姜力
摘 要:我國(guó)在工業(yè)發(fā)展過(guò)程中,工業(yè)廢水的過(guò)量排放已經(jīng)成為了制約工業(yè)發(fā)展的主要因素之一,造紙工業(yè)是污水排放量占據(jù)首位的主要生產(chǎn)行業(yè),對(duì)于該行業(yè)所排放的廢水如何進(jìn)行有效處理是社會(huì)各方共同致力研究的領(lǐng)域,在進(jìn)行廢水排放處理的同時(shí)還要最大程度的實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用,這對(duì)于廢水處理領(lǐng)域無(wú)疑是一項(xiàng)更為重大的挑戰(zhàn)。生物技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用為廢水處理帶來(lái)了新的契機(jī),使用新型生物技術(shù)可以有效降低造紙廢水的排放量,提高廢水的利用率,不失為一種極為有效的解決問(wèn)題的途徑。
關(guān)鍵詞:淤泥法;生物酶處理;光合細(xì)菌處理;新型生物技術(shù)
1 目前在造紙廢水處理中主要采用的生物技術(shù)
造紙廢水較其他工業(yè)排放廢水而言在處理上具有較高的難度,這是由于其所產(chǎn)生的廢水中含有大量難以降解的纖維性物質(zhì)和污染度較高的色素物質(zhì),因此,給廢水處理帶來(lái)了極大的困難。但與此同時(shí),如果不僅是對(duì)造紙排放的廢水進(jìn)行及時(shí)有效的處理,其帶來(lái)的污染后果又是極其眼中的。因此,采取有效的技術(shù)和方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)造紙廢水的處理具有十分重大的社會(huì)意義。下文將列舉一些常見(jiàn)的廢水處理方法以供參考。
1.1 氧化生物接觸法
該種方法是一種較為傳統(tǒng)也是十分常見(jiàn)的污水處理方法之一。其作用原理是通過(guò)在污水區(qū)域中創(chuàng)造一定的淤泥環(huán)境,培養(yǎng)大量的微生物菌群,使之在表面形成一層生物膜,膜體對(duì)污水中的污染物進(jìn)行隔離和吸收,以達(dá)到污水處理的效果。
1.1.1 活性污泥法?;钚晕勰喾ㄊ菓?yīng)用最為廣泛的廢水生物處理技術(shù)。它是利用懸浮生長(zhǎng)的微生物絮體吸附、吸收、氧化和降解廢水中的有機(jī)污染物,使之轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì),從而使廢水得以凈化的一種好氧生物處理法?;钚晕勰喾ㄖ饕档蛷U水的BOD值,但傳統(tǒng)活性污泥法會(huì)排放出大量剩余污泥,這些污泥中飽含著各種污染物,所以處理和處置這些污泥也是一大難題,現(xiàn)在的活性污泥法發(fā)展趨勢(shì)是污泥減量化和與厭氧法組合處理工藝。
1.1.2 序批式活性污泥法(SBR)。序批式活性污泥法(SBR)是一種間歇運(yùn)行的廢水處理工藝,它是在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)按時(shí)間順序先后完成普通連續(xù)流活性污泥法中多個(gè)處理單元所進(jìn)行的工藝環(huán)節(jié)。SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,無(wú)污泥回流系統(tǒng)。利用SBR工藝對(duì)造紙廢水進(jìn)行處理,COD去除率可達(dá)82.5%,且運(yùn)行比較穩(wěn)定,處理效果良好,出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家規(guī)定的造紙行業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
1.1.3 高效生物反應(yīng)器(HcR)。高效生物反應(yīng)器(HcR)是活性污泥法的一種發(fā)展,其特點(diǎn)是高效、高濃、高負(fù)荷,占地小、污泥少、能耗低,很適合于COD濃度較高的造紙工業(yè)廢水的處理。HcR的反應(yīng)效率較常規(guī)活性污泥法高,接近到純氧曝氣的水平,其容積負(fù)荷可達(dá)(50~70)kgCOD/m3·d,是常規(guī)活性污泥法的10~30倍;反應(yīng)時(shí)間為(1~2)h,是常規(guī)活性污泥法的1/20~1/40;污泥負(fù)荷可達(dá)(5~10)kgCOD/kg(ss)·d,是常規(guī)活性污泥法的2~3倍。
1.2 厭氧生物處理
厭氧生物處理法是指在沒(méi)有氧氣參與的條件下,通過(guò)厭氧生物對(duì)有機(jī)物進(jìn)行酸性發(fā)酵和堿性發(fā)酵兩個(gè)階段的分解處理,從而完成整個(gè)代謝過(guò)程。主要有厭氧濾池、厭氧流化床等。
1.2.1 厭氧濾池(AF)。厭氧生物濾池是一種內(nèi)部裝填有微生物載體的厭氧生物反應(yīng)器,厭氧微生物部分附著生長(zhǎng)在濾料上,形成厭氧生物膜,水中的有機(jī)物擴(kuò)散到生物膜表面,使生物膜中的微生物降解。
1.2.2 厭氧流化床(AFB)厭氧流化床是使附著微生物的填充材料的有效表面積最大,體系內(nèi)附著的活性微生物濃度最大的反應(yīng)器。實(shí)驗(yàn)室和中試研究都表明用AFB處理制漿造紙廢水能達(dá)到比其他高效厭氧反應(yīng)器高得多的負(fù)荷率。
1.3 生物酶處理技術(shù)
生物酶處理有機(jī)物是先通過(guò)酶反應(yīng)形成游離基,然后游離基發(fā)生化學(xué)聚合反應(yīng)生成高分子化合物沉淀。與其他微生物相比,酶處理技術(shù)具有催化效能高、反應(yīng)條件溫和、對(duì)水質(zhì)及設(shè)備情況要求較低、反應(yīng)速度快、對(duì)溫度、濃度和有毒物質(zhì)實(shí)用范圍廣、可以重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。喬慶霞等進(jìn)行了選育優(yōu)勢(shì)菌處理含氯漂白廢水的研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:優(yōu)勢(shì)菌在漂白中段水相對(duì)濃度為50%、pH為7.0、菌液量為2mL時(shí),對(duì)廢水中有機(jī)氯化物和COD的綜合處理效果較好。
1.4 光合細(xì)菌處理技術(shù)
該項(xiàng)處理技術(shù)又稱作是PSB污水處理技術(shù),其作用原理是通過(guò)培養(yǎng)可以進(jìn)行光合作用的厭氧菌群,利用其可以在光合條件下進(jìn)行光合反應(yīng)來(lái)生成自身所需要的氧份,同時(shí)又在進(jìn)入污水內(nèi)部時(shí)進(jìn)行自身氧份的補(bǔ)充,形成生物膜來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物降解的目的。由于該種菌群能夠重復(fù)的進(jìn)行光合和厭氧的操作,因此其本身的性質(zhì)也介于有氧生物和厭氧生物之間,較其具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)此種方法處理的污水能夠最大限度的降低淤泥的含量,并且處理過(guò)程不受溫度的影響,實(shí)施起來(lái)也較為靈活,而且,這種光合細(xì)菌技術(shù)的應(yīng)用,可以在不增加處理成本的條件下,達(dá)到最佳的污水處理效果,是一種理想的造紙廢水處理方法。
2 新型生物技術(shù)的開發(fā)和使用
2.1 新型厭氧處理技術(shù)
在造紙廢水處理中,厭氧處理技術(shù)是一種新型的處理工藝,由于近幾年來(lái)水資源污染程度加劇,因此,該項(xiàng)技術(shù)也日益受到社會(huì)的廣泛重視。鑒于造紙廢水處理的特殊性,各國(guó)的厭氧生物處理技術(shù)研發(fā)進(jìn)程相對(duì)緩慢且各國(guó)的處理方法都不盡一致。我國(guó)在此方面起步較晚,目前還處于研發(fā)試驗(yàn)階段。廢水的厭氧處理主要是通過(guò)在廢水中培養(yǎng)厭氧微生物群,使之將廢水中毒污染物進(jìn)行分解和消滅,來(lái)達(dá)到凈化廢水的目的的一種處理方法,其處理效果較為明顯,但還需要技術(shù)人員的不斷探索和研發(fā),以提高其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
2.2 液膜分離技術(shù)
液膜分離技術(shù)也是一種有效解決造紙廢水的途徑。該種方法的作用原理是通過(guò)在午睡中建立一種膜狀生物結(jié)構(gòu),將污水中的污染物進(jìn)行完全隔離,并進(jìn)行污染物的集中萃取,達(dá)到凈化水源的目的。該種技術(shù)具有高分離性,分離速度快,處理水域面積大等優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)了廢水中污染物的高效分離和排出,具有十分明顯的實(shí)際污水處理效果?,F(xiàn)階段我國(guó)的液膜分離技術(shù)大多還處于研發(fā)階段,一些過(guò)程控制還缺乏有效的控制手段,所以還需要技術(shù)人員不懈的努力,但此項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用具有極為光明的發(fā)展前景,其投入到實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域也指日可待。
2.3 生物氧化處理技術(shù)
與上文提到的厭氧處理技術(shù)相對(duì)應(yīng),生物氧化處理技術(shù)是通過(guò)對(duì)悠揚(yáng)生物的培養(yǎng)來(lái)達(dá)到污水處理效果的。該項(xiàng)技術(shù)的操作原理是采用適當(dāng)方法在污水中進(jìn)行好氧生物的培植,進(jìn)而起到井水的作用。在使用此種方法時(shí),要時(shí)刻保持微生物處于有氧的環(huán)境之中,因此,需要充足的提供水底的氧份條件,保證好養(yǎng)微生物群發(fā)揮其降低污染物濃度的功效。
3 結(jié)束語(yǔ)
在造紙廢水處理過(guò)程中加入生物技術(shù)將大大提高廢水處理效果,并帶來(lái)最為經(jīng)濟(jì)有效的社會(huì)效益,為此,應(yīng)該在廢水處理領(lǐng)域充分開發(fā)利用這種新型方法,從根本上緩解我國(guó)廢水處理難的問(wèn)題,尋求更為環(huán)保,更為高效的廢水處理新模式,實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展。
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