段穎英 易遵勇(新疆華泰重化工有限責(zé)任公司 新疆烏魯木齊 830019)
生物增效技術(shù)指通過在污水處理時(shí)加入某種或某些能夠降解的生物菌群,以達(dá)到增強(qiáng)污水處理過程中其自身處理能力目的的一種技術(shù)。作為當(dāng)前污水處理領(lǐng)域的一項(xiàng)前沿技術(shù),該技術(shù)誕生于二十世紀(jì)70年代。
作為一項(xiàng)新興技術(shù),由于其能夠在充分發(fā)揮現(xiàn)有污水處理設(shè)備性能的基礎(chǔ)上,有效提高設(shè)備污水處理的能力和范圍,從而降低投資成本,有著很高的實(shí)用價(jià)值,因此在污水處理領(lǐng)域備受重視。生物增效技術(shù)的主要工作原理是:通過在污水處理系統(tǒng)中加入適當(dāng)?shù)膬?yōu)勢野生生物菌種或利用基因重組技術(shù)生產(chǎn)的高效人工菌種,可以有效去除污水中的某一種或某些有害、有毒物質(zhì),達(dá)到凈化廢水的目的。生物增效技術(shù)在氯堿廢水處理中的優(yōu)勢包括:減少系統(tǒng)硬件設(shè)備的投入成本;減少傳統(tǒng)污水治理過程中因污染物分解不徹底而造成的二次污染問題;效能時(shí)間長,一次性加入適量的生物菌群之后,可通過其自身的繁殖有效實(shí)現(xiàn)對污水的長期處理;通過強(qiáng)大的降解性能可以有效將污染物徹底分解,從而幫助污水處理系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)的快速啟動和故障恢復(fù)。
生物增效技術(shù)投入的菌群和污染水質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)分為兩種,一種是直接作用,另一種是共代謝作用。通過這兩個不同性質(zhì)的反應(yīng)過程,生物增效技術(shù)可以有效實(shí)現(xiàn)對那些難降解物質(zhì)的降解。與一般的水污染處理技術(shù)和系統(tǒng)一樣,這種降解發(fā)生作用的同時(shí),也會生成一些有機(jī)物,不同的是,生物增效技術(shù)能夠通過本身已有或不斷繁殖再生的新的菌種對這些有機(jī)物進(jìn)行再次降解和處理,有效清除有機(jī)物過多帶來的毒性或?qū)τ幸嫔锷L的抑制性,實(shí)現(xiàn)徹底減輕二次污染。
生物增效技術(shù)的工藝流程并不復(fù)雜,如圖1所示。
氯堿工業(yè)是指通過對飽和NaCI溶液進(jìn)行電解,制取出H2、CI2和NaOH,并以這些制取物為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品的工業(yè)。其產(chǎn)品應(yīng)用廣泛,主要包括石油化工業(yè)、冶金業(yè)、輕紡工業(yè)等等。在這一工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水被稱為氯堿廢水,因其污染重、難治理,稱為水污染處理領(lǐng)域的難題,多年來,許多專家、學(xué)者和環(huán)保企業(yè)都在努力尋找克服這一污染難題的有效方法。
難治理的原因在于,氯堿工業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水往往酸堿混合,有的廢水偏向酸性,有的廢水偏向堿性,無法找到一種有效的方法能夠同時(shí)對這種廢水進(jìn)行統(tǒng)一性的處理,且這類廢水中的COD和石油類物質(zhì)往往較多,更進(jìn)一步增大了這類廢水的處理難度。因此,傳統(tǒng)的水污染處理方法無法徹底的氯堿廢水進(jìn)行處理,而且還往往出現(xiàn)二次污染的現(xiàn)象,給污染治理工作帶來極大困難。
普通的污水處理系統(tǒng)往往整個工作流程非常相似,對污水處理的原理也非常接近。首先,通過自動化的機(jī)械設(shè)備將收集到的污水、廢水進(jìn)行大顆粒去除,之后,將污水送至預(yù)沉池進(jìn)行沉淀,再送至污泥濃縮池對污泥進(jìn)行濃縮、過濾,對濾除的水進(jìn)行酸化后,即進(jìn)入循環(huán)水池。不同類型的污水匯流混合后被送入污水篩選池。一部分水在經(jīng)過篩選、曝氣、二沉上溢之后已經(jīng)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),就會被直接排除,而另一部分則再次進(jìn)入循環(huán)狀態(tài)。如此循環(huán)往復(fù),雖然最終也能對部分污水進(jìn)行有效處理,但處理量有限,且工作量巨大,需要的設(shè)備多,流暢長,導(dǎo)致效率非常低下,還不能完全將有害、有毒物質(zhì)處理干凈。
COD是氯堿工業(yè)廢水中的重要污染物,對COD的去除能力關(guān)鍵。因此,在對氯堿廢水使用生物增效技術(shù)過程中,可對其進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn),以檢驗(yàn)其去除COD的能力是否能夠達(dá)到污水處理的要求。試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。
在上圖中,1號厭氧罐中添加了生物增效群菌種,而2號厭氧罐沒有添加生物增效菌種。從圖中可以明顯看出,添加了生物增效菌種的1號厭氧罐COD去除率第五天調(diào)試之后就遠(yuǎn)高于2號厭氧罐。這是因?yàn)?號厭氧罐中因沒有生物增效菌種,因此無法在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到一種相對穩(wěn)定的、可靠的出水標(biāo)準(zhǔn),為其后期的系統(tǒng)處理帶來不小的負(fù)擔(dān),因而COD去除率也受到極大影響。而1號厭氧罐中因?yàn)樘砑恿松镌鲂ЬN,在幾天之內(nèi)就建立起了非常穩(wěn)定的、可靠的厭氧性生物處理系統(tǒng),為整個系統(tǒng),尤其后后期處理打下了良好的運(yùn)轉(zhuǎn)基礎(chǔ)。
此外,生物增效技術(shù)對厭氧處理過程中的重要產(chǎn)物——VFA的消化、去除也是衡量其污水處理性能的重要指標(biāo)。同樣對兩個厭氧罐進(jìn)行試驗(yàn)對比,試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。
從圖中我們可以看出,對1號與2號兩個厭氧罐再次進(jìn)行對比,我們依舊會發(fā)現(xiàn),添加生物增效菌種的1號罐不僅始終比沒有添加生物增效菌種的2號罐出水VFA低,而且一段時(shí)間之后,也更加趨于穩(wěn)定。說明通過添加生物增效菌種,使得整個污水系統(tǒng)的甲烷化更加徹底,生物增效技術(shù)在厭氧處理過程中的作用也更加明顯。
通過添加生物增效菌種,利用生物增效技術(shù)對水污染系統(tǒng)進(jìn)行有效處理,已成為越來越多企業(yè)的在處理工業(yè)生產(chǎn)廢水,尤其是氯堿工業(yè)廢水的最佳選擇,該技術(shù)能夠有效保證污水處理系統(tǒng)的工作效率,提高污水處理質(zhì)量,給環(huán)境帶來有效保護(hù),改善企業(yè)社會形象的同時(shí),也能夠使企業(yè)在污水、廢水處理環(huán)節(jié)有效降低成本,為企業(yè)帶來實(shí)實(shí)在在的經(jīng)濟(jì)效益。
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