高(gāo)濃度廢水(shuǐ)處理解析：高(gāo)效厭氧反應器

工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)來(lái)源廣、種類多(duō)，随着工(gōng)業(yè)生産技術的提高(gāo)，工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)中的成分(fēn)也變得多(duō)種多(duō)樣。其中的高(gāo)需氧污染物(wù)、有毒污染物(wù)使工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)的特點集中體(tǐ)現(xiàn)爲三個方面：高(gāo)濃度，高(gāo)氨氮，難降解。

1概述

高(gāo)濃度是(shì)指廢水(shuǐ)中含有的有機物(wù)較多(duō)，其表征爲COD值較高(gāo)，往往過萬。對于此類廢水(shuǐ)單純依靠好氧生物(wù)處理是(shì)無法實現(xiàn)達标排放的。高(gāo)氨氮是(shì)指水(shuǐ)中含有NH4+較高(gāo)，其對厭氧産甲烷過程有十分(fēn)強烈的抑制(zhì)作用。難降解是(shì)指廢水(shuǐ)中可(kě)直接被微(wēi)生物(wù)利用的成分(fēn)較少，B/C值較低(dī)，不(bù)适宜采用生化(huà)法處理，往往需要(yào)進行(xíng)預處理來(lái)提高(gāo)其生化(huà)性。水(shuǐ)處理工(gōng)作者經過多(duō)年研究，對于處理以上單一方面特點的工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)，已有較成熟的工(gōng)藝。但(dàn)随着工(gōng)業(yè)生産的産量化(huà)及産品的多(duō)樣化(huà)，現(xiàn)在的工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)往往同時具有以上三種特點，原有成熟的處理工(gōng)藝已遠遠不(bù)能滿足此類廢水(shuǐ)達标排放的要(yào)求。與此同時，公衆的環保意識不(bù)斷增強，國(guó)家(jiā)對于環境問(wèn)題日益重視(shì)，法律法規也愈加嚴格，此類廢水(shuǐ)的存在足以羁絆一個企業(yè)的發展與壯大(dà)，成爲每個面臨此類問(wèn)題企業(yè)的發展瓶頸。針對此類工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)的水(shuǐ)質特點，主體(tǐ)依托于生物(wù)處理方法，采用最新研發的污水(shuǐ)處理技術，設計高(gāo)效厭氧反應器(HAF)+流離(lí)生物(wù)反應器(FSBBR)+ 強化(huà)型膜生物(wù)反應器(MEBR)，對不(bù)同行(xíng)業(yè)的高(gāo)濃度，高(gāo)氮氮難降解工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)進行(xíng)多(duō)次現(xiàn)場(chǎng)實驗，均取得了成功，相(xiàng)關的治污技術在實踐中得到了驗證。該技術适用于制(zhì)藥廠污水(shuǐ)、化(huà)工(gōng)廠污水(shuǐ)、醫(yī)院污水(shuǐ)、屠宰廠污水(shuǐ)、造紙廠污水(shuǐ)、印染廠污水(shuǐ)、皮革廠污水(shuǐ)等，同時可(kě)根據不(bù)同行(xíng)業(yè)的廢水(shuǐ)特點及水(shuǐ)質條件(jiàn)進行(xíng)優化(huà)組合，以達到最佳處理效果。其與傳統處理工(gōng)藝相(xiàng)比技術科(kē)技含量高(gāo)、投入産出比高(gāo)、建設時間(jiān)短(duǎn)、見(jiàn)效快(kuài)、占地(dì)面積少、實際運行(xíng)效果顯著。

2 優勢技術簡介

2.1 HAF(Hybrid Anaerobic Filter)高(gāo)效厭氧反應器

高(gāo)效厭氧生物(wù)濾池是(shì)一個內(nèi)部填充有供微(wēi)生物(wù)附着的填料的厭氧反應器。填料浸沒在水(shuǐ)中，微(wēi)生物(wù)附着在填料上。廢水(shuǐ)從(cóng)下部進入反應器，通(tōng)過固定填料床，在厭氧微(wēi)生物(wù)的作用下，廢水(shuǐ)中的有機物(wù)被厭氧分(fēn)解。厭氧生物(wù)濾池具有較大(dà)的抗沖擊負荷能力，一般以爲在相(xiàng)同的溫度條件(jiàn)下，厭氧生物(wù)濾池的負荷可(kě)高(gāo)出厭氧接觸等其他工(gōng)藝2-3倍，同時會(huì)有較高(gāo)的COD去除率。HAF高(gāo)效厭氧反應器具有如下特點：

① COD去除率達80%以上;

② 快(kuài)速啓動，2周後COD去除率可(kě)達到60%以上，且無需接種厭氧污泥;

③ 常溫下運行(xíng)，抗沖擊負荷能力強;

④ 不(bù)用調整PH值，節省藥劑費(fèi);

⑤ 可(kě)間(jiān)歇運行(xíng);

⑥ 抗堵塞能力強;

⑦ 無需專人(rén)管理。

2.2 FSBBR(Flow Separate Bed Bio-react)流離(lí)生物(wù)反應器

FSBBR是(shì)一種生物(wù)膜法反應器，在反應器內(nèi)加入新型的生物(wù)填料，生物(wù)膜覆蓋在填料表面，有機物(wù)在生物(wù)膜內(nèi)擴散的同時被微(wēi)生物(wù)所降解。填料在FSBBR池運行(xíng)的過程中是(shì)以厭氧、兼氧、好氧的多(duō)變環境。

2.2.1 技術概述：

“流離(lí)”現(xiàn)象，是(shì)一種自(zì)然現(xiàn)象，流體(tǐ)在流動中總存在着不(bù)同的流速快(kuài)和流速慢的場(chǎng)所，固體(tǐ)物(wù)和有機物(wù)膠體(tǐ)在流體(tǐ)的流動中，總是(shì)由流速快(kuài)的一側向流速慢的一側集中聚集，這(zhè)種現(xiàn)象稱之爲“流離(lí)”。“流離(lí)”是(shì)産生于近年的一種有機廢水(shuǐ)處理的新技術，這(zhè)種淨化(huà)技術在無壓力、隻需水(shuǐ)體(tǐ)稍微(wēi)流動，污水(shuǐ)中的漂浮物(wù)逐漸集中在流速慢的地(dì)方産生流離(lí)現(xiàn)象。經過無數次流離(lí)作用，使污水(shuǐ)中的固形物(wù)和有機物(wù)膠體(tǐ)與水(shuǐ)分(fēn)離(lí),最終水(shuǐ)在流離(lí)生化(huà)池中停留幾小(xiǎo)時，而雜質停留幾日或幾周，被附着的生物(wù)菌生化(huà)分(fēn)解，變成H2O、CO2、N2，隻要(yào)初沉池把不(bù)溶解無機質去除後，就(jiù)無污泥産生，達到多(duō)種水(shuǐ)處理效果，同時構成了流離(lí)生化(huà)技術。

2.2.2 流離(lí)生化(huà)技術的性能：

填料與水(shuǐ)平面所成的角度越小(xiǎo)，再分(fēn)配水(shuǐ)流能力越強微(wēi)生物(wù)和有機物(wù)之間(jiān)接觸也越充分(fēn)，溶解性CODcr和BOD5去除效果越好。實際運行(xíng)過程中濾池中的填料可(kě)起到流離(lí)作用，對微(wēi)生物(wù)生長快(kuài)，啓動時間(jiān)短(duǎn)，可(kě)維持較高(gāo)的生化(huà)量。

2.2.3 工(gōng)藝特點：

① 由于采用了固定填料，徹底解決了污泥膨脹的問(wèn)題，且提高(gāo)了系統的抗沖擊負荷能力。無需活性污泥培菌，可(kě)自(zì)行(xíng)挂膜，對微(wēi)生物(wù)生長快(kuài)，故啓動時間(jiān)短(duǎn)。

② 填料與進水(shuǐ)所成角度小(xiǎo)，接觸充分(fēn)，溶解性CODcr去除率高(gāo)達70-98%，由于存在填料對氣泡的切割作用，可(kě)以使氧的利用率提高(gāo)至16%

③ 曝氣系統采用穿孔管，解決了曝氣頭易壞需要(yào)更換的難題，節約投資，維護簡單，使用壽命可(kě)達20年。

④ 将HRT和SRT分(fēn)開(kāi)，固體(tǐ)停留時間(jiān)長達20幾天，有利于硝化(huà)菌的生長，有很(hěn)好的脫氮效果;

⑤ 與傳統的活性污泥法單一的生物(wù)群不(bù)同，FSBBR工(gōng)藝中可(kě)以形成完整的食物(wù)鏈，通(tōng)過微(wēi)生物(wù)的逐級降解，徹底的将水(shuǐ)中的有機污染物(wù)去除。它與單一生物(wù)環境的根本區别就(jiù)在于依靠完整的食物(wù)鏈逐級降解污泥，從(cóng)而大(dà)量的降低(dī)了污泥排放量，而産生少量隻需要(yào)通(tōng)過污泥泵定期外(wài)排運出即可(kě)，從(cóng)根本上解決了污泥産生大(dà)量異味及處理系統複雜的操作管理，降低(dī)了費(fèi)用。

⑥ 采用新型生物(wù)載體(tǐ)，在好氧、厭氧、缺氧段都使用該載體(tǐ)，通(tōng)過控制(zhì)良好的混合液回流，在同一構築物(wù)中培養出硝化(huà)菌和反硝化(huà)菌，成功實現(xiàn)了同步硝化(huà)反硝化(huà)，提高(gāo)氨氮去除率增強對磷的處理能力。

⑦ 同時由于在載體(tǐ)外(wài)部水(shuǐ)流速度快(kuài)，而且大(dà)量曝氣，因此整個池子處在一種好氧的狀态下，但(dàn)在載體(tǐ)內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)缺氧及其厭氧的反應，這(zhè)種厭氧的狀态被整個的好氧狀态所包圍，因此該技術不(bù)産生臭氣，從(cóng)根本上解決傳統工(gōng)藝上存在的氣味問(wèn)題。

流離(lí)生化(huà)遵循四個原則，則可(kě)消除污泥發生：

① 聚結固形物(wù)，微(wēi)生物(wù)大(dà)量繁殖;

② 使聚結的固形物(wù)産生移動;

③ 移動時，好氧、厭氧過程多(duō)次重複發生;

④ 固形物(wù)在構築物(wù)內(nèi)不(bù)斷移動，其停留時間(jiān)按日單位計算。

以上四原則判斷如下三種固液分(fēn)離(lí)原理就(jiù)可(kě)以得知：

① 沉澱：分(fēn)離(lí)的固體(tǐ)堆積在池底部無移動性能，原封不(bù)動的單一環境，故不(bù)分(fēn)解;

② 過濾：被介質過濾下來(lái)的SS，聚集到一處，其狀态和沉澱原理一樣，難以移動，因此亦不(bù)分(fēn)解;

③ 流離(lí)：集中在生物(wù)載體(tǐ)內(nèi)，經過厭氧狀态使其水(shuǐ)解酸化(huà)、流出、再被好氧分(fēn)解，因此，污泥通(tōng)過生物(wù)載體(tǐ)連續不(bù)斷的流離(lí)，産生分(fēn)解和消化(huà)。

以上得知生化(huà)流離(lí)不(bù)需要(yào)處理污泥，所以是(shì)目前淨化(huà)有機污水(shuǐ)工(gōng)藝中的較理想的方案。FSBBR工(gōng)藝池內(nèi)的填料采用是(shì)新型生物(wù)載體(tǐ)，該填料是(shì)國(guó)外(wài)近年來(lái)創立的一種固液分(fēn)離(lí)新技術。我公司結合具體(tǐ)情況開(kāi)發、研制(zhì)成功新一代中水(shuǐ)、污水(shuǐ)處理新技術，該技術突破傳統處理方法，施工(gōng)簡單，管理方便，基本可(kě)實現(xiàn)無人(rén)管理;生物(wù)載體(tǐ)與進水(shuǐ)所成角度小(xiǎo)，接觸充分(fēn)，溶解性CODcr去除率高(gāo)達70-98%，對污水(shuǐ)中的油、氮等均有較高(gāo)的去除率;挂膜容易，脫落快(kuài);無需活性污泥培菌，可(kě)自(zì)行(xíng)挂膜，微(wēi)生物(wù)生長快(kuài)，啓動時間(jiān)短(duǎn)，可(kě)維持較高(gāo)的生化(huà)量;占地(dì)面積小(xiǎo)，(無沉澱池及污泥處理系統)、投資省，運行(xíng)費(fèi)用較低(dī)，自(zì)動化(huà)程度高(gāo);載體(tǐ)使用壽命可(kě)達五十年之久;不(bù)産生污泥，簡化(huà)了處理流程，無二次污染。由于該工(gōng)藝有較長的過流斷面可(kě)以大(dà)大(dà)阻流水(shuǐ)體(tǐ)中懸浮物(wù)，無需過濾出水(shuǐ)可(kě)直接達到排放的标準。

2.3 MEBR (Membrane Enhanced Bio-React) 強化(huà)型膜生物(wù)反應器

将生物(wù)膜反應器與膜生物(wù)反應器相(xiàng)結合，開(kāi)創了膜法污水(shuǐ)處理的新紀元。MEBR污水(shuǐ)進入生物(wù)膜反應器，利用生長在生物(wù)填料表面的微(wēi)生物(wù)膜降解污染物(wù)，使得生物(wù)反應器出水(shuǐ)中的污泥含量大(dà)大(dà)降低(dī)，污泥的沉降性能大(dà)大(dà)提高(gāo)，因而可(kě)以利用較小(xiǎo)的沉澱體(tǐ)積實現(xiàn)生物(wù)反應器産水(shuǐ)污泥含量大(dà)大(dà)降低(dī)。生物(wù)膜反應器出水(shuǐ)進入中空纖維膜分(fēn)離(lí)裝置，由于膜分(fēn)離(lí)裝置的給水(shuǐ)中污泥含量被控制(zhì)在100ppm以下，膜的工(gōng)作環境成倍改善，膜的通(tōng)量也得以明顯提高(gāo)。通(tōng)過膜分(fēn)離(lí)裝置截留水(shuǐ)中的遊離(lí)活性細菌、細菌屍體(tǐ)、其它懸浮物(wù)和部分(fēn)大(dà)分(fēn)子化(huà)合物(wù)，使水(shuǐ)質進一步提高(gāo)。被膜截留的遊離(lí)活性細菌、細菌屍體(tǐ)、其它懸浮物(wù)和部分(fēn)大(dà)分(fēn)子有機物(wù)再全部或部分(fēn)返回生物(wù)膜反應器。被膜截留的遊離(lí)活性細菌會(huì)在生物(wù)反應器中被不(bù)斷富集。當這(zhè)些活性細菌被富集到較高(gāo)濃度時，它們的生物(wù)降解作用就(jiù)會(huì)明顯的體(tǐ)現(xiàn)出來(lái)，以此可(kě)以加強了生物(wù)反應器的效率。被膜截留的細菌屍體(tǐ)和大(dà)分(fēn)子有機物(wù)會(huì)不(bù)斷循環回到固定床生物(wù)反應器中，使之在生物(wù)反應器中停留時間(jiān)和濃度成倍地(dì)增長。此時，固定床生物(wù)反應器會(huì)逐漸馴化(huà)出降解這(zhè)些物(wù)質的細菌菌落，這(zhè)些細菌菌落将這(zhè)些通(tōng)常随出水(shuǐ)排放的難降解的污染物(wù)降解。被膜截留的污泥再返回生物(wù)膜反應器，通(tōng)過生物(wù)反應器降解而減低(dī)污泥排量。由此可(kě)見(jiàn)膜分(fēn)離(lí)裝置截留物(wù)的反饋可(kě)以從(cóng)多(duō)方面強化(huà)生物(wù)反應器，提高(gāo)生物(wù)反應器的效率。而生物(wù)反應器效率的提高(gāo)可(kě)以進一步提高(gāo)生物(wù)反應器出水(shuǐ)水(shuǐ)質，減小(xiǎo)膜分(fēn)離(lí)裝置的工(gōng)作壓力，加強膜分(fēn)離(lí)裝置的處理效果。因此，固定床生物(wù)反應器和膜分(fēn)離(lí)裝置的結合可(kě)以互相(xiàng)加強，起到較好的處理效果。

來(lái)源：北(běi)極星水(shuǐ)處理網