高盐度废水的生物处理进展

简要介绍了围内外高含盐量废水的生物处理研究进展,主要侧重好氧生物处理,厌氧生物处理和厌氧-好氧组合工艺的运行条件、处理情况和实践。各种工艺在高含盐量条件下,经过适当的驯化培养,只要条件适宜,都能取得较好的处理效果。     

生化法处理煤气废水

采用Ａ／Ｏ工艺处理煤气废水的研究结果表明,该工艺能同时去除煤气废水中的有机物和氨氮,在试验确定的条件下,该工艺对煤气废水中的ＣＯＤｃｒ去除率达９１．０％,ＢＯＤ５去除率达９９．１％,ＮＨ３－Ｎ去除率达９９．２％,ＴＮ去除率达９４．７％。     

高强度好氧生物反应器处理制药废水的启动和稳定性试验研究

高强度好氧反应器(jet-loop compact reactor,JLCR)采用射流曝气强制溶氧.对JLCR处理制药废水进行了试验研究,考察了JLCR的运行效果、反应器的启动与污泥驯化、抗冲击负荷性能以及污泥沉降性能等.初步结果表明,该系统启动时间较短,运行稳定,COD去除效果较好.进水COD为8000 mg/L左右时,去除率达到80%.     

甜菜碱对肝素钠废水好氧处理的影响

肝素钠废水因含高钠盐而导致其生物处理效率受到较大程度的抑制,对于如何改善高盐下的生物处理效率已成为目前研究的热点。针对SBR工艺处理高盐肝素钠生产废水的好氧生物处理过程,以污泥对有机物、氨氮的去除效率为要点,探讨了甜菜碱对活性污泥性能的影响效果。实验结果表明,(1)当稳定的好氧处理系统受到高钠盐冲击时,投加甜菜碱,TOC的去除率能提高9%~22%,氨氮的去除率能提高9%~16%;(2)当甜菜碱添加浓度为1 mmol/L(即117 mg/L)时,系统污泥性能的改善效果最好,TOC的去除率提高了15.3%,氨氮的去除率提高了18.7%;(3)甜菜碱的一次性添加对活性污泥性能的影响存在一定的持续性,持续时间约为6 d。     

废水处理系统中胞外水解酶的作用特性研究

从pH、温度、底物浓度和抑制剂等四方面的作用条件,对厌氧-缺氧-好氧废水生物处理系统中β-葡萄糖苷酶、碱性磷酸酶、亮氨酸氨基肽酶和脂肪酶的作用特性进行研究.试验结果表明,4种酶在60℃有最高酶活;偏碱性条件(pH=8～9)有利于酶促反应的进行;酶活随底物浓度的增加而增大;抑制剂PMSF对各酶抑制效果不尽相同,对葡萄糖、蛋白质和磷酸水解酶的抑制率分别为72.7%、26.1%和26.8%,而对脂肪酶的抑制率高达85.2%;最适作用条件下的各待测酶的活性可达日常作用条件的1.5～8倍;酶的活性与COD、氨氮、总氮和总磷等生化因子有较好的相关性.由此得出控制相关作用条件可最大限度地发挥酶的作用性能,提高废水处理效率.     

基于HPLC的厌氧 好氧生物降解工艺处理模拟苯胺废水的研究

采用改进的好氧-厌氧方法处理苯胺废水,研究了各个操作变量梯度包括苯胺浓度、硝基苯浓度等对苯胺废水处理的影响,并加入硝基苯作为影响参数。实验结果表明,各个变量均在不同程度上影响苯胺废水的处理。经过厌氧-好氧处理后,COD降到200 mg/L以下;提高苯胺浓度时,COD值增大;进水TOC浓度为167.80 mg/L,去除率为79.6%;加入硝基苯与苯胺的降解具有协同作用。在厌氧温度35～40℃,好氧温度28～32℃条件下,进水COD在4 000～6 000 mg/L,苯胺浓度180～250 mg/L左右,处理后出水COD值达到200～500 mg/L,苯胺4.5～6.5 mg/L左右,去除率约85%以上。出水水质可达到《污水综合排放标准（》GB 8978-1996）的排放标准。     

酒店废水中LAS的强化生物处理研究

本文主要研究在生长有成熟生物膜的填料上强化LAS生物降解作用,提高生物接触氧化系统的LAS降解能力。试验结果表明,经强化LAS降解作用的二段生物接触氧化系统LAS去除率可由65％提高到80％以上。其中第二段接触氧化的LAS去除率高于第一段接触氧化。     

缺氧反硝化-好氧串联系统对难降解PVA退浆废水的试验研究

研究了投加硝态氮NO3^--N对缺氧反硝化-好氧和缺氧水解-好氧串联系统处理印染PVA退浆废水的效果。结果表明，缺氧反硝化投加硝态氮NO3^--N比缺氧水解-好氧对CODCr的去除率在缺氧池、好氧池中均提高了30％，缺氧反硝化-好氧工艺二沉池出水经生物碳处理后，CODCr，的去除率达90％。C：N：P的比例合适与否是处理印染PVA退浆废水成功的关键。     

电催化氧化技术处理煤气化废水

采用电催化氧化技术处理煤气化废水一级生化出水,考察了pH值、槽电压、水力停留时间、曝气量对处理效果的影响,将实验条件优化得到其最佳反应条件为:进水pH值为6.0~6.5,槽电压取值为15 V,水力停留时间为2 h,曝气量为5 m3/(m2·h)。在此最优条件下,煤气化废水一级生化出水的COD去除效率达到80%,色度去除效率达到90%。这表明,电催化氧化技术能够降解废水中的有机组分,还能破坏其内部的发色基团,作为煤气化废水一级生化出水的深度处理方法效果显著,成本低廉,出水能达标排放。     

多级生物膜反应器对煤气化废水的处理

采用4级生物膜反应器串联处理煤气化废水,分析了反应器的启动过程、污染物去除能力及沿程水质特征,考察了水力停留时间（HRT）、进水污染物负荷对处理效果的影响。结果表明：系统在16 d的培养时间内可快速完成微生物的驯化及固定化;在连续进水、持续曝气的运行方式下,各反应器均具备对NH4+-N、COD、TN及SS的同步去除能力,在HRT=55.6 h、ρ（NH4+-N）=245~363 mg·L-1、ρ（COD）=761~1 764 mg·L-1、ρ（TN）=262~377 mg·L-1、ρ（SS）=121~143 mg·L-1的进水条件下,反应器出水NH4+-N、COD、TN及SS的质量浓度分别为0.23~1.37、16.3~26.1、91.6~139和12.3~18.5 mg·L-1,平均去除率分别为99.8%、98.1%、65.8%和88.2%,同步硝化反硝化效率为70.1%;在HRT≥39.2 h、进水NH4+-N负荷≤0.203 kg·（m3·d）-1、进水COD负荷≤1.357 kg·（m3·d）-1的条件下,出水NH4+-N、COD浓度均能满足GB 31571-2015排放标准要求。     

酸化破乳-萃取-蒸氨预处理用于催化湿式过氧化氢氧化处理煤气化废水

调酸-萃取-蒸氨工序预处理煤气化废水温度达87~95℃,联合高温催化湿式过氧化氢氧化（catalitic wet peroxide oxidation,CWPO）处理煤气化废水,可显著提高废水可生化性。比较了3% Fe/椰壳炭、3% Fe/Al2O3在CWPO过程中的催化性能。实验结果表明,在反应条件为80℃、pH0为4、H2O2加入量为7.8~10.5 mg·L-1、空速（LHSV）为0.5 h-1时,3% Fe/椰壳炭对预处理煤气化出水COD去除率高达60%,对总酚的去除率高达90%以上,H2O2利用率大于99%,色度由初始1 000倍降至2倍,此外,出水B/C为0.51,达到进入生化处理系统的水质要求。     

钠基膨润土、粉煤灰吸附预处理煤气化废水效果及机理

煤气化废水具有可生化性差,酚类物质含量高、毒性强的特点,导致生物处理效果不理想。以煤气化废水厌氧段进水为研究对象,分别以钠基膨润土(Na-BBT)与粉煤灰(PFA)作为吸附剂,探究其对煤气化废水中主要特征污染物的去除效果和吸附机理。结果表明：Na-BBT、PFA对煤气化废水中的化学需氧量(COD)、氨氮(NH₃-N)与总酚(total phenols,Tph)有一定的去除效果,其可生化性得到提升,经过Na-BBT和PFA处理后,BOD₅/COD由0.29分别提高至0.37和0.32;废水中的NH₃-N由221.3 mg·L⁻¹分别降至128.6 mg·L⁻¹和180.8 mg·L⁻¹,总酚由554.8 mg·L⁻¹分别降至360.6 mg·L⁻¹和386.7 mg·L⁻¹。气相色谱质谱(GC-MS)分析结果表明,去除的主要物质为苯酚、4-甲基苯酚、邻苯二酚、(R)-(+)-3-甲基环戊酮和对羟基苯乙酮等毒性物质,废水毒性得到降低,毒性单元(toxic unit,TU)值由 22.3 分别降至 15.2和18.4。通过吸附等温和吸附动力学分析可知,Na-BBT和PFA对煤气化废水的吸附符合 Langmuir模型和准一级动力学模型;三维荧光光谱、孔径比表面积(BET)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X 射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)和X射线电子能谱(XPS)等分析结果表明,Na-BBT和PFA对煤气化废水中污染物的吸附去除过程和机理主要受物理扩散控制,为表面和孔道的物理吸附,同时也存在离子交换吸附。以上结果表明Na-BBT和PFA作为吸附剂,可以有效提高煤气化废水的可生化性,降低毒性,将其用于煤气化废水的预处理,具有潜在和广泛的应用前景。     

预处理-水解酸化-厌氧-好氧工艺对玉米淀粉废水有机污染物的降解

采用气相色谱/质谱(GC/MS)、三维荧光光谱(EEM)等检测手段分析预处理/水解酸化/厌氧/好氧组合工艺对玉米淀粉废水有机污染物的降解情况。结果表明,竖流沉淀预处理阶段对TOC平均去除率36.7%,废水中主要为芳烃、烷烯烃以及杂环类物质,EEM产生的5个荧光峰均为芳香蛋白类有机物;水解酸化阶段大部分杂环以及芳烃类有机物水解成有机酸和醇类物质,TOC平均去除率22.7%;厌氧阶段TOC平均去除率最高,达到97.8%,废水中以芳烃和烷烯烃为主,荧光峰减少至2个且强度减弱;好氧阶段TOC平均去除率为61.3%,有机物主要为难降解的长链烷烃物质,芳香蛋白类有机物荧光峰全部消失,新生成了与微生物代谢相关的腐殖酸类物质。     

酸化-复合絮凝法预处理煤化工废水

煤化工废水是一种高浓度难降解的化工废水,需要进行预处理以降低后续深度处理的负荷。在煤化工废水过滤和酸化沉降的基础上,分别选取聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)和明矾(KA1(SO4 )2·12H2O)3种絮凝剂对酸化处理后的煤化工废水进行絮凝沉淀实验并比较其处理效果,从而选出最佳絮凝剂PFS,并用PFS配合助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)作复合絮凝剂处理煤化工废水;同时探讨了其他两种絮凝剂分别和聚丙烯酰胺(PAM)复配的效果。研究表明:过滤后废水在pH=3时达到最佳酸化条件;在pH=8时采用聚合硫酸铁(PFS)和聚丙烯酰胺(PAM)以50:1质量比复配效果最好,废水COD去除率达到最大77.83%;氨氮、挥发酚和色度也明显降低,其去除率分别达到83.70%、69.01%和95.71%。该最佳预处理方案成本低、操作简单,是一种预处理煤化工废水经济有效的途径。     

典型油制气废水处理工艺改造过程分析

典型油制气废水是一类毒性强、CODCr、NH3 N浓度高、难生物降解的有机废水。如何有效处理重油制气废水 ,一直是油制气行业的环保难题。在分析中 ,研究了常规厌氧 好氧活性污泥法工艺处理油制气废水的缺陷 ,介绍了采用人工选育微生物在缺氧 活性污泥法系统中处理油制气废水的新工艺。实践证明 ,新工艺可以取得较好的处理效果 ,废水排放达到国家二级排放标准。     

气相色谱/质谱测定苯酚丙酮生产废水中半挥发性有机物

建立了用二氯甲烷液液萃取对苯酚丙酮生产废水进行预处理,气相色谱/质谱法同时测定废水中半挥发性有毒有机物异丁酸、异丙苯、α-甲基苯乙烯、2-苯基丙醛、苯乙酮、2-苯基-2-丙醇、α-甲基苯甲醇、苯酚和苯甲酸等的定性定量分析方法。色谱条件为:DB-17MS型色谱柱,程序升温,进样量为1μL,质量选择检测器(MSD)。实验结果表明,该色谱条件对苯酚丙酮生产废水中各半挥发性组分具有较好的分离效果。而对9种组分的最低检出限均低于0.04mg/L,精密度实验相对标准偏差2.14%～5.15%,实际水样的加标回收率稳定。苯酚丙酮生产废水中的主要污染物为2-苯基-2-丙醇,其次为苯酚、异丁酸和异丙苯。     

复合激发煤气化渣基胶凝材料的制备

为提高煤化产业废渣、废水的综合利用,以煤气化渣为原料,高盐废水、水玻璃及石灰为复合激发剂制备胶凝材料。探究了复合激发剂中石灰掺量、水玻璃模数、水玻璃掺量及高盐废水掺量对胶凝材料力学性能的影响;借助XRD、SEM、MIP、ICP-AES等分析手段对激发剂作用下煤气化渣胶凝产物及其微观形貌进行表征,并讨论了胶凝材料对环境安全性的影响。结果表明,当石灰掺量为15%时,试样28 d抗压强度可达到23.8 Mpa;水玻璃模数为1.4时激发效果最好,水玻璃最佳掺量为13%;高盐废水掺量为100%时,试样28 d抗压强度为38.8 MPa。微观观察结果表明,水玻璃可促进煤气化渣硅铝玻璃体的溶解,提高水化产物聚合度,生成C-S-H、N-A-S-H使得体系的结构更加密实,后期强度增大。此外,复合激发剂在SO₄^2-、Cl^-、OH^-、Ca²⁺的共同作用下,可显著提高气化渣活性并加速其水化反应,生成Ca(OH)₂、C-S-H、钙矾石和水化氯铝酸钙等物质,使试样孔隙率降低,强度提高。并且,胶凝材料可固化高盐废水中的重金属。本研究结果可为煤气化渣制备胶凝材料提供参考。