1、工業(yè)廢水概述
近年來(lái)，隨著國(guó)家環(huán)保投入力度的加大，工業(yè)廢水排放量呈現(xiàn)出逐年下降趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年全國(guó)廢水排放量約為771億噸，其中工業(yè)廢水排放量約為181.6億噸，占廢水排放總量的23.55%O工業(yè)廢水是指在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水和廢液，種類(lèi)繁多、成分復(fù)雜，且大多工業(yè)廢水含有毒有害物質(zhì)。具體來(lái)說(shuō)，工業(yè)廢水水質(zhì)具有以下特點(diǎn):污染物成分復(fù)雜，處理難度大。種類(lèi)眾多，處理費(fèi)用高。排放量大，易造成環(huán)境污染。
2、厭氧生物技術(shù)工藝原理
厭氧生物技術(shù)，又叫厭氧消化技術(shù)，是指在無(wú)氧、缺氧或硝態(tài)氮參與下，厭氧微生物將工業(yè)廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)變成無(wú)機(jī)物，以及少量細(xì)胞物質(zhì)的技術(shù)總稱(chēng)。厭氧生物技術(shù)處理工業(yè)廢水的工藝復(fù)雜，處理過(guò)程中涉及到產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、水解產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌等三大菌群的共同參與。
具體來(lái)說(shuō)包括：
(1)水解酸化階段:微生物胞外酶作用下，大分子和不溶性水解成可溶解性小分子有機(jī)物，并慢慢滲透到細(xì)胞中，最終分解為乙酸、丙酸和丁酸等揮發(fā)性有機(jī)酸、醇類(lèi)、醛類(lèi)等。
(2)產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段:產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌作用下水解酸化階段所產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)酸和醇類(lèi)轉(zhuǎn)換成氫氣、乙酸、二氧化碳等。
(3)產(chǎn)甲烷階段:在產(chǎn)甲烷細(xì)菌作用下，乙酸鹽、乙酸以及二氧化碳、氫氣等轉(zhuǎn)化成為甲烷。
3、厭氧生物技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用
3.1 制革廢水
皮革生產(chǎn)過(guò)程中浸水、脫毛、糅制、染色等工序中會(huì)產(chǎn)生大量化工廢水，皮革行業(yè)廢水成分多、濃度高、處理難度大，還具有一定的毒性。處理制革廢水常會(huì)采用到物化、分質(zhì)、厭氧或好氧等多種處理方式相組合。如，鋸糅廢水應(yīng)先物化處理，將廢水中的鋸沉淀，然后再將鋸糅廢水與其他廢水一并處理。選擇“UASB+SBR”組合工藝，處理制革廢水，凈化率高達(dá)95%以上。
3.2 造紙廢水
我國(guó)是造紙大國(guó)，每年產(chǎn)生的造紙廢水量呈現(xiàn)出大幅度增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。造紙廢水污染物濃度高、處理難度大，利用“厭氧IC+好氧”工藝處理造紙廢水，處的出水水質(zhì)可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
3.3 釀酒廢水
啤酒工業(yè)廢水處理也大量應(yīng)用生物工藝處理技術(shù)，其中“UASB+好氧”工藝組合處理啤酒工業(yè)廢水，具有良好處理效果。
4、厭氧生物技術(shù)處理工業(yè)廢水影響因素
4.1 溫度
不同溫度下厭氧生物對(duì)廢水處理的效果明顯不同，溫度會(huì)直接影響厭氧生物中的細(xì)胞酶的活性。以甲烷菌為例，50℃-60℃是甲烷菌的生存溫度范圍。采取厭氧生物技術(shù)處理工業(yè)廢水需要保持在一定的溫度范圍，尤其是適宜特定生物生存的溫度范圍，可以保證厭氧生物技術(shù)在處理工業(yè)廢水中的效率。通常，高溫菌群(45℃-75℃)能源消耗大，低溫菌群(20℃-25℃)發(fā)酵效率低，選用中溫菌群(30℃-40℃)進(jìn)行發(fā)酵可做到能源消耗與發(fā)酵效率之間較好的協(xié)調(diào)。
4.2 酸堿度
不同微生物最適宜pH值不同，因此，酸堿度也是影響厭氧微生物處理工業(yè)廢水活性的重要因素之一。以產(chǎn)甲烷菌為例，7-7.2為甲烷菌適宜pH值，而產(chǎn)酸菌的適宜生存pH值為4.5-8之間。鑒于厭氧生物處理工業(yè)廢水的現(xiàn)實(shí)特點(diǎn)，產(chǎn)酸菌、產(chǎn)甲烷菌在相同反應(yīng)環(huán)境，因此，處理器中的厭氧體系pH值應(yīng)保持在6.8-7.2范圍之間。若超出這一pH值范圍，會(huì)對(duì)厭氧消化產(chǎn)氣產(chǎn)生不利影響。
4.3 有機(jī)負(fù)荷
有機(jī)負(fù)荷率、污泥負(fù)荷率和投配率體現(xiàn)的是反應(yīng)生物處理系統(tǒng)內(nèi)食料與微生物量間的平衡關(guān)系。有機(jī)負(fù)荷大小會(huì)直接影響到厭氧生物技術(shù)處理工業(yè)廢水的產(chǎn)氣量和工作效率。在一定范圍內(nèi)，隨著有機(jī)負(fù)荷的提高，產(chǎn)氣量增加，但有機(jī)負(fù)荷的提高必然會(huì)導(dǎo)致進(jìn)水停留時(shí)間的縮短，進(jìn)而影響系統(tǒng)處理效率。因此應(yīng)設(shè)置合理的有機(jī)負(fù)荷率，在保證系統(tǒng)處理效率的前提下，盡量提高系統(tǒng)的利用率、降低運(yùn)行成本。此外，厭氧活性污泥、微量元素和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、有毒物質(zhì)，混合和攪拌等也會(huì)對(duì)厭氧生物技術(shù)處理工業(yè)廢水產(chǎn)生一定影響。
目前厭氧微生物技術(shù)在工業(yè)廢水處理中取得了良好效果，除了前述相關(guān)工藝外，升流式厭氧污泥床、厭氧濾池等技術(shù)也日趨成熟和完善，但仍存在著一定缺陷。下一步，工業(yè)廢水處理中，應(yīng)積極推廣厭氧生物技術(shù)工藝，并輔之以好氧生物處理技術(shù)等，尤其是在氣候溫暖地區(qū)，高效厭氧技術(shù)成本低、能耗小，有助于提升城市工業(yè)廢水處理效率，同其他技術(shù)結(jié)合起來(lái)，可構(gòu)建出穩(wěn)定高效的綜合處理系統(tǒng)。此外，由于厭氧生物技術(shù)對(duì)環(huán)境條件有著較髙要求，單獨(dú)厭氧生物技術(shù)處理工業(yè)廢水還難以有效推廣，應(yīng)積極與其他工藝技術(shù)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用。
5、結(jié)語(yǔ)
綜上，針對(duì)我國(guó)工業(yè)廢水產(chǎn)生量大的嚴(yán)峻現(xiàn)狀，應(yīng)積極推廣能耗少、成本低、環(huán)境污染小的厭氧生物技術(shù)處理工藝，并將其與其他工藝結(jié)合起來(lái)，構(gòu)建綜合循環(huán)處理系統(tǒng)，提升工業(yè)廢水的處理效率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的有機(jī)統(tǒng)一。( >
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