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LEVAPOR生物膜工藝處理含高濃度鹽的農藥廢水工程案例

             來源: 閱讀:8099 更新時間:2011-09-08 14:10

詳細信息
項目名稱 LEVAPOR生物膜工藝處理含高濃度鹽的農藥廢水工程案例
建設地點 建設起始時間 建設結束時間
建設性質 新建 工程投資 廢水性質
處理規模 進水水質 出水水質
處理工藝 運行費用 承包范圍
工程說明

如何有效地處理含高濃度鹽分的農藥廢水對廣大工程技術人員提出了很大的挑戰。農藥廢水表現出以下特點:

農藥的生產通常是非連續性的,進水的波動較大,生產出最終產品需要經過很多步的合成過程。

廢水中含有很多不同種類的化學物質,其化學結構和性質差異很大。

很多污染物的溶解度很低,阻礙或抑制微生物菌群,因此對降解過程有拮抗和毒害作用。

鹽度較高,一般情況下可達到15-45g/L,因其高滲透壓減少了活性污泥的營養攝入。

但是通過現代生物技術的應用中這些污染物也能被非常有效地降解,在實際運用中以下因素應充分考慮到:

存在一定量的特殊活性的微生物菌群。

有效和穩定的生物降解所需要的微觀環境,其參數可通過實驗確定,一般來說生物降解可在好氧、缺氧和厭氧的環境下進行。

生物反應池。

對相關生物菌群的容納和保護,防止其流失。有些微生物菌群的繁殖速度慢,容易被污水帶出反應器,從而導致生化反應過程不穩定。

LEVAPOR生物膜工藝

通過將微生物菌群固定在有吸附能力和孔隙的LEVAPOR懸浮填料上,一些特殊生物菌群在反應池中的容納和保護難題就迎刃而解,在懸浮填料上形成的高效生物膜能有效拮抗抑制劑和毒性物質,并使生化降解穩定進行。其作用的有效性已通過大量基于好氧,缺氧或厭氧環境的工程實例得到證明。

                                             橫截面                                              LEVAPOR®懸浮填料  厭氧細菌在其表面繁殖 

因為 LEVAPOR®懸浮填料的高吸附率和孔隙度,其對含難降解物質的污水的處理基于以下機理:

有毒抑制物質被吸附在懸浮填料表面,從而其對液相的抑制作用顯著降低

微生物菌群能在生物膜上更快地繁殖生長,從而

在生物膜上的菌群對毒性物質的抵抗力顯著增強

對吸附在懸浮填料上的污染物有極佳的降解效果

LEVAPOR懸浮填料的生物再生能力強

單位時間和空間的處理效率明顯提高

剩余污泥的產量顯著減少

LEVAPOR生物膜工藝處理農藥廢水工程案例

該項目所處理的廢水有以下特點:

含鹽濃度高。

原料和生產過程中的副產品對微生物菌群有毒害和抑制作用。

含有大量的溶劑,如甲醇、甲苯、二氯甲烷、甲基-異丁基酮等,這些物質容易生化降解。

項目概要

該農藥廠的原料為三嗪和苯基脲,日均處理污水2000立方米。COD濃度為6000-10000 mg/L 。凱氏氮(TKN)濃度為500-800 mg/L, 其中的主要物質是很難水解酸化的有機氮(三嗪)。鹽的濃度在10-28 mg/L 之間波動,主要是氯化鈉。

原來該廠使用活性污泥法來處理廢水,COD的降解率只能達到40-50%,無法達到所要求的80%的降解率。

項目實施

1.首先在實驗室做了厭氧-好氧的模擬實驗,得出以下結論:

1)污水的生化降解能力主要是由終產品和對微生物菌群有毒害和抑制作用的原料的濃度所決定。

2)在厭氧階段和硝化階段鹽度的波動對廢水的處理效果影響也很大。

3)微生物菌群需要固載在LEVAPOR上以避免水力和毒性物質的沖擊。

4)在同樣的負荷條件下如果只使用好氧工藝COD能被去除70-80%,而采用厭氧-好氧工藝COD去除率能達到85-93%。

2. 中試試驗

為了確定最佳的工藝方案在該工廠做了與實際情況很相近的中試,在中試過程中充分考慮到因為季節原因產品線的變化情況,該中試持續了一年的時間。在厭氧和好氧反應器中均投加了一定量的LEVAPOR產品。

在中試過程中對各種流程參數和工藝條件作了充分的研究。在COD的單位負荷為3-4 kg/m3x天的相同條件下如果單獨采用好氧段處理,COD的去除率為75%,而采用厭氧-好氧聯級處理COD的去除率則能達到85-90%,超出了所要求達到的80%的降解率的目標。

工藝流程圖如下:

從中可以看出厭氧處理的重要性,盡管80%COD的組成是易降解的有機物,但是因為隨時間的推移抑制性和毒性物質會不斷在反應池中累積,其對降解的效率與穩定性有較大的影響。

下面的表格說明了各種污染物的進水濃度以及水解+厭氧和好氧對去除率的貢獻程度。

 

污染物

 

進水濃度

去除率%

 

 

總去除率

不同階段的去除貢獻率

 

mg/L

%

水解

+ 厭氧

好氧

芳香族溶劑

1.5 – 30.0

100.0

90.0

10.0

甲醇

930 - 1980

100.0

95.0-100.0

0-5.0

二氯甲烷

4.0 - 80.0

100.0

100.0

0.0

甲基異丁基酮

9.0 - 330.0

100.0

76.0

24.0

胺類

56.0 – 84.0

100.0

90.0-100.0

0.0-10.0

三嗪衍生物

96.0 – 115.0

100.0

64.2

35.8

氨基甲酸酯

18.0 – 33.0

80.0

72.0

28.0

其它殺草劑

154.0 - 337.0

91.5

75.0

25.0

易降解的物質無論過程的穩定性如何都能全部去除,但絕大部分是在水解和厭氧階段降解掉的。如果過程穩定性稍差,有些物質如甲基異丁基酮和胺類的一部分是在好氧階段去除。

在該項目中還觀察到在厭氧段過程穩定性對去除難降解物質的重要性。穩定性很好的情況下三嗪的去除率能達到92%,在不穩定狀態下只能去除60%的三嗪。同樣多的情況也可在硝化反應中觀察到,如果流程不穩定原本正常運行的硝化過程也會中斷。過程的不穩定性對非對稱性苯基脲的影響相反比較小。

此后當地政府要求該廠對氨氮也做處理。通過對硝化菌和亞硝化菌的接種和對污水環境的適應,在厭氧-好氧環境中含氮有機物的去除率明顯高于好氧環境。其中LEVAPOR發揮了很關鍵的作用,因為這些菌群的繁殖速度很慢,產率很低,很容易被污水從反應池中帶出,其對酸堿度、溫度和鹽度的敏感性很高,此外有機和無機抑制物質對硝化反應的影響非常大,經常導致硝化反應不穩定。這些菌群固定在LEVAPOR懸浮填料中,其對有毒抑制物質以及酸堿度和溫度的變化的耐受性更強,它們的存活時間也更長。

農用化學品有毒廢水的多聯級生物處理設施,包括硝化/反硝化


工程圖片
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