此这一过程也称为酸化。 （3）产乙酸阶段在产氢产乙酸菌的作用下，上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。 （4）甲烷阶段这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。 酸化池中的反应是厌氧反应中的一段。 厌氧池是指没有溶解氧，也没有硝酸盐的反应池。缺氧池是指没有溶解氧但有硝酸盐的反应池。

酸化池---水解、酸化、产乙酸，限制甲烷化，有pH值降低现象。工艺简单，易控制操作，可去除部分COD。目的提高可生化性； 厌氧池---水解、酸化、产乙酸、甲烷化同步进行。需要调节pH，不易操作控制，去除大部分COD。目的是去除COD。 缺氧池---有水解反应，在脱氮工艺中，其pH值升高。在脱氮工艺中，主要起反硝化去除硝态氮的作用，同时去除部分BOD。也有水解反应提高可生化性的作用。 水解酸化池内部可以不设曝气装置，控制停留时间再水解、酸化阶段，不出现厌氧产气阶段，前两个阶段的COD去除率不是很高，因为他的目的只是将大分子的变成小分子有机物，一般去除率在20%左右，产气阶段的COD去除率一般在40%左右，但这是产生的硫化氢气体要进行除臭处理，且达到产气阶段的停留时间要较前两阶段长，也就是要出现厌氧状态。缺缺氧池内要设置曝气装置，控制溶解氧在0.3-0.8mg/l，利用兼氧微生物及生物膜来降解废水中的有机物，接触氧化池内的曝气器要慎重选择，既要保证供氧量，又要确保有利于生物膜的脱落、更新。一般不选用微孔曝气器作为池底的曝气器。

浅谈关于高盐废水处理

1、高盐一般是指高于1％的盐度，即盐度大于10g/L. 当水中含盐量在3%时候，微生物的增长会明显受到抑制。 一般控制Cl离子在1200mg/L以下，最好低于400~600mg/L。 2、对于活性污泥法和生物膜法，如果不考虑培养专性的嗜盐菌，盐对生物繁殖的抑止浓度是多少？耐冲击范围又大概在多少？ 含盐污水的生物处理按照微生物的来源可以分两种处理技术，一种就是采用淡水微生物进行盐度驯化，另一种是接种筛选嗜盐微生物。盐对传统淡水微生物的抑制程度是不同的，换句话说就是不同功能的微生物的耐盐范围是不同的。现在研究的结果很有限，尤其对氮磷去除的研究少之又少。安全的范围对于有机物降解的异氧菌盐度应该低于15g/L.除磷盐度不能超过6g/L,脱氮盐度应该低于15g/l.但是强调一点这些盐度的范围以处理工艺、水质不同有很大不同。对好氧异氧菌的盐度冲击范围适盐度驯化系统的不同而不同。未驯化淡水处理系统大于在0～20g/L之间。具体见我在《中国给水排水》发的文章。 2、嗜盐菌（不知是否有）的嗜盐机理能否赐教？ 一般有光能质子泵原理和吸钾排钠原理。 3、工艺 高含盐废水生物处理流程的选择高含盐废水生物处理流程与普通生物处理流程基本一样,主要包括调节池、曝气池、二沉池、污泥回流、剩余污泥脱水、投加营养盐等。(1)调节池。含盐废水调节池考虑的主要因素是废水盐浓度的变化,除生产波动周期、冲击因素外,应重点考虑水中盐浓度的变化和如何进行调整,如低含盐水量的减少或过高含盐来水的冲击。 (2)曝气池。根据废水中含盐类型不同,曝气池选择也应有所不同。生物处理含CaCL2较高的废水,应采用传统曝气方式。钙离子能增加活性污泥的絮体强度,高CaCL2可使污泥中灰分达到40%～50%,污泥密度增加,曝气池中的污泥浓度可在5000mg/L以上。因此,应采用提升力较大的传统曝气、深井曝气、流化床曝气等曝气方法。曝气也应选用气泡较大、提升力较强的散流曝气器等曝气方式。不可采用气泡较小的微孔曝气器和可变孔曝气器,防止曝气孔被无机盐堵塞,不利于曝气池的搅动。在水量小于1000m3条件下也可以采用射流曝气，射流曝气氧的传递效率高，而且不易堵塞曝气设备。曝气强度也应大于普通生物处理,在10m3/(m2•h)左右,或用中心管来增加提升和搅拌能力。高含盐情况下氧的传递速度增加对高污泥浓度有利,只要菌胶团不解体,既使产生丝状菌,污泥也不会上浮流失。含磷营养盐应注意投加位置,以免产生的磷酸钙盐沉淀不仅影响使用效果,而且产生结垢易堵塞管线。在用SBR工艺处理高盐废水时，由于SBR是瀑气，沉淀一体，所以在设计的时候要充分考虑到沉淀时间，尤其是在处理含高浓度的钠盐的废水，含钠盐的废水沉淀效果差，故沉淀时间应该相应延长，再就是在为了减少滗水器对沉淀的污泥的干扰，滗水的深度也应该相应减小。在处理盐度波动较大的废水的时候，仍然需要设置调节池。 生物膜工艺是处理高盐度废水的理想工艺，如瀑气生物滤池工艺，接触氧化工艺曝气等，在处理钙盐含量高的废水时，要注意填料或者滤料的选择，在瀑气生物滤池中要设计较大的反冲洗强度和时间。接触氧化池的填料也宜采用空隙率较高的类型，填料的安装要考虑到易于拆卸和冲洗，防止废水处理过程中形成的碳酸钙堵塞填料。含ＮａＣｌ较高的废水生物处理时,污泥灰分含量低于含CaCL2废水,而含盐废水密度大,在污泥膨胀或曝气池受到冲击污泥解体时,菌胶团比含CaCL2废水容易上浮流失,因此含NaCl较高的废水生物处理最好采用生物膜法。

污水厌氧处理与好氧处理特点比较

污水厌氧生化处理 厌氧生物处理与好氧生物处理特点比较（优缺点） 厌氧生物处理是在厌氧条件下，由多种微生物共同作用，利用厌氧微生物将污水或污泥中的有机物分解并生成甲烷和二氧化碳等最终产物的过程。在不充氧的条件下，厌氧细菌和兼性（好氧兼厌氧）细菌降解有机污染物，又称厌氧消化或发酵，分解的产物主要是沼气和少量污泥，适用于处理高浓度有机污水和好氧生物处理后的污泥。 1、厌氧生物处理的优点 ⑴容积负荷高，典型工业废水厌氧处理工艺的污泥负荷（F/M）为～(kgMLVSS?d)，是好氧工艺污泥负荷～(kgMLVSS?d)的两倍多。在厌氧处理系统中，由于没有氧的转移过程，MLVSS可以达到好氧工艺的5～10倍之多。厌氧生物处理 /（m3?d），而好氧生物处理有机容积负荷只有～有机容积负荷为5～10kgBOD 5 （m3?d），两者相差可达10倍之多。 ⑵与好氧生物处理相比，厌氧生物处理的有机负荷是好氧工艺的5～10倍，而合成的生物量仅为好氧工艺的5%～20%，即剩余污泥产量要少得多。好氧生物处 产生的污泥量为250～600g，而厌氧生物处理系统每处理理系统每处理1kgCOD Cr 产生的污泥量只有20～180g。且浓缩性和脱水性较好，同时厌氧处理过1kgCOD Cr 程可以杀死污水和污泥中的一部分寄生虫卵，即剩余污泥的卫生学指标和化学指标都比好氧法稳定，因而厌氧污泥的处理和处置简单，可以减少污泥处置和处理的费用。 ⑶厌氧微生物对营养物质的需要量较少，仅为好氧工艺的5%～20%，因而处理氮磷缺乏的工业废水时所需投加的营养盐量就很少。而且厌氧微生物的活性比好氧微生物要好维持得多，可以保持数月甚至数年无严重衰退，在停运一段时间后能迅速启动，因此厌氧反应器可以间歇运行，适于处理季节性排放的污水。 因为曝气要耗电～1kWh，而厌氧生物处理 ⑷好氧微生物处理每去除1kgCOD Cr 就没有曝气带来的能耗，且处理含有表面活性剂的污水时不会产生泡沫等问题，不仅如此，每去除1kgCOD 的同时，产生折合能量超过12000kJ的甲烷气。 Cr ⑸好氧处理的曝气过程可以将污水中的挥发性有机物吹脱出来而产生大气污染，厌氧处理不存在这一问题，同时可以降解好氧工艺无法降解的物质，减少氯

高盐废水处理方法及案例

高盐废水是指含盐量超过总含盐量1%的含盐废水，包括高盐生活废水和高盐工业废水，其主要来源于直接利用海水的工业生产、生活污水和食品加工厂、制药厂、化工厂等，若未经处理直接排放，势必会对水体生物、生活饮用水和工农业生产用水产生很大危害。 为了使高盐废水达标排放，目前常用MVR 蒸发或三效蒸发器达到目的，具体表现为：含盐废水进入蒸发装置，经过蒸发冷凝的浓缩结晶过程，分离为淡化水和浓缩晶浆废液，无机盐和部分有机物可结晶分离出来作为固废处理，淡化水可返回生产系统替代软化水加以利用。但实际应用中由于高盐废水中的有机物含量高，经常出现蒸发器堵塞、蒸盐效率低、蒸盐颜色深等问题，给企业的稳定运行造成困扰。 高盐废水吸附工艺，对蒸盐前的废水进行预处理，将废水中绝大部分的有机物吸附去除，提高后续蒸发系统运行的稳定性，并降低蒸盐的色度，固盐由危废变为固废，减少企业生产的运行费用，给高盐废水治理提供了一个有效的解决办法。 将废水预先过滤去除其中的悬浮和颗粒物质，然后进入吸附塔吸附，吸附塔中填充的特种吸附材料能将废水中的有机物吸附在材料表面，使出水COD 明显减低。吸附饱和后，再利用特定的脱附剂对吸附材料进行脱附处理，使吸附材料得以再生，如此不断循环进行。 吸附法的优点 1.深度去除废水中的有机物，降低吸附出水的COD 及色度，可保证出水蒸盐为白色，提高后续蒸发系统的稳定性； 吸附塔 过滤器 高盐废水 后续蒸发 氧化后返回生化系统 脱附液

2.采用特种改性的吸附材料，吸附容量大，设备投资少，运行费用低； 3.工艺流程简单，可实现全程自动化操作，操作维护方便。 4.可实现多层布置，占地面积小，安装周期短。 案例介绍 本新建高盐废水吸附处理设施，总设计废水处理规模为100m3/d，废水为厂内混合高盐废水，废水颜色深，蒸发为棕色，固废处理费用高。海普对该废水进行了定制化的工艺设计，废水设计指标如下表。 表1 废水设计参数表 指标水量（m3/d）颜色（mg/L） 吸附进水100 棕红色 吸附出水~100 淡黄色 出水蒸盐白色 图2 原水（左）、出水（右）外观图

硫酸盐的去除原理及方法

硫酸盐的去除原理及方法 1、硫酸盐在污水处理中的危害： 厌氧过程中的硫酸盐还原菌竞争产甲烷菌所需要的二氧化碳，影响甲烷的产生，同时硫酸盐还原菌不仅具有转化有机酸和乙酸的功能，同时，将硫酸盐还原为硫化物，对产甲烷菌造成危害。 工业有机废水中由于硫酸盐的存在而产生的主要问题包括： 含硫酸盐的工业废水，如果不经处理就直接被排入水体中，会产生具有腐蚀性和恶臭味的硫化氢气体，不仅如此，硫化氢还具较强的毒性，会直接危害人体健康和影响生态平衡。 含高浓度硫酸盐的工业有机废水，在应用厌氧处理工艺时，高浓度的硫酸盐对产甲烷菌(MPB)产生强烈的抑制，将会致使消化过程难以进行。 硫酸盐的还原是在SRB(硫酸盐还原菌)的作用下完成。 SRB是属专性厌氧菌，属于在厌氧消化过程起主要作用的4种微生物种群中的产氢产乙酸菌。 在不存在硫酸盐的厌氧环境中，SRB则呈现产氢产乙酸菌的功能；当厌氧消化中存在硫酸盐时，则SRB不仅具有了产氢产乙酸菌转化有机酸和乙酸的功能，而且具有还原硫酸盐为H2S的特性。 存在硫酸盐的厌氧消化过程中，本可能被MPB(产甲烷菌)利用还原二氧化碳生成甲烷的一切分子氢均被SRB所竞争利用，从而使还原二氧化碳生成甲烷的反应受阻。硫酸盐在SRB的作用下还原成硫化物，是污泥驯化的过程，硫化物浓度超过100mg/L时，对甲烷菌细胞的功能产生直接抑制作用。 相关的实验研究和工程实践表明，当原水SO42-含量≥400mg/L时就有可能转化为较高浓度的硫化物，并且是不可避免的。 2、硫酸盐的去除和转化： 利用水解酸化池的厌氧环境，硫酸盐还原菌 工艺的流程如下图所示： 微电解反应器管道混合器曝气池沉淀池水解池 该工艺是将水解池和微电解组合，微电解反应器通过微电解反应将产生大量的Fe2+，水解池中的硫酸盐还原菌(SRB)将硫酸盐还原成硫化物，含有大量硫化

高浓度含盐废水生化处理

高浓度含盐废水处理 水处理技术:1 高盐废水产生途径 1.1海水代用排放的废水 所谓海水代用就是将海水不进行淡化处理而直接替代某些场合使用的淡水资源。 在工业上，海水可以广泛的用作锅炉冷却水，应用到热电、核电、石化、冶金、钢铁厂等行业上。发达国家年海水冷却水用量已经超过了1000亿m3。目前我国海水的年利用量为60多亿m3。青岛电厂1936年就开始将海水作为工业冷却水，至今已经有60多年的历史。目前，青岛市电力、化工、纺织等行业的12家临海企业，年用海水8.37亿m3。天津年利用海水达到18亿m3。此外，秦皇岛热电厂、黄道热电厂和上海石化总厂等70多家临海火力发电、核电、化工、石化等企业均已不同的方式直接利用海水。对于印染、建材、制碱、橡胶以及海产品加工等行业，海水还可以作为工业的生产用水。 城市生活用水。在城市生活中，海水可以替代淡水作为冲厕水。目前香港海水冲厕的普及率高达70％以上，未来计划普及率提高到100％，并因此成为世界上唯一以海水作为冲厕水的城市。而在大连、天津、青岛、烟台等城市的个别单位，也有采用海水冲厕的实践，但规模较小。 1.2工业生产废水 一些行业，如印染、造纸、化工和农药等，在生产中产生高含盐量的有机废水。 1.3 其他高盐废水 船舶压舱水 废水最小化生产中产生的污水 大型船舰上产生的生活污水 2 无机盐对微生物的抑制原理 2.1 抑制原理含盐废水主要毒物是无机毒物，即高浓度的无机盐。有毒物质对废水生物处理的影响与毒物的类型和浓度有关，一般随着浓度升高可分为刺激作用、抑制作用和毒害作用三大类。高浓度无机盐对废水生物处理的毒害作用主要是通过升高的环境渗透压而破坏微生物的细胞膜和菌体内的酶，从而破坏微生物的生理活动。①微生物在等渗透压下生长良好。微生物在质量为5~8.5g/L的NaCI溶液中，红血球在质量为9g/L的NaCI溶液中形态和大小不变，并生长良好；②在低渗透压（ρ（NaCI）=0.1g/L）下，溶液水分子大量渗入微生物体内，使微生物细胞发生膨胀，严重者破裂，导致微生物死亡；③在高渗透压（ρ（NaCI）=200g/L）下，微生物体内水分子大量渗到体外，使细胞发生质壁分离。 2.2 淡水微生物在不同盐度下的存活率不同生活在淡水环境下或者淡水处理构筑物中的微生物接种到高盐环境下，仅有部分微生物存活。这是盐度对微生物的一种选择。将淡水微生物的存活率定义为100％，当盐度超过20g/L,其存活率低于40％。因此，当盐度超过20g/，一般认为用不同淡水微生物无法进行处理。 3 适盐微生物的分类与利用 耐盐微生物：能耐受一定浓度的盐溶液，但在无盐条件下生长最好，其生长也不需要大量无机盐。 嗜盐微生物：指在高盐条件下可以生长的细菌，其生长离不开高盐环境。按照最佳生长盐度范围可以分为三类。

废水厌氧生物处理与废水好氧生物处理的原理,特点及适用条件.

废水厌氧生物处理与废水好氧生物处理的原理,特点及适用条件 好氧生物处理 好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物(以溶解状与胶体状的为主)，作为营养源进行好氧代谢。 过程:有机物被微生物摄取后，通过代谢活动，约有三分之一被分解、稳定，并提供其生理活动所需的能量；约有三分之二被转化，合成为新的原生质(细胞质)，即进行微生物自身生长繁殖。后者就是废水生物处理中的活性污泥或生物膜的增长部分，通常称其剩余活性污泥或生物膜，又称生物污泥。在废水生物处理过程中，生物污泥经固—液分离后，需进行进一步处理和处置。 优点:好氧生物处理的反应速度较快，所需的反应时间较短，故处理构筑物容积较小。且处理过程中散发的臭气较少。所以，目前对中、低浓度的有机废水，或者说BOD浓度小于500mg／L的有机废水，基本上采用好氧生物处理法。 在废水处理工程中，好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。 厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物，同时释放能量。在这个过程中，有机物的转化分为三部分进行：部分转化为CH4，这是一种可燃气体，可回收利用；还有部分被分解为 CO2、H20、NH3、H2S等无机物，并为细胞合成提供能量；少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成部分。由于仅少量有机物用于合成，故相对于好氧生物处理法，其污泥增长率小得多。 废水厌氧生物处理 废水厌氧生物处理过程不需另加氧源，故运行费用低。此外，它还具有剩余污泥量少，可回收能量(CH4)等优点。其主要缺点是反应速度较慢，反应时间较长，处理构筑物容积大等。但通过对新型构筑物的研究开发，其容积可缩小。此外，为维持较高的反应速度，需维持较高的反应温度，就要消耗能源。 对于有机污泥和高浓度有机废水(一般BOD5≥2 000mg/L)可采用厌氧生物处理法。

高含盐废水处理方法

高含盐废水处理方法 生物处理是目前废水处理最常用的方法之一,它具有应用范围广、适应性强等特点。化工废水如染料、农药、医药中间体等含盐较高的废水则给生物处理带来一定的难度。这类废水含盐较高,污染严重,必须处理才能排放。况且,此类废水成分复杂,不具备回收价值,采用其他处理方法成本较高,因此生物处理仍是首选的方法。无机盐类在微生物生长过程中起着促进酶反应,维持膜平衡和调节渗透压的重要作用。但盐浓度过高,会对微生物的生长产生抑制作用,主要抑制原因在于①盐浓度过高时渗透压高,使微生物细胞脱水引起细胞原生质分离; ②高含盐情况下因盐析作用而使脱氢酶活性降低;③高氯离子浓度对细菌有毒害作用;④由水的密度增加,活性污泥容易上浮流失。为此,高含盐废水的生物处理需要进行稀释,通常在低浓度下(盐浓度小于1%)运行,造成水资源的浪费,处理设施庞大、投资增加,运行费用提高。随着水资源的日趋紧张,国家出台的保护水资源各项法规和收费的实施,给高含盐废水处理的企业带来了负担。 许多研究表明,生物方法可以处理高含盐废水。但由低盐到高盐,微生物有一个适应期。从淡水环境到高盐环境时,由于盐的变化可能引起微生物代谢途径的改变,菌种选择的结果使适应高盐的菌种较少,只有当微生物经培养驯化后,才能产生适应高盐的菌种,以耐受一定的盐浓度。 我们曾对含CaCl2和NaCl的废水生物处理进行过专门研究,取得了较好的结果,以下介绍高含盐废水生物处理的研究和经验。 1 污泥的来源与驯化 盐1%以下能很好生长的微生物为非好盐微生物,而在1%～2%以上均能生存增殖的微生物为耐盐微生物。高含盐废水生物处理关键是要驯化出耐盐微生物。 我们分别选用普通污水处理厂的活性污泥和高含盐废水排放沟边土壤中耐盐微生物进行试验将普通污泥倒入含CaCl21%左右的曝气池中,经过半个月驯化,镜检微生物菌胶团结 构紧密,原生动物有钟虫、豆形虫、浮游虫等,多而活跃。经逐步驯化至耐盐为3%。将含盐废水排放的沟边土壤与废水混合搅拌后,取悬浮液倒入曝气池,镜检菌胶团结构良好,色泽透明有大量的豆形虫,非常活跃。用实际工业废水在不同盐浓度下经过3个月试验,两种方法培养的微生物试验结果分别见表1和表2。

硫酸盐废水处理方法比较

硫酸盐废水处理方法比较 ℃，反应时间60 min，溶液 pH 值 11、0， SO42-与 Al3+的物质的量比为1、1?1、0，且各因素影响程度由大至小的顺序为：溶液 pH 值、铝盐加入量、反应时间；在最佳工艺条件下，硫酸根离子质量浓度由1720 mg/L降至100 mg/L 以下，达到生活饮用水卫生标准。沉淀物XRD检测结果表明：其主要物相为钙矾石(Ca6Al2(SO4)3(OH)1226H2O)。絮凝沉淀石灰-聚合氯化铝混凝法由于受石灰自身溶度积的影响对硫酸根的去除率不高; 石灰-氯化铝化学沉淀法可使硫酸根的去除率达到95%以上, 但是易引入杂质离子。吸附法此类方法受溶液pH 值、操作温度等因素影响较大，且成本较高，尚处于实验研究阶段。焙烧水滑石吸附、柱撑蒙脱石吸附法和针铁矿吸附法，成本低, 对水中SO42-具有良好的吸附性能,比较有前景，但这两种方法还处于实验室研究阶段,有待于进一步研究。冷冻法该法利用硫酸盐的溶解度随着温度的变化而变化的特点而实现分离的目的。该法优点是可得副产品硫酸盐，去除效果较好。其缺点是投资大，能耗相当大，目前工业上应用很少见。生物法好氧生物法高浓度硫酸盐的废水中有机物浓度也很高,好氧法处理该类废水需要大量的自来水稀释以及消耗大量的电能, 因此该方法由于很不经济而在生产中较少被采用。厌氧生物法硫酸盐还原菌(SRB)与产甲烷菌(MPB)竞争共同底物(乙酸和H2)产生初级抑制作用;硫酸盐还原产

生的H2S 对MPB 和其他厌氧菌产生次级抑制作用。同时, H2S对沼气的产量和利用也造成严重影响。处理高浓度硫酸盐废水的工艺存在启动时间较长、处理速度慢、效率低、有机物消耗量大等问题。

高盐废水处理方案

在脱盐技术上最佳的方法无疑可以考虑膜法和渗透之类的方法，处理效果比较好，但同时造价和运行成本太高，处理成本会给企业造成很大的经济负担，膜污染和膜清洗的问题也比较复杂，对企业并不真正实用，所以不用考虑。所以采用生化工艺来处理。 当然生物的方法处理高盐废水肯定有一系列的问题，比如盐浓度过高会对微生物的生长产生极大的抑制作用。主要由于盐浓度过高时渗透压高使微生物细胞脱水引起细胞原生质分离，另外高含盐情况下因盐析作用而使脱氢酶活性降低，同时高氯离子浓度对细菌也有毒害作用。这些都是高盐废水利用生物方法处理的难点，但高盐废水通过预处理可以降低含盐量，再通过一些工艺提高废水的可生化性，同时再通过培养驯化，得到适应高盐浓度的菌种来处理废水。 方案分析： 1、减压蒸馏器：高盐废水降低含盐量的方法一个是稀释法，另外就是蒸馏脱盐的方法，由于是高盐废水，所以采用稀释法达到可生化的水质要耗用大量的水资源，这对企业来说是不合适的，所以不予采用，所以我们采用蒸馏脱盐的方法来降低废水的含盐量，但蒸馏的时候需要燃料，这也是成本，所以为降低成本考虑用减压蒸馏的方式，通过降低水的沸点来降低燃料的成本，通过最小的处理成本最大可能的达到脱盐的目的。 2、铁碳微电解池：在废水中加入铁屑和铁碳粉末组成腐蚀电池，电极反应生成的产物具有较高的化学活性，新产生的铁表面及反应中产生的大量的Fe2+和原子H具有高化学活性，能改变废水中许多有机物的结构和特性使有机物发生断链、开环等作用，反应生成的Fe2+参与溶液中的氧化还原反应，生成Fe3+，反应后期溶液pH 值升高，Fe3+逐渐水解生成聚合度大的Fe(OH)3胶体絮凝剂，可以有效地吸附、凝聚水中的污染物，从而增强对废水的净化效果，所以铁碳微电解法能有效地去除农药废水中的污染物，消减有机物的毒性，提高废水的可生化性。 3、调节池：含盐废水调节池考虑的主要因素是废水盐浓度的变化，应重点考虑水中盐浓度的变化和如何进行调整，如如何应付低含盐水量的减少或过高含盐来水的冲击。可以考虑在调节池进、出口设电导仪和电动阀，加强对盐浓度变化的监测和控制，通过生活污水和生产污水来调节使盐浓度的波动控制在后期的耐盐菌生理活性可承受的范围。 4、水解酸化池：当水中有机物为复杂结构时，通常采用水解酸化池，通过水解酸化菌利用H2O电离的H+和-OH将有机物分子中的C-C打开，可以将长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链，这其间水解菌是利用了水解断键的有机物中共价键能量完成了生命的活动形式，另将生活污水加入到水解酸化池中, 能够确保微生物生长的有效碳源, 同时能降低废水的毒性，提高废水的可生化性。然后在通过接种和驯化两个阶段对水解酸化池进行调试，最后使水解酸化菌适应高盐废水的环境保持活性，并提高废水的可生化性，设计时要考虑污水中有机物的性质，确定水解的工艺设计，水解停留时间、搅拌方式、循环方式、设计负荷、后级配套工艺等。

厌氧污水处理

厌氧污水处理 原理 在厌氧处理过程中，废水中的有机物经大量微生物的共同作用，被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨等。在此过程中，不同微生物的代谢过程相互影响，相互制约，形成了复杂的生态系统。对高分子有机物的厌氧过程的叙述，有助于我们了解这一过程的基本内容。高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段：水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。 水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。 高分子有机物因相对分子量巨大，不能透过细胞膜，因此不可能为细菌直接利用。它们在第一阶段被细菌胞外酶分解为小分子。例如，纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白质酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。水解过程通常较缓慢，因此被认为是含高分子有机物或悬浮物废液厌氧降解的限速阶段。多种因素如温度、有机物的组成、水解产物的浓度等可能影响水解的速度与水解的程度。水解速度的可由以下动力学方程加以描述：ρ=ρo/(1+Kh.T) ρ——可降解的非溶解性底物浓度（g/L）； ρo———非溶解性底物的初始浓度（g/L）； Kh——水解常数（d^-1）； T——停留时间（d） 发酵可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程，在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物，因此这一过程也称为酸化。

品 600在这一阶段，上述小分子的化合物发酵细菌（即酸化菌）的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。发酵细菌绝大多数是严格厌氧菌，但通常有约1%的兼性厌氧菌存在于厌氧环境中，这些兼性厌氧菌能够起到保护像甲烷菌这样的严格厌氧菌免受氧的损害与抑制。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等，产物的组成取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。与此同时，酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质，因此，未酸化废水厌氧处理时产生更多的剩余污泥。 在厌氧降解过程中，酸化细菌对酸的耐受力必须加以考虑。酸化过程pH下降到4时能可以进行。但是产甲烷过程pH值的范围在6.5～7.5之间，因此pH值的下降将会减少甲烷的生成和氢的消耗，并进一步引起酸化末端产物组成的改变。 在产氢产乙酸菌的作用下，上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。 其某些反应式如下： CH3CHOHCOO-+2H2O —> CH3COO-+HCO3-+H++2H2 ΔG’0=-4.2KJ/MOL CH3CH2OH+H2O－> CH3COO-+H++2H2O ΔG’0=9.6KJ/MOL CH3CH2CH2COO-+2H2O－> 2CH3COO-+H++2H2 ΔG’0=48.1KJ/MOL CH3CH2COO-+3H2O－> CH3COO-+HCO3-+H++3H2 ΔG’0=76.1KJ/MOL 4CH3OH+2CO2－> 3CH3COO-+2H2O ΔG’0=-2.9KJ/MOL 2HCO3-+4H2+H+－>CH3COO-+4H2O ΔG’0=-70.3KJ/MOL 这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。

磷酸铁企业高硫酸盐废水处理方案

1、企业废水概况 磷酸铁，又名磷酸高铁、正磷酸铁，分子式为FePO 4 ，是一种白色、灰白色单斜晶体粉末。是铁盐溶液和磷酸钠作用的盐，其中的铁为正三价。其主要用途在于制造磷酸铁锂电池材料、催化剂及陶瓷等。 该企业为磷酸铁生产企业（年产10000吨磷酸铁？），位于沿海城市营口市，还没开始生产，生产废水规模预计为3000吨/日，废水中硫酸根浓度预计为13000~28000mg/L，附近有生活污水处理设施规模为2000吨/日。请根据上述材料设计该企业生产废水的处理处置方案，使其满足相关要求后排放或回用。 2、企业废水特性分析 磷酸铁废水是电池正极材料磷酸铁生产过程中产生的高浓度硫酸根、氨氮、 总磷的酸性无机废水，磷酸铁废水中的污染物按离子表示为NH 4+、SO 4 2-、PO 4 3-。 《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918—2002)》，《污水综合排放标准（GB8978—1996）》对氨氮、总磷的排放有严格的规定，但没有对硫酸根离子进行规定，因为硫酸盐对人身的损害小，海水中的这些离子的浓度也很高。但是高硫酸盐排入沟渠对土地盐碱化的作用比较大；排入管网则对市政管网及市政污水处理系统有很大的负面影响。所以《污水排入城市下水道水质标准》（CJ343-2010）中对硫酸盐的排放浓度有明确的规定，分为ABC三个级别，不能大于400~600mg/l。《地表水环境质量标准（GB3838—2002）》在饮用水方面对硫酸盐也有规定，为不超过250mg/l。 3、企业废水处理方案 3.1石灰法（简单处理） 目前的处理方法多为通过投加石灰去除总磷，在不考虑总盐超标的情况下直

接排放，但产生大量的污泥难于处理，同时对周围的水体环境造成较大影响。 3.2磷酸铵镁法（不考虑回用） 也有利用MAP 法（磷酸铵镁），通过投加镁剂同时除去氨氮与总磷，多余的氨氮利用汽提回收硫铵，然后排放（此时盐超标），或进一步浓缩、蒸发，这样可以解决磷酸铁废水的污染问题，但其工艺流程长，调pH 要投加大量的碱，反应后还要加回调，运行费用高，限制了它的推广应用。 3.3膜法+多效蒸发组合工艺（考虑回用） 利用管式滤膜装置、一级反渗透装置、二级反渗透装置、浓水反渗透装置、蒸发结晶装置对磷酸铁废水进行处理回用。 处理前磷酸铁一洗与二洗水的NH 4+：400~2000mg/L ， PO 43-：400~1600mg/L ，SO 42-：3000~10000mg/L ，TDS ：3800~13600mg/L ，利用管式滤膜装置、一级反渗透装置、二级反渗透装置、浓水反渗透装置进行浓缩分离，处理后达到生产纯水要求的NH 4+<1mg/L ， PO 43-<0.5mg/L ， SO 42-<2.5mg/L ，TDS<4mg/L ，各离子的去除率均达到99.9%，直接回到生产纯水回用系统，节约了大量的水资源。 同时得到一洗、二洗水浓缩液的NH 4+：8000~24600mg/L ，PO 43-：8000~20000mg/L ，SO 42：60000~127600mg/L ，TDS ：136000~172200mg/L ；而磷酸铁合成与老化母液的NH 4+：6000~22000mg/L ，PO 43-：8000~30000mg/L ，SO 42：16000~48000mg/L ，TDS ：30000~100000mg/L ，一洗、二洗水的浓缩液与合成、老化母液混合后再进行蒸发结晶处理，生成高效的硫按、磷铵肥料，蒸发产生的蒸馏水也可回用于生产（如下图）。在解决磷酸铁废水污染问题的同时回用了水资源，又回收了水中的有效成分，取得较好的社会与经济效益。 预计总投资1500万元，吨水投资5000元，吨水运行成本10元左右。

高浓度含盐的废水处理方法

高浓度含盐废水的处理方法 水处理技术:1 高盐废水产生途径 1.1海水代用排放的废水 所谓海水代用就是将海水不进行淡化处理而直接替代某些场合使用的淡水资源。 在工业上，海水可以广泛的用作锅炉冷却水，应用到热电、核电、石化、冶金、钢铁厂等行业上。发达国家年海水冷却水用量已经超过了1000亿m3。目前我国海水的年利用量为60多亿m3。青岛电厂1936年就开始将海水作为工业冷却水，至今已经有60多年的历史。目前，青岛市电力、化工、纺织等行业的12家临海企业，年用海水8.37亿m3。天津年利用海水达到18亿m3。此外，秦皇岛热电厂、黄道热电厂和上海石化总厂等70多家临海火力发电、核电、化工、石化等企业均已不同的方式直接利用海水。对于印染、建材、制碱、橡胶以及海产品加工等行业，海水还可以作为工业的生产用水。 城市生活用水。在城市生活中，海水可以替代淡水作为冲厕水。目前香港海水冲厕的普及率高达70％以上，未来计划普及率提高到100％，并因此成为世界上唯一以海水作为冲厕水的城市。而在大连、天津、青岛、烟台等城市的个别单位，也有采用海水冲厕的实践，但规模较小。 1.2工业生产废水 一些行业，如印染、造纸、化工和农药等，在生产中产生高含盐量的有机废水。 1.3 其他高盐废水 船舶压舱水 废水最小化生产中产生的污水 大型船舰上产生的生活污水 2 无机盐对微生物的抑制原理 2.1 抑制原理　含盐废水主要毒物是无机毒物，即高浓度的无机盐。　有毒物质对废水生物处理的影响与毒物的类型和浓度有关，一般随着浓度升高可分为刺激作用、抑制作用和毒害作用三大类。高浓度无机盐对废水生物处理的毒害作用主要是通过升高的环境渗透压而破坏微生物的细胞膜和菌体内的酶，从而破坏微生物的生理活动。　①微生物在等渗透压下生长良好。微生物在质量为5~8.5g/L的NaCI溶液中，红血球在质量为9g/L的NaCI溶液中形态和大小不变，并生长良好；②在低渗透压（ρ（NaCI）=0.1g/L）下，溶液水分子大量渗入微生物体内，使微生物

污水处理厌氧部分

废水厌氧生物处理 生物处理原理 废水生物处理有“好氧生物”处理、“厌氧生物”处理或“好氧生物”加“厌氧生物”处理。“好氧生物处理”是指这类生物必须在有分子态氧气（O2）的存在下，才能进行正常的生理生化反应，主要包括大部分微生物、动物以及我们人类；“厌氧生物处理“是在无分子态氧存在的条件下，能进行正常的生理生化反应的生物，如厌氧细菌、酵母菌等。 一、厌氧生物处理原理 废水厌氧生物处理在早期又被称为厌氧消化、厌氧发酵；是指在厌氧条件下由多种（厌氧或兼性）微生物的共同作用下，使有机物分解并产生CH4和CO2的过程。 （一）厌氧生物处理中的基本生物过程——阶段性理论 1、两阶段理论： 20世纪30~60年代，被普遍接受的是“两阶段理论” 第一阶段：发酵阶段，又称产酸阶段或酸性发酵阶段；主要功能是水解和酸化，主要产物是脂肪酸、醇类、CO2和H2等；主要参与反应的微生物统称为发酵细菌或产酸细菌；这些微生物的特点是：1）生长速率快，2）对环境条件的适应性（温度、pH等）强。 第二阶段：产甲烷阶段，又称碱性发酵阶段；是指产甲烷菌利用前一阶段的产物，并将其转化为CH4和CO2；主要参与反应的微生物被统称为产甲烷菌（Methane producing bacteria）；产甲烷细菌的主要特点是：1）生长速率慢，世代时间长；2）对环境条件（温度、pH、抑制物等）非常敏感，要求苛刻。

2、三阶段理论 对厌氧微生物学的深入研究后，发现将厌氧消化过程简单地划分为上述两个过程，不能真实反映厌氧反应过程的本质； 厌氧微生物学的研究表明，产甲烷菌是一类十分特别的古细菌（Archea），除了在分类学和其特殊的学报结构外，其最主要的特点是：产甲烷细菌只能利用一些简单有机物作为基质，其中主要是一些简单的一碳物质如甲酸、甲醇、甲基胺类以及H2/CO2等，两碳物质中只有乙酸，而不能利用其它含两碳或以上的脂肪酸和甲醇以外的醇类； 上世纪70年代，Bryant发现原来认为是一种被称为“奥氏产甲烷菌”的细菌，实际上是由两种细菌共同组成的，一种细菌首先把乙醇氧化为乙酸和H2（一

厌氧处理工艺汇总分析比较

废水厌氧处理工艺分析比较 一、废水厌氧处理原理 一般来说，废水中复杂有机物物料比较多，通过厌氧分解分四个阶段加以降解： （1）水解阶段：高分子有机物由于其大分子体积，不能直接通过厌氧菌的细胞壁，需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体进行下一步的分解。 （2）酸化阶段：上述的小分子有机物进入到细胞体转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外，这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸（VFA），同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。 （3）产乙酸阶段：在此阶段，上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。 （4）产甲烷阶段：在这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。 在上述四个阶段中，有人认为第二个阶段和第三个阶段可以分为一个阶段，在这两个阶段的反应是在同一类细菌体类完成的。前三个阶段的反应速度很快，如果用莫诺方程来模拟前三个阶段的反应速率的话，Ks（半速率常数）可以在

50mg/l以下，μ可以达到5KgCOD/KgMLSS.d。而第四个反应阶段通常很慢，同时也是最为重要的反应过程，在前面几个阶段中，废水的中污染物质只是形态上发生变化，COD几乎没有什么去除，只是在第四个阶段中污染物质变成甲烷等气体，使废水中COD大幅度下降。同时在第四个阶段产生大量的碱度这与前三个阶段产生的有机酸相平衡，维持废水中的PH稳定，保证反应的连续进行。 二、废水厌氧工艺的发展 厌氧生物过程一直广泛地存在于自然界中，但人类第一次有意识地利用厌氧生物过程来处理废弃物，则是在1881年由法国的Louis Mouras所发明的“自动净化器”开始的，随后人类开始较大规模地应用厌氧消化过程来处理城市污水（如化粪池、双层沉淀池等）和剩余污泥（如各种厌氧消化池等）。这些厌氧反应器现在通称为“第一代厌氧生物反应器”，它们的共同特点是：①水力停留时间（HRT）很长，有时在污泥处理时，污泥消化池的HRT会长达90天，即使是目前在很多现代化城市污水处理厂所采用的污泥消化池的HRT也还长达20~30天； ②虽然HRT相当长，但处理效率仍十分低，处理效果还很不好；③具有浓臭的气味，因为在厌氧消化过程中原污泥中含有的有机氮或硫酸盐等会在厌氧条件下分别转化为氨氮或硫化氢，而它们都具有十分特别的臭味。以上这些特点使得人们对于进一步开发和利用厌氧生物过程的兴趣大大降低，而且此时利用活性污泥法或生物膜法处理城市污水已经十分成功。 但是，当进入上世纪50、60年代，特别是70年代的中后期，随着世界围的能源危机的加剧，人们对利用厌氧消化过程处理有机废水的研究得以强化，相继出现了一批被称为现代高速厌氧消化反应器的处理工艺，从此厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水处理，真正成为一种可以与好氧生物处理工艺相提并论的