在废水处理过程中,厌氧处理法相对于好氧处理法有哪些优缺点?
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.优点有反应速度较快,废水停留时间较短,故处理构筑物容积较小;处理过程中散发的臭气较少;对能降解有机物分解完全等.缺点有对难降解有机物去除率低、污泥量较厌氧处理多、运行费用较高等.
厌氧生物处理是有机物在无氧的条件下,借助转性厌氧菌和兼性厌氧菌的作用下,将大部分的有机物转化为甲烷等简单小分子有机物与无机物,从而使污水得到净化.优点有有机物去除率高、污泥量少、运行费用少等.缺点有废水停留时间较长、有机物分解不完全、臭气产生多等.
优点:
厌氧处理技术具有投资少效率高,运行费用低,高产出的特点
缺点:
厌氧处理受到低浓度废水Ks的限制,所以厌氧在处理低浓度废水方面没有太大的空间,
现有厌氧处理技术的局限性
厌氧处理是废水生物处理技术的一种方法,要提高厌氧处理速率和效率,除了要提供给微生物一个良好的生长环境外,保持反应器内高的污泥浓度和良好的传质效果也是2个关键性举措。 http://www.sunlight-ep.com/tech.php?id=112
厌氧缺点:出水不能直接达标,需要进一步好氧处理;厌氧去氨氮污染物基本无去除效率,而且会消耗过量的碳源,增加了好氧处理脱氮的难度。
好氧优点:可以直接处理达标,出水无臭味,清澈;
好氧缺点:动力消耗大,污泥产量高,容易出现泡沫,污泥膨胀等问题。
(1)常用的预处理方法包括过滤法、重力沉淀法、气浮法、离心法、中和法等。白酒废水中通常含有谷壳、麦麸、破碎粮食颗粒等悬浮物质。为避免管道等设施的堵塞,使后续处理设施能顺利进行,需要对废水中较大的固体垃圾进行清除,通常是用设置离心或气浮分离装置和初沉池,或是用格栅过滤。白酒废水PH小,对微生物的生长不利,也会抑制*菌生长,对此需设置调节池或设置水解酸化池,利用兼性水解菌对有机物进行初级分解,调节水质和水量。减轻后续处理负荷,并为后续处理创造稳定条件。
(2)综合利用为主的预治理方法
① 底锅水提取乳酸:蒸馏底锅水是白酒酿造生产过程中的主要废水污染源,其中含有大量的有机成分。
② 发酵废水(黄水)酯化:酒醅在发酵过程中产生黄水。黄水在窖池养护、窖泥制作、底锅水回收等方面有一定的功效,但许多企业黄水的利用率低。同时,由于黄水COD、BOD含量大,常规污水处理工艺需用新鲜水将其稀释35倍左右,这样会浪费大量用水。而对黄水中的有益成分如酸、酯、醇类物质进行提取,提取后的黄水不需清水稀释,可直接进行常规的“生化+物化”处理。
2.生化处理
对废水的生化处理系统。一般分为好氧法、厌氧法和厌氧-好氧法处理等
(1)厌氧处理:厌氧法具有负荷高、能耗低、投资小、可回收能源等优点。对大浓度废水进行厌氧处理可以获得*气,同时对有机物的去除也有一定的效果。适用于对白酒废液如“黄水”“底锅水”“发酵盲沟水”等浓度有机废水的处理。目前,主要是围绕各型反应器的研究开发并予以工程实践,如AF(厌氧生物滤池)、AVB(厌氧流化床)、IC(厌氧内循环)、UASB(流式厌氧污泥床)、EGSB(厌氧膨胀颗粒污泥床)、UAHB或UBF(流式厌氧复合床)等。
(2)好氧处理:厌氧处理可大幅度降低COD值、BOD值,但去磷酸盐和氨的作用有限。好氧生化处理是利用好氧微生物降解有机物实现废水处理。好氧生物法一般适合处理中、低浓度的有机废水,适合作为厌氧法后处理工艺。目前,常用的好氧生化废水处理工艺主要分为两大类:一类为活性污泥法,如传统活性污泥工艺及其改进工艺、生物氧化沟工艺、生物脱氮除磷工艺(AO法、A/A/O法及其改进工艺、A-B工艺、SBR工艺、CASS工艺);另一类为生物膜法,如生物滤池(普通生物滤池、负荷生物滤池、塔式生物滤池、曝气生物滤池)、生物转盘、生物接触氧化法。根据国内外的污水处理实践和经验,比较适合白酒废水好氧处理的工艺主要有间歇式活性污泥法SBR(或CASS)、生物接触氧化法和曝气生物滤池(BIOFOR)这3种方式。
3.后处理系统
经厌氧处理后,由于蛋白黑素及“下沙”“糙沙”工艺中高粱冲洗水和浸泡水的影响。废水呈黑褐色,需要进行进一步的后处理。白酒生产废水深度处理方法有吸附法、膜过滤法、催化氧化法、混凝沉淀法等。吸附法常用活性炭、粉煤灰等为吸附剂;混凝沉淀法通过投加混凝剂和助凝剂进行混凝沉淀,进一步去除有机物和色度;通过活性炭滤料及生物膜对残余有机物的吸附和曝化氧化,使有机物进一步降解。沉淀池污泥可去污泥浓缩池,污泥经压滤脱水处理。泥饼可焚烧或做有机肥料。经深度处理废水可排入生物净化池,运用生物处理法,建立自净能力强的生态系统来改善低度污染废水,逐级消化废水中的无机物和有机物,实现白酒工业低度污染废水的自然净化。废水经水解酸化、厌氧微生物水解酸化,再进行厌氧微生物消化,把有机物转化成*气和污泥,污水流入SBR池内进行曝气,以消化水中的有机物和无机物,并转化成气体溢出同时形成其他有机体浮游于水中排出或结成固体颗粒沉降;通过水生动植物的新陈代谢作用,运用种植水上蔬菜、接种水草、种殖鱼苗、放生青蛙等生物处理法,消化水中的有机体,达到净化水质的目的。
在酿酒类废水中,酒精蒸馏废液的有害物浓度为高。但由于生产酒精只利用了原料中的淀粉或糖分,其它成分不仅未被破坏,而且在发酵过程中还产生了多种氨基酸,营养价值很高。蒸馏废液一般含水90~95%,固形物的组分为蛋白质、脂肪、无氮浸出物、纤维、灰分等。其中蛋白质的含不仅高达27%(玉米酒精),而且氨基酸的组分很全,几乎包括了动物所需要的13种氨基酸。
总之,在酿酒产生的废水中有多种营养成分,有宝贵的物质资源。多年来,尽管制酒行业将麦糟和酒精蒸馏废液出售作为饲料,有的厂家还引入深加工技术,综合利用废水中的固形物。但是,在酿酒工业中特别是酒精行业还没有消除废水的污染,因此需要加强废水处理的力度。以致于努力减少对环境产生的危害。更多详情或者找单位处理请登陆杭州近源环保科技有限公司网站查询。
1.应用范围广。好氧处理一般只能处理中低浓度的有机废水,而厌氧处理能处理高中低浓度的各类废水,而且有些有机物对好氧处理来说是难降解的,而对于厌氧处理来说却是可降解的。
2.能源需求少且能产生大量能源。好氧处理需要消耗大量的能量供氧,曝气费用随着有机物浓度的增加而增大;而厌氧处理不需要充氧,且产生的沼气量巨大,可以作为能源。一般厌氧处理的动力消耗约为好氧处理的1/10。
3.有机负荷高。好氧处理有机负荷为0.2~3.2kgCOD/(m3·d),而厌氧处理有机负荷一般为3.2~32
kgCOD/(m3·d),甚至可高达50kgCOD/(m3·d)。
4.剩余污泥量少,易处理。由于厌氧微生物增殖缓慢,产生的剩余污泥量比好氧处理少得多,处理同样数量的废水仅产生相当于好氧处理1/6~1/10的剩余污泥,且污泥脱水性能好,浓缩时可不使用脱水剂,处理较容易。
5.对营养物的需求量小。一般认为,好氧处理氮和磷的需求量为BOD:N:P=100:5:1,而厌氧处理为(350~500):5:1。有机废水一般已含有一定量的氮和磷及多种微量元素,因此厌氧处理可以不添加或少添加营养盐。
6.厌氧菌种便于二次启动。厌氧处理的菌种,例如厌氧颗粒污泥,可以在终止供给废水与营养的情况下保留其生物活性与良好的沉淀性能至少一年以上,它的这一特性为其间断性或季节性的运行提供了有利条件。
7.耐冲击负荷能力强。厌氧处理污泥浓度高,能承受较大的浓度变化和水质变化。
8.规模灵活。厌氧处理系统规模灵活,可大可小,设备简单,易于制作。
缺点如下:
1.厌氧方法虽然负荷高、去除有机物的绝对量与进液浓度高,但其出水COD高于好氧处理,原则上仍需要后处理才能达到较高的排水标准。
2.厌氧微生物对有毒物质较为敏感,因此,对于有毒废水性质了解的不足或操作不当在严重时可能导致反应器运行条件的恶化。
3.厌氧反应器初次启动过程缓慢,一般需要8~12周时间。
1.如果是回收的话,应该是用循环冷却水对乙醇气体冷却,冷凝得到回收的乙醇。当然,不可能一次性全部冷凝下来,或者是串联几个回收塔,或者在塔内部分段冷凝,分段回收。
2.如果是吸收塔,那么得看吸收乙醇是因为乙醇是产品还是伴生品了。可以利用有机物的冷凝点不同,在不同的温度情况下进行冷凝,以得到不同的产物。
如果是1.的话,是不会有废水的(液体全是乙醇,纯度依温度控制的好与坏来决定)。废气是非常少的,如果有的话,有可能是甲醇,甲醚,二甲醚等(得看乙醇是怎么来的)。可以直接通入水中,这些东西水溶性是比较好的,水再去废水处理站厌氧消化(成本较高)。也可以直接送去点燃(生成的都是二氧化碳和水,没有污染的)。
如果是2.的话,把生成的液体分别送去反应器,产品罐等该去的地方。气体返回此塔继续吸收。
在运行中,经常会出现一些异常情况,如厌氧颗粒污泥流失等。
厌氧塔是中高浓度有机废水处理的核心处理单元。厌氧塔,即厌氧折流板反应器。
1、基本原理
A/O是Anoxic/Oxic的缩写,它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外,还具有一定的脱氮除磷功能,是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理,所以A/O法是改进的活性污泥法。
A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-,通过回流控制返回至A池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,实现污水无害化处理。
2、A/O内循环生物脱氮工艺特点
根据以上对生物脱氮基本流程的叙述,结合多年的焦化废水脱氮的经验,我们总结出(A/O)生物脱氮流程具有以下优点:
(1)效率高。该工艺对废水中的有机物,氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h,经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀,可将COD值降至100mg/L以下,其他指标也达到排放标准,总氮去除率在70%以上。
(2) 流程简单,投资省,操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其,在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后,碳氮比有所提高,在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。
(3) 缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有机物的去除率分别为62%和36%,故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。
(4) 容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化,反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术,有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度,与国外同类工艺相比,具有较高的容积负荷。
(5) 缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时,本工艺均能维持正常运行,故操作管理也很简单。通过以上流程的比较,不难看出,生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时,也降解酚、氰、COD等有机物。
结合水量、水质特点,我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮(内循环) 工艺流程,使污水处理装置不但能达到脱氮的要求,而且其它指标也达到排放标准。
3、A/O工艺的缺点
(1)由于没有独立的污泥回流系统,从而不能培养出具有独特功能的
污泥,难降解物质的降解率较低;
(2)若要提高脱氮效率,必须加大内循环比,因而加大了运行费用。另外,内循环液来自曝气池,含有一定的DO,使A段难以保持理想的缺氧状态,影响反硝化效果,脱氮率很难达到90%。
(3) 影响因素
水力停留时间 (硝化>6h ,反硝化<2h )污泥浓度MLSS(>3000mg/L)污泥龄( >30d )N/MLSS负荷率( <0.03 )进水总氮浓度( <30mg/L)
二、A2/O工艺
1、基本原理
A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。该工艺处理效率一般能达到:BOD5和SS为90%~95%,总氮为70%以上,磷为90%左右,一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法,运行管理要求高,所以对目前我国国情来说,当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化,从而影响给水水源时,才采用该工艺。
2、 A2/O工艺特点:
(1)污染物去除效率高,运行稳定,有较好的耐冲击负荷。
(2)污泥沉降性能好。
(3)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。
(4)脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响,因而脱氮除磷效率不可能很高。
(5)在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中,该工艺流程最为简单,总的水力停留时间也少于同类其他工艺。
(6)在厌氧—缺氧—好氧交替运行下,丝状菌不会大量繁殖,SVI一般小于100,不会发生污泥膨胀。
(7)污泥中磷含量高,一般为2.5%以上。
3、A2/O工艺的缺点
(1)反应池容积比A/O脱氮工艺还要大;
(2)污泥内回流量大,能耗较高;
(3)用于中小型污水厂费用偏高;
(4)沼气回收利用经济效益差;
(5)污泥渗出液需化学除磷。
三、氧化沟
1、基本原理
氧化沟又名氧化渠,因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动,因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长,有机负荷低,其本质上属于延时曝气系统。氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成,沟体的平面形状一般呈环形,也可以是长方形、L形、圆形或其他形状,沟端面形状多为矩形和梯形。
2.氧化沟工艺特点
(1)构造形式多样性
基本形式氧化沟的曝气池呈封闭的沟渠形,而沟渠的形状和构造则多种多样,沟渠可以呈圆形和椭圆形等形状。可以是单沟系统或多沟系统;多沟系统可以是一组同心的互相连通的沟渠,也可以是相互平行,尺寸相同的一组沟渠。有与二次沉淀池分建的氧化沟也有合建的氧化沟,合建的氧化沟又有体内式和体外式之分,等等。多种多样的构造形式,赋予了氧化沟灵活机动的运行性能,使他可以按照任意一种活性污泥的运行方式运行,并结合其他工艺单元,以满足不同的出水水质要求。
(2)曝气设备的多样性
常用的曝气设备有转刷、转盘、表面曝气器和射流曝气等。不同的曝气装置导致了不同的氧化沟型式,如采用表曝气机的卡鲁塞尔氧化沟,采用转刷的帕斯维尔氧化沟等等,与其他活性污泥法不同的是,曝气装置只在沟渠的某一处或者几处安设,数目应按处理场规模、原污水水质及氧化沟构造决定,曝气装置的作用除供应足够的氧气外,还要提供沟渠内不小于0.3m/s的水流速度,以维持循环及活性污泥的悬浮状态。