有機廢水,尤其是高濃度有機廢水的處理方法,主要取決于廢水的性質,按性質可分為三大類:
(1)易生物降解的有機廢水,主要來自于農(nóng)牧產(chǎn)品和畜禽糞便等,如輕工業(yè)食品發(fā)酵廢水和禽畜飼養(yǎng)排放的廢液等。這類廢水有機物濃度高,且利用成分多。
(2)難生物降解的有機廢水,主要來自化學工業(yè),石油工業(yè)等。
(3)有害有機廢水,主要來自化學工業(yè)和發(fā)酵工業(yè),如味精廢水,蜜糖酒精廢水等。這類廢水中還有某些有害物質,如重金屬,高氯,高硫等,對微生物有毒害作用。
對于第一類有機廢水,其有機組分主要是糖類,蛋白質和脂類,這類高濃度有機廢水的治理由于其有可回收有用物質,應優(yōu)先考慮采用厭氧處理技術,不僅效能高,能耗低,并能回收大量生物能。對第二類可以選擇厭氧-好氧串聯(lián)工藝,對第三類高濃度有機廢水,首先要通過適當?shù)幕瘜W預處理,去除廢水中有毒有害物質,再采用厭氧生物處理技術。
第二代廢水厭氧處理生物技術
20世紀70年代起,國際上出現(xiàn)的第二代厭氧生物處理技術,它們特征如下:
1.具有相當高的有機負荷和水利負荷,反應器容積比傳統(tǒng)工藝減少90%以上;
2.在不利條件下(低溫,沖擊負荷,存在擬制物)下仍具有高的穩(wěn)定性;
3.反應器投資小,適合各種規(guī)模和被結合在整體的處理技術中;
4. 處理低濃度廢水的效率已具備與好氧處理的競爭能力。
其中,最廣泛的當屬升流式厭氧污泥床(UASB)工藝,其應用率達到工業(yè)化厭氧反應器的65%。
第二代廢水厭氧處理生物技術可分為五種:
1.顆粒化活性污泥處理技術,根據(jù)Hulshff等人分類,有以下三種顆粒污泥:a.緊密型球形顆粒,主要由桿狀菌,絲狀菌組成。直徑1-3mm,b.類球形顆粒,主要由絲狀菌組成,直徑1-5mm,c.球形小顆粒,主要由甲烷八疊球組成,顆粒直徑0.1-0.5mm。影響污泥顆?;囊蛩刂饕校簭U水水質;反應器結構和設計參數(shù),lettings等人研究的UASB反應器,最主要組成部分是相分離器,由于其良好的水力混合,三相分離特性,從而培養(yǎng)出活性高,沉降性能好的厭氧顆粒污泥;運行操作條件,HRT較小,則上流速度大,有助于反應器內細小分散污泥的洗出,從而利于顆?;瓿桑粚τ赨ASB反應器來說,只有形成了顆粒污泥才能保持高生物量,承受更高的負荷,顆粒污泥體積小,其污泥指數(shù)一般在10mg/g左右,沉降性能好,既增加了反應器中污泥儲量,又不易損失,反應器負荷可達到30KgCOD/(m3?d)左右。
2.固定化酶和固定化微生物技術,就目前而言,這種技術成本較高,工程實例少,暫不介紹。
3.特定微生物選育與強化處理技術。作為廢水處理的特定微生物,通常是細菌,藻類,酵母等中的某些微生物,其在凈化工藝中既可以凈化污水,同時又可以生產(chǎn)有價值的副產(chǎn)品。普通活性污泥法所產(chǎn)生的剩余污泥中,雖然所含蛋白質達40%-50%,但由于采用的是多種微生物混合體系的運行方式,有用資源的純度差,難于利用。只能用作肥料。而采用特種微生物處理,是以特種微生物的純種培養(yǎng)的運行方式,所得產(chǎn)物易于加工利用。但純菌種培養(yǎng)困難,工業(yè)化實現(xiàn)一次性投資較大,啟動較為困難。目前沒有大型工業(yè)實例。
4.光合細菌處理技術,對現(xiàn)代工業(yè)化處理不適應,不再介紹。
5.生物膜處理技術,厭氧生物膜反應器,更適合進水BOD濃度高達15000mg/l的廢水處理,容積負荷率高,一般可達5-10kgCOD/(m3?d), 在去除有機物COD同時,可產(chǎn)生0.35-0.45m3/kgCOD的沼氣,乃沖擊負荷能力極強。