含盐废水的生物处理研究进展_文湘华
含盐废水处理中多效蒸发技术的应用分析
含盐废水处理中多效蒸发技术的应用分析摘要:在化工、煤炭等行业生产体系中,会产生大量的含盐废水,传统治理模式中,废水治理效果较差,无法满足污水排放的基本要求,会对周边环境尤其是土壤和地下水造成不可逆的影响。
多效蒸发技术的应用,能够较好的解决这方面问题,本文在简要阐述多效蒸发技术运行机理和发展现状基础上,分析含盐废水处理中的主要影响因素,结合实际提出技术应用的控制要点,以此为相关技术应用提供参考。
关键词:含盐废水;多效蒸发技术;应用要点含盐废水中总含盐超出3.5%,广泛来源于化工、冶金、石油、电力及煤炭行业,在环境保护中是重要的污染源类型。
传统的废水治理,主要是采用生物法为主,虽然整体成本投入较低,但是实际处理效果较为有限,并且无法实现无机盐的回收利用。
而多效蒸发技术的应用,则能够通过重复性的蒸发流程,有效改进传统工艺不足。
1、多效蒸发技术的运行机理和发展现状1.1 多效蒸发技术的运行机理多效蒸发技术应用的基本原理是利用冷凝器作用,将废水中的无机盐及其他污染物冷凝提取并达到水质净化,达到排放标准的过程。
在当前多效蒸发运行体系中,运行机理主要体现在如下三个方面:一是通过增加额外的蒸发单元,能够实现蒸汽利用的优化,通过循环作用机理,提升冗余蒸汽利用水平。
二是在蒸发罐和管路等重点部位,增加传感器等设备,利用自动化控制系统平衡不同时段运行压力,提升蒸发过程安全性[1]。
三是在通过板式架构的优化,提升废水起始温度,有效节省投入蒸汽,提纯水平提升,废水治理效果更好。
1.2 多效蒸发技术在含盐废水中的发展现状单效蒸发和真空多效蒸发技术出现已经有100多年历史,其最初是应用于海水淡化方面,在我国传统工艺体系中,多效蒸发技术多是以蒸发、结晶工艺为主,直至MVR技术应用不断成熟,开始成为多效蒸发技术的主要应用形式。
MVR是集多效降膜蒸发器为一体的单体蒸发器,通过分段式蒸发和反复作用,最终达到设定浓度要求[2]。
而多效蒸发(Multiple Effect Distillation,MED)蒸发技术则是由此延伸而来,将多个水平管或垂直管与膜蒸发器相串联,根据处理效果要求分为若干效组,经过多次蒸发和冷凝处理,进而达到水质淡化目的。
高盐浓度对工业废水生化处理的影响研究
第6卷第8期环境污染治理技术与设备V o l.6,N o.82005年8月T echn i ques and Equ i p m ent for Env i ron m enta l Po ll uti on Contro l A ug.2005高盐浓度对工业废水生化处理的影响研究康 群1马文臣2许建民2刘光全3付方伟2(1.湖北大学资源环境学院,武汉430062;2.北京晓清环保集团公司,北京100101;3.中国石油天然气集团公司环境工程技术中心,北京100724)摘 要 研究了生物制药废水的不同含盐量对生化处理系统效果的影响,以及对该系统中的生物学变化规律的影响。
在含盐量低于215@104m g /L 时,废水生化处理系统COD 去除率可稳定在92%左右,污泥活性良好;随着进水盐浓度的增加,含盐量达到215@104mg /L 时,污泥活性开始受到抑制,COD 去除率急剧下降至80%左右;当废水含盐量达到315@104m g /L 时,污泥活性明显受到抑制,污泥絮体开始部分解体,COD 去除率下降到60%左右;当废水含盐量达到610@104mg /L 时,污泥活性系统趋于崩溃,原生动物近乎绝迹,污泥絮体细碎分散,可见少量球形游离细菌,COD 去除率仅有45%左右。
关键词 高盐浓度 工业废水 生化处理 生物学变化规律 COD 去除率 活性污泥中图分类号 X70311 文献标识码 A 文章编号 1008-9241(2005)08-0042-04E ffect of hyper -sali ne concentration on the bi oche m ical treat m ent of i ndustri al waste waterKang Q un 1M a W enchen 2Xu Jianm i n 2L i u Guangquan 3Fu Fangw ei2(11S chool of Res ou rces and Environm en t ,Hub eiUn i versit y ,W uhan 430062;2.Beiji ng X i aoqing Env i ronm ental Protecti onC orporati on,B eiji ng 100101;3.E nvironm ental Engi n eeri ng Technol ogy Cen ter ,Ch i na N ati on alPetroleum Corporation ,B eiji ng 100724)Abst ract The effects o f hyper -sa line concentrati o n on the bioche m ical trea t m ent efficiency and on la w s of biologic changes of acti v ated sl u dge i n the phar m acy i n dustria lw aste w ater treat m ent syste m w ere stud ied .W hent h e sa lt concentration w as less than 2.5@104m g /L ,COD re m ova l rate of the phar m acy treat m ent syste m w as a -bout 92%,and the sludge was i n active cond ition ;when the sa lt concen trati o n reached to 2.5@104m g /L ,the sl u dge acti v e cond iti o n began to be restra i n ed ,and the rate shar p l y descended to about 80%;w hen it ra i s ed to3.5@104m g /L,the rate declined to 60%,and the sl u dge active cond ition w as restrained clearl y ;when itcli m bed up to 6.0@104m g /L,and acti v ated sludge syste m began to be broken ,pro tozoa d isappeared a l m os,t t h e sludge floc w asm i n ute and d ispersed and the rate w as only 45%.K ey w ords hyper -sa li n e concentration ;i n dustria lw aste w ater ;b i o che m ica l treat m en t of w aste w ater ;la w s of bio l o g ic changes ;COD re m ova l rate ;acti v ated sl u dge 收稿日期:2004-09-25;修订日期:2005-03-10作者简介:康群(1972~),女,讲师,硕士研究生,研究方向:环境微生物学与水污染控制。
高盐废水零排放蒸发处理技术的分析及应用研究
高盐废水零排放蒸发处理技术的分析及应用研究【摘要】本文针对高盐废水处理中存在的问题,探讨了零排放蒸发处理技术的应用及研究。
引言部分介绍了研究的背景、意义和目的。
正文部分首先概述了高盐废水零排放蒸发处理技术的整体情况,接着分析了蒸发处理的原理,讨论了该技术在废水处理中的应用研究及关键技术。
通过工程应用案例分析,进一步揭示了高盐废水零排放蒸发处理技术的有效性。
结论部分总结了该技术的研究现状与展望,并展望了未来的发展方向。
本文将为高盐废水处理领域的研究提供参考和借鉴,为实现废水零排放做出贡献。
【关键词】高盐废水、零排放、蒸发处理技术、研究、应用、技术探讨、工程应用案例、研究现状、展望、发展、总结。
1. 引言1.1 背景介绍本文旨在对高盐废水零排放蒸发处理技术进行全面的分析和研究,以期为高盐废水处理提供新的思路和技术支持,推动我国高盐废水零排放蒸发处理技术的发展与实践。
1.2 研究意义高盐废水零排放蒸发处理技术的研究意义非常重大。
随着工业化进程的加快和城市化进程的不断推进,高盐废水的排放量不断增加,对环境造成了严重的污染。
高盐废水中含有大量有害物质,如重金属、有机物等,如果直接排放到环境中将对水资源和土壤造成严重的污染。
研究高盐废水零排放蒸发处理技术具有重要的现实意义和环境保护意义。
采用高盐废水零排放蒸发处理技术可以有效地将高盐废水中的有害物质去除,实现零排放。
这不仅可以保护环境,减少对水资源的浪费,还可以有效利用高盐废水中的资源,节约能源成本。
不排放高盐废水也避免了对周围环境和生态系统的进一步破坏,保护了人类健康和生态平衡。
研究高盐废水零排放蒸发处理技术具有重要的社会、经济和环境效益,对推动可持续发展和建设资源节约型、环境友好型社会具有重要意义。
1.3 研究目的研究目的是深入探究高盐废水零排放蒸发处理技术的原理和应用,为解决高盐废水处理中的难题提供技术支持和参考。
通过系统分析高盐废水蒸发处理技术的关键技术和工程应用案例,提出技术改进和优化方案,以实现高效、环保、经济的废水处理目标。
纳滤膜技术处理高盐化工废水研究进展
纳滤膜技术处理高盐化工废水研究进展高盐化工废水通常具有较高的机污染物浓度和悬浮固体浓度,不仅处理成本高、处理难度大,且存在潜在的环境风险。
相比其它传统的水处理技术,纳滤膜技术不仅对高盐化工废水的处理效果好,同时可以对污水中的有用物质进行资源回收,因此其在高盐化工废水处理的应用中具有独特的优势。
本文综述了纳滤膜分离技术在印染、制药、农药等化工领域高盐废水处理中的研究现状,旨在进一步推动纳滤膜技术在高盐化工废水处理领域中的应用。
印染、农药、医药生产过程中会产生大量的含盐量高于1%(质量分数)的高盐废水,这些废水通常含有多种污染物质(有机物、盐、油、重金属和放射性物质等)。
随着工业化生产水平不断提高,水资源也变得越来越宝贵,高盐化工废水产生的水资源污染现象日趋严重,同时也会给环境造成很大的压力和破坏。
高盐化工废水若不进行必要的处理,将会对后续废水生化处理工艺造成很多不利影响,严重时甚至会使得整个生化系统的瘫痪,所以高盐化工废水的治理迫在眉睫。
高盐化工废水常见的处理方法有石灰中和法、生物法和蒸发浓缩法。
然而,这些方法不仅不能排放高盐废水,而且能耗高,副产品销售困难。
例如,在蒸发浓缩方法中,企业的废盐与有机残余物的蒸发一起被处理为固体废物,并且处理成本高并且资源回收率低。
与其他处理技术相比,膜技术具有高效节能、无相变、设备紧凑、易与其他技术集成等优点,近年来在水处理和回用方面取得了广泛的应用。
目前主要的膜分离工艺包括反渗透、纳滤、超滤和微滤。
纳滤膜技术作为一种介于反渗透和超滤之间的膜过滤技术,可以有效的截留水中的有机污染物和高价盐。
同时由于对水相中的单价盐截留率相对较低,纳滤膜技术可以较好的分离单价和多价离子,所以纳滤膜技术在高盐化工废水的处理和对废水中有用物质回收利用等方面具有其独特的优势,值得进一步应用和推广。
本文从纳滤膜技术的机理、影响因素,再到纳滤膜技术在印染、农药、医药等化工工业领域高盐废水中的研究进展,探讨其在高盐废水处理及资源回收利用等方面的应用价值,旨在进一步推动纳滤膜技术处理化工高盐废水处理中的应用。
硫酸盐废水生物处理工艺研究进展
第36卷 第11期2004年11月 哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报JOURNA L OF H ARBI N I NSTIT UTE OF TECH NO LOGYV ol 136N o 111N ov.,2004硫酸盐废水生物处理工艺研究进展王爱杰1,王丽燕2,任南琪1,杜大仲1(1.哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090,E 2mail :waj0578@ ;2.哈尔滨学院化学系,黑龙江哈尔滨150086)摘 要:综述了国内外硫酸盐废水生物处理工艺的沿革和最新进展.20世纪90年代前国际上大多采用单相厌氧工艺处理硫酸盐废水,但常常运转失败.多数研究针对此问题,探讨硫酸盐还原菌(SR B )对产甲烷菌(MP B )和其他厌氧微生物的初级抑制作用和次级抑制作用机制以及改进措施.90年代以后,国内外开发出多种硫酸盐废水生物处理新工艺,重点介绍了单相吹脱工艺、硫酸盐还原与硫化物光合氧化联用工艺、硫酸盐还原与硫化物化学沉淀联用工艺、生物膜法工艺、两相厌氧工艺、两相厌氧与硫化物生物氧化联用工艺等.简述了每种工艺的要点和研究成果.同时,提出了进一步提高硫酸盐废水处理工艺效能的要点.关键词:硫酸盐废水;硫酸盐还原菌(SR B );产甲烷菌(MP B )中图分类号:X 703文献标识码:A文章编号:0367-6234(2004)11-1446-04Bio 2treatment of sulfate 2laden w aste w aterW ANG Ai 2jie 1,W ANGLi 2yan 2,RE N Nan 2qi 1,DU Da 2zhong 1(1.School of Municipal and Environmental Engineering ,Harbin Institute of T echnology ,Harbin 150090,China ,E 2mail :waj0578@ ;2.Dept.of Chemistry ,Harbin C ollege ,Harbin 150086,China )Abstract :The ev olution and the latest development of the sulfate wastewater ’s biological treatment technics at home and abroad were summarized.Before 1990s the single 2phase anaerobic technics was widely used in treating sulfate wastewater in the w orld ,but the treatment always run unsuccess fully.The mechanism of the primary and sub in 2hibitive effect on methane 2producing bacteria and other anaerobic microorganisms caused by sulfate 2reducing bacteria was discussed in m ost studies and the im proving measures were discussed too.A fter 1990s ,kinds of new technics of biologically treating sulfate wastewater were developed.The following processes such as single 2phase anaerobic reac 2tor plus gas 2lift process ,sulfate 2reduction plus sulfide photosynthesis oxidation process ,sulfate 2reduction plus sul 2fide chemical precipitation process ,bio 2film process ,tw o 2phase anaerobic process ,tw o 2phase anaerobic process plus sulfide bio 2oxidation process etc.were em phatically introduced and the key points and experimental results of each process were briefly introduced.The points of further im proving the efficiency of bio 2treatment of sulfate 2laden wastewater were given at the same time.K ey w ords :sulfate wastewater ;sulfate 2reducing bacteria (SRB );methane 2producing bacteria (MP B )收稿日期:2003-12-10.基金项目:国家自然科学基金资助项目(50208006);哈尔滨工业大学科学研究基金资助项目(HIT.2001.51).作者简介:王爱杰(1972-),女,博士,副教授;任南琪(1959-),男,博士,教授,博士生导师,特聘教授. 随着工业的发展,化工、制药、制革、造纸、发酵、食品加工和采矿等领域在生产过程中排放出大量高浓度硫酸盐工业废水.硫酸盐本身虽然无害,但是它遇到厌氧环境会在硫酸盐还原菌(SRB )作用下产生H 2S ,H 2S 能严重腐蚀处理设施和排水管道,且气味恶臭,严重污染大气.硫酸盐废水排入水体会使受纳水体酸化,pH 值降低,危害水生生物;排入农田会破坏土壤结构、使土壤板结,减少农作物产量及降低农产品品质.目前,我国很多城市的地下水已经受到不同程度的硫酸盐污染.寻求行之有效的硫酸盐废水处理工艺早已成为环境工程界普遍关注的问题.早在1988年第五届国际厌氧消化会议和1991年国际水污染研究及控制协会东京会议上,曾两次将硫酸盐废水治理工艺作为专题研讨.自20世纪70年代起国外开始采用单相厌氧工艺处理高浓度硫酸盐废水.但是,反应器运转成功的实例很少.1 传统单相厌氧工艺的弊端Anders on [1]将传统的单相厌氧工艺中硫酸盐还原作用对厌氧消化的影响机制归纳为两个方面,一是由于SRB 与产甲烷菌(MP B )竞争共同底物(乙酸和H 2)而对其产生的初级抑制作用;二是由于硫酸盐的还原产生的H 2S 对MP B 和其他厌氧菌的次级抑制作用.同时,H 2S 对沼气的产量和利用也造成严重影响.表1列出了几种废水处理的运行结果.可见,有硫酸盐存在时,就产甲烷速率与产H 2S 速率的对比而言,H 2S 的产生速率几乎都超过了产甲烷的速率,甚至造成了无甲烷产生的现象.表1 单相厌氧工艺处理高浓度硫酸盐废水的若干运行结果反应器接种污泥污泥形式基质r C OD r H 2Sr CH4r H 2SCSTR (610L )消化污泥絮状乙酸+S O 42-110010CSTR (1210L )未报告絮状城市污水+S O 42-1~113010UAS B (610L )未报告颗粒污泥模拟城市污水+S O 42-118约014UAS B (215L )絮体污泥颗粒污泥酵母废水+S O 42-310约016CP (015m 3)消化污泥絮状食用油废水(含S O 42-)115约018AF (015m 3)消化污泥生物膜,絮状脂肪酸废水(含S O 42-)118约017AF (115L )好氧活性污泥生物膜,絮状糖蜜废水+S O 42-315约013F B (312L )厌氧生物膜生物膜乙酸+S O 42-116约015F B (312L )厌氧生物膜生物膜乙酸+S O 42--约019UAS B (215L )颗粒污泥颗粒污泥甘油、类脂+S O 42-210约011UAS B (2010m 3)颗粒污泥颗粒污泥食用油废水(含S O 42-)115约015 1)CSTR 为完全混合反应器;CP 为厌氧接触反应器;UAS B 为升流式厌氧污泥床反应器;AF 为厌氧滤池;F B 为厌氧流化床反应器; 2)r C OD ,r CH 4,r H 2S 分别为COD 去除速率、产甲烷速率和产H 2S 速率. 继Anders on 之后,很多学者提出了上述两种抑制作用的关键影响因素和控制措施,简述如下.111 SRB 对MPB 初级抑制作用的相关研究Niels on 等[2]提出了SRB 和MP B 竞争底物的动力学特性和相关机制.Chio 等[3]发现高温(55~65℃)SRB 比MP B 更有竞争H 2和乙酸的优势.Saleh 等[4]提出硒酸盐、钼酸盐、Na 2AsS 4、K 2CrO 4、PbCl 2、CdCl 2、Na 2MnO 4、超声波、可见光、紫外线可以作为SRB 的抑制剂(物)并解释其作用机制.Alphenaar 等[4]研究细胞固定化形式和基质浓度与SRB 在竞争中占优势的关系,提出底物浓度较低时,SRB 易在生物膜上占绝对优势.Viss 2er [4]提出较高pH 下,SRB 获得底物的能力强,而在中性pH 时,MP B 的竞争可占优势.Lens [5]等发现硫酸盐浓度对SRB 和MP B 生长速率比值的影响规律.McCartney [6]等提出了碳硫比(基质浓度与硫酸盐浓度之比,T OC/S O 42-或C OD/S O 42-)是决定SRB 和MP B 竞争的重要因素,并探讨其作用范围.他们研究了接种污泥的类型和驯化方式,提出在高硫酸盐浓度废水中驯化污泥有利于SRB 占优势,反之MP B 占优势.112 SRB 对MPB 次级抑制作用的相关研究K han [7]等发现硫化物的毒性远远大于其他化合态硫,不溶性硫化物对厌氧过程一般无抑制作用.Reise [8]等提出硫化物对微生物的抑制作用主要是溶解性H 2S.K oster [9]等提出可以控制pH 值从而抑制H 2S 的毒性,给出了硫化物的最高抑制阈.针对单相厌氧工艺中SR B 还原硫酸盐所产生的不利影响,很多研究者自20世纪90年代起提出多种改进工艺处理含高浓度硫酸盐废水.2 硫酸盐废水处理新工艺研究211 单相吹脱工艺单相吹脱工艺是在单相厌氧处理系统中安装惰性气体吹脱装置,将硫化氢不断地从反应器中吹脱掉,以减轻其对MP B 和其他厌氧菌的抑制作用,从而改善反应器的运行性能.吹脱工艺见图1.Olesakjewicz [10]采用UAS B 反应器设内部吹脱装置(如图1(a )所示)处理乳清废水,发现系统的C OD 去除率和产甲烷率提高30%以上.他在处理纸浆废水时,采用装有气体循环净化装置的厌氧反应器,进水C OD 、BOD 、S O 42-分别为12000、4000~6000和3000mg/L ,将所产生的沼气经净化(用加有一种螯合剂的高价铁溶液洗涤)后回流入反应器来吹脱H 2S ,反应器的C OD 和BOD 去除率分别可达54%和88%.吹脱气体一般采用较稳・7441・第11期王爱杰,等:硫酸盐废水生物处理工艺研究进展定的N 2气或沼气.内部吹脱的单相厌氧工艺的最大缺点是吹脱气量不易控制,维持吹脱装置正常工作有一定困难.Anders on [1]开发的外部吹脱装置(如图1(b )所示)操作较简单,只对出水进行吹脱,去除H 2S 后将部分处理水回流,对进水进行稀释.应该指出,单相吹脱厌氧工艺并没有彻底克服硫酸盐还原作用对MP B 的抑制作用,因为反应器中仍然有相当量的H 2S 存在,会对MP B 产生抑制作用,在一定程度上降低甲烷产量,而且增加沼气回收利用的困难.(a )内部吹脱的单相厌氧反应器(b )外部吹脱的单相厌氧反应器图1 单相吹脱工艺流程图212 硫酸盐还原与硫化物光合氧化联用工艺Buisman 等[11]提出一种厌氧工艺,利用SRB将硫酸盐还原为硫化物,同时利用光合细菌将硫化物氧化为单质硫.K obayashi 等人[12]通过小试用厌氧光合菌实现了由硫化物到单质硫的转化.Maree [13]通过在厌氧反应器培养光合菌来处理高浓度硫酸盐废水,在厌氧滤池中成功地实现了硫酸盐→硫化物→硫的转化.当废水的C OD 为3000mg/L ,S O 42-为2500mg/L ,反应器的HRT 为12h 时,硫酸盐还原率达90%左右,C OD 去除率达70%.这种方法在处理硫酸盐废水方面虽有一定的效果,但需要在反应器内部提供光照,要消耗辐射能,这在经济上有严重的缺点[13].另外,有关光合细菌法处理硫酸盐废水的研究大都处在小试阶段,在工程实践中应用的可能性不大.213 硫酸盐还原与硫化物化学氧化联用工艺由于硫化物与某些金属离子易生成沉淀,在反应器中投加Fe 2+、Zn 2+等,可以降低溶解性硫化物浓度,减小硫化物对MP B 的毒害作用[14].但是,此工艺的弊端是投加金属盐后形成的不溶性硫化物在反应器中会累积,从而降低厌氧污泥的相对活性.而且,当硫酸盐浓度很高时,所需的化学药品的费用会相对增高.另外,污泥产量也会增加,给污泥后处理带来困难.这种方法虽然控制了硫化物的抑制,但SRB 与MP B 的基质竞争作用依然存在,产甲烷率仍偏低.214 生物膜法工艺Renze [15]指出,由于SRB 的世代时间通常大于HRT ,故采用生物膜工艺处理硫酸盐废水较有优势.填充有载体介质(如白云石)的生物膜反应器比完全混合生物反应器更适用于工业.但是,固定载体、固定生物膜反应器的主要缺点是在反应器内容易形成孔隙通道,载体易被硫化物沉淀所阻滞.Maree [16]等认为,这一问题可通过采用周期性地急剧提高回流速度来解决.另一方法是采用流动载体.Vladislav 和Sava [17]以铁屑作为生物膜的载体,对填充床和流动床生物反应器进行了小试研究.结果表明,流动床生物反应器中S O 42-的最大还原能力(7197kg/(m 3・d ))比填充床(3145kg/(m 3・d ))高2倍.Jukka [18]在UAS B 反应器中以乙醇作为碳源,考察S O 42-还原情况.结果表明,当S O 42-负荷率为610kg/(m 3・d ),HRT 为015~0185d ,进水S O 42-质量浓度为840~5000mg/L时,S O 42-去除率达到80%.大多数研究者认为采用具有出水回流的上向流填充床反应器为宜,可以实现进水和反应器内液体的完全混合.215 两相厌氧工艺Mizuno [19]等的试验证明两相厌氧工艺的酸化单元中微生物的产酸作用和硫酸盐还原作用可以同时进行.指出在酸性发酵阶段利用SRB 去除硫酸盐具有以下优点:1)硫酸盐还原菌可以代谢酸性发酵阶段的中间产物如乳酸、丙酮酸、丙酸等,故在一定程度上可以促进有机物的产酸分解过程;2)发酵性细菌比MP B 所能承受的硫化物浓度高,所以,硫化物对发酵性细菌的毒性小,不致影响产酸过程;3)由于硫酸盐还原作用主要是在产酸相反应器中进行,避免了SRB 和MP B 之间的基质竞争问题,可以保证产甲烷相有较高的甲烷产率,而且在形成的沼气中的H 2S 含量较小,便于利用;4)由于产酸相反应器处于弱酸状态,硫酸盐的・8441・哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报 第36卷 还原产物硫化物大部分以H2S的形式存在,便于吹脱去除.Mizuno等用厌氧滤池作为两相厌氧工艺的产酸相反应器,用UAS B反应器作为产甲烷相反应器处理纸浆废液,进水C OD为19300mg/L,BOD 为5930mg/L,S O42-为5225mg/L,pH为610~613时,S O42-的还原率可达63%,系统的C OD去除率达90%以上.G ao[20]利用CSTR型两相厌氧工艺处理含乳清的硫酸盐废水,产酸相反应器进水C OD为8500mg/L,S O42-为1000mg/L,pH为611~612时,硫酸盐还原率可达88%,工艺系统的C OD去除率达95%以上,产甲烷相中的产甲烷率达0131~0140m3/kg C OD(30℃).王爱杰等[21]采用CSTR型产酸脱硫反应器作为两相厌氧工艺系统的产酸相处理高浓度含硫酸盐废水,进水C OD 质量浓度为3000~4000mg/L,S O42-质量浓度为1000~2000mg/L,S O42-负荷率低于715kg/ (m3・d),HRT为418~610hr,pH为610~612时, S O42-的还原率可达90%~100%.同时,通过连续流试验和间歇试验,考察SRB的群体生态学规律,并发现了硫酸盐还原过程中微生物的特殊代谢类型———乙酸型代谢方式[22].王旭等[23]提出,在处理需要外加碳源的无机硫酸盐废水(如酸矿废水)时,为降低成本,提高处理效率,应尽量降低废水的碳硫比至理论值0167,其途径是在反应器中培育完全氧化型SRB.他采用CSTR型产酸脱硫反应器驯化完全氧化型SRB,以乙酸为底物,进水不调节碱度,硫酸盐和C OD去除率都可达到80%.216 两相厌氧与硫化物生物氧化联用工艺目前,两相厌氧工艺处理硫酸盐废水已得到诸多共识,并在此基础上发展了一些更理想的工艺系统.杨景亮和左剑恶等[24]、李亚新等[25]和王爱杰等[26]分别提出了“硫酸盐还原—硫化物生物氧化—产甲烷”新工艺.其中硫化物氧化单元是利用无色硫细菌(Thiobacillus)将硫化物氧化为单质硫,从而彻底去除系统中的硫酸盐.此生物脱硫工艺条件温和,能耗低,投资少,具有广阔的应用前景.王爱杰等[27]针对制药、垃圾渗滤液等富含硫酸盐的废水中同时含有硝酸盐或氨氮的特点,提出硫化物氧化单元可以利用脱氮硫杆菌(Thiobacillus denitrificans)同步脱氮脱硫的功能,实现废水在厌氧膨胀床反应器中同步脱氮脱硫的目的,并收获为单质硫.3 提高硫酸盐废水处理工艺效能 1)SR B与某些产酸菌是底物利用关系,控制产酸相反应器向SR B容易利用的底物转化,是加快硫酸盐还原速率和提高硫酸盐去除率重要环节.2)硫酸盐完全还原时碳硫比的理论值为0167,只有底物被完全氧化为二氧化碳或水时碳硫比才能接近0167,不完全氧化时(即氧化产物为乙酸时)碳硫比多>115.因此,降低碳硫比的关键是控制条件来增加SRB对乙酸的利用,这对于处理酸矿废水尤为重要.3)接种污泥中SRB的优势地位可保证工艺系统在相当长时间内稳定运行.SRB初始优势有两层含义:一是指SRB对非SRB的优势,二是指不同SRB种群(如利用醇类底物的SRB与利用乙酸底物的SRB)之间的初始优势关系.后者对于降低碳硫比尤为重要.4)研究SRB和其他微生物的生理生态学规律有助于确定最佳工艺参数,如C OD/S O42-比、pH值、氧化还原电位、碱度等,解释特殊的反应现象,寻求进一步提高处理效率和能力的手段.5)生物膜法能有效增加SRB在反应器中的停留时间,增大SRB浓度,提高硫酸盐还原率.6)对于不同种类硫酸盐废水,根据有机物特点、碳硫比和治理目标等有针对性选择处理工艺.参考文献:[1]A N DERS O N G K.F ate o f C O D in an anaer obic sys tem treatinghigh sulfate bearing w as tew ater[A].Int C on f on T ox ic W as te T reatm ent[C].W ashing ton D C:[s.n.],1986.[2]NIE LS ON P H.Biofilm dynamics and kinetics during high2rate sulfate reduction under anaerobic conditions[J].Appl Environ M icrobiol,1987,53:27-32.[3]CHI O E,RI M J M.C om petition and inhibition of sulfate re2ducers and methane producers in anaerobic treatment[J].Wat Sci T echnol,1991,23:1259-1264.[4]POSTG ATE J R.The Sulfate Reducing Bacteria[M].UK:Cambridge University Press,1984.[5]LE NS P,M ATTER O.R om oval in G radient Biofilm Reactor[D].Belgium:University of G ent,1994.[6]McC ART NEY D M,O LESKIEWICZ J A.C om petition be2tween methanogens and sulfate reduces:E ffect of C OD:sul2 fate ratio and acclimatization[J].Wat Env Res,1993,65(1):655-664.[7]K H AN A W,TROTTIER T M.E ffect of sulfur containingcom pounds on anaerobic degradation of cellulose to methane by mixed cultures obtained from sewage sludge[J].Appl En2 viron M icrobiol,1978,35:1027-1034.(下转第1501页)・9441・第11期王爱杰,等:硫酸盐废水生物处理工艺研究进展所得的结果.所用材料是实验室自行研制的材料1和材料2,厚度均为015mm ,Salisbury 屏的阻抗取为1000Ω.图4 厚度均为015mm ,Salisbury 屏的阻抗为1000Ω时的R P -f 曲线5 结 论1)推导出了用多层平板吸波材料优化S alisbury屏的反射系数公式,并以两层平板吸波材料作为隔离层对S alisbury 屏进行了具体的优化设计. 2)本设计不仅降低了Salisbury 屏的厚度,而且保证了在8~18G H z 内有较大的dB 值,说明本文的优化设计是合理的.参考文献:[1]CH AM BERS B.Optimum Design of a Salisbury Screen Radar Abs orber [J ].E lectronics Letters ,1994,30(16):1353-1354.[2]RONA LD ,L.FANTE ,FE LLOW.Reflection Properties ofthe Salisbury Screen [J ].IEEE T ransactions on Antennas and Propagation ,1988,36(10):1443-1454.[3]阮颖铮.雷达截面与隐身技术[M].北京:国防工业出版社,2000.[4]崔东辉,朱绪宝.雷达吸波材料发展趋势[J ].飞航导弹,2000,(11):54-57.[5]王自荣,佘文彬.雷达隐身技术概述[J ].上海航天,1999,(3):52-56.[6]赵九蓬,李喜,吴佩莲.新型吸波材料研究动态[J ].材料科学与工艺,2002,(2):219-224.[7]布列霍夫斯基赫.分层介质中的波[M].北京:科学技术出版社,1960.(编辑 杨 波)(上接第1449页)[8]REISE M A M.E ffect of hydrogen sulfide on growth of sul 2fate reducing bacteria [J ].Biotech Bioeng ,1992,40(5):593-600.[9]K OSTER I W.Sulfide inhibition of the methanogenic activity of granular sludge at various pH -levels [J ].Water Res ,1986,20(12):1561-1567.[10]O LESZKIEWICZ J A.Anaerobic treatment of high sulfatewastewater[J ].Water Res ,1986,13:423-428.[11]BUIS M A N C T ,LETTI NG A G .A new biotechn ological processfor sulphide rem oval w ith sulphur production[A].F ifth Inter 2national S ym posium on Anaerobic Digestion (P oster Papers )[C].B ologna :[s.n.],1988,9-22.[12]K O BAY ASHI H e of ph otosynthetic bacteria for hydrogensulphide rem oval from anaerobic waste treatment e ffluent [J ].W ater Res ,1983,17(5):473-497.[13]M AREE J P ,STRY DOM W F.Biological sulphate rem ovalin an upflow packed bed reactor[J ].Water Res ,1985,19(9):1101-1106.[14]W O LI N MJ ,MI L LER TL.M olbdate and sulfide inhibit H 2andincrease form ate pr oduction fr om g lucose by rum in 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Newcastle upon T yne ,1989.[21]王爱杰,任南琪.产酸脱硫反应器SR B 种群的功能与地位[J ].中国环境科学,2001,21(2):119-123.[22]王爱杰,任南琪.硫酸盐还原过程中乙酸型代谢方式的形成及其稳定性[J ].环境科学,2004,25(1):75-79.[23]王 旭.产酸脱硫生物膜反应器处理硫酸盐废水特性研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2003.[24]杨景亮,左剑恶.两相厌氧工艺处理硫酸盐有机废水的研究[J ].环境科学,1995,6(3):8-11.[25]李亚新,苏冰琴.硫酸盐还原菌和酸矿废水生物处理技术[J ].环境污染控制技术,2000,1(5):1-11.[26]任南琪,王爱杰.硫化物氧化及新工艺[J ].哈尔滨工业大学学报,2003,35(3):265-268.(编辑 刘 彤,姚向红)・1051・第11期王东方,等:Salisbury 屏的优化设计。
高盐废水处理现状及研究进展
高盐废水处理现状及研究进展摘要:目前,中国水资源总量位居世界第6位,但人均拥有量仅约为世界人均水平的1/4,居世界第109位。
中国已被列入世界人均水资源13个贫水国家之一,近一半省(区、市)人均水资源量低于世界严重缺水线标准;且中国的水污染状况已达到警戒线。
随着工业规模的不断扩展,工业水污染排放量不断增加,排放种类也日新月异,这都给污水处理技术带来了空前的挑战,需要针对各种废水的特征选择适宜的处理技术[1-3]。
目前,高盐废水产生规模不断变大,主要来自纺织厂、纯碱厂、农药厂、抗生素药厂以及石油和天然气采集加工等过程,高盐废水若规模化处理时同时达到成本低廉和效果达标仍然存在一定的技术瓶颈。
上个世纪50到80年代,处理高盐废水主要以多级闪蒸和低温多效蒸发等蒸馏法为主,不断开展电渗析、冷冻等技术进行产业化应用;到上个世纪末,高盐废水处理技术以蒸馏法和反渗透法为主,蒸馏法的应用范围大于反渗透技术,但随着高盐废水处理技术的快速发展,反渗透技术应用领域超过了蒸馏法技术。
目前,膜法和蒸馏法成为高盐废水处理的主要技术。
关键词:高盐废水;处理工艺;研究进展引言着水处理技术的发展及国家政策对于大部分工业水利用率的要求提高,多数企业为满足生产需要,降低用水成本,采取了许多节水措施,提高重复利用率,使外排水的盐度及其他有机污染物浓度提高。
同时近几年,我国环保要求逐渐提高,对外排水的含盐量提出要求,各地方相关政策也已出台,使高盐废水零排放的需求逐渐加强。
1不同行业高盐废水特点分析1.1煤化工高盐废水煤化工高含盐废水水质具有以下特点:①盐分高且成分复杂,杂质离子组分较多;②COD含量比较高;③含有一些容易结垢的离子,比如硬度及可溶性硅;④不同项目采用不同的主工艺,废水组分多变,水质不确定性比较大。
1.2电厂脱硫废水火电厂脱硫废水主要来源于湿法脱硫(FGD)工艺产生的废水,主要特点是高悬浮物,高盐度(高氯根、高硫酸根)高腐蚀性、高硬度、及含有部分重金属,且水质波动大。
海水盐度对SBR工艺生物脱氮的影响【开题报告】
开题报告环境科学海水盐度对SBR工艺生物脱氮的影响一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义1、选题的依据和意义海水利用技术得以推广应用的技术关键是海水利用后产生废水的后处理技术。
这是由于海水的含盐量很高,当大生活用海水进入城市污水处理系统后,会对原污水生化处理系统带来一系列影响。
由于国内外对大规模污水的处理大都采用生化处理法,因而,研究海水利用产生废水的生化处理技术便具有非常重要的意义。
2、国内外研究动态利用海水冲厕是缓解沿海城市淡水紧缺的有效措施之一,海水冲厕污水的生化、自然生物和物化处理技术的研究进展, 主要有传统活性污泥法、SBR 工艺、稳定塘、絮凝法强化一级处理技术。
对各种方法的优缺点进行了探讨, 指出了它们的发展前景。
我国城市缺水始于20 世纪70 年代初, 首先从北方和沿海少数城市开始, 80 年代缺水城市逐年增加, 到90 年代初全国已有近300 个城市缺水, 其中缺水严重的有100 多个。
全国总缺水量逐年增加, 缺水城市主要分布在“三北”地区和沿海地带。
北京、天津、大连、青岛、烟台等许多城市都严重缺水。
海水是取之不尽的水资源, 沿海城市淡水紧缺, 而海水资源丰富, 因此沿海城市淡水的供求矛盾可以通过海水直接利用来加以解决。
利用海水冲厕是缓解沿海城市淡水紧缺的有效措施之一。
我国“九五”期间曾立项对大生活用海水技术进行攻关, 先后在宁波、青岛、大连和厦门等城市开展了大生活用海水技术调研, 大连和青岛已有建立大生活海水示范区的设想。
“十五”期间, 我国又开展了大生活用海水技术示范工程研究。
但利用海水冲厕同时也带来了一些技术问题。
重点是海水冲厕产生污水的后处理技术, 内容主要包括: (1) 冲厕海水与城市污水混合后的污水处理技术; (2) 冲厕海水的海洋处置技术。
这些问题如不能真正解决, 势必将影响城市污水处理设施的处理效果和对海水造成新的污染。
所以目前国内外主要研究动态就是对海水冲厕污水的生化、自然生物和物化处理技术的研究。
高盐度有机废水对生物处理系统的影响研究进展
高含盐量有机废水是指含有机物和至少3.5%的总 溶解性固体物( TDS) 的废水[1], 如皂素废水、石油开采 废水、染料加工废水以及海水直接利用后排放的废水。 在这些废水中除了含有有机污染物外, 还含有大量的 无机盐, 如Cl- 、SO42- 、Na+、Ca2+等离子, 虽然这些离子 都是微生物生长所必需的营养元素, 在微生物的生长 过程中起着促进酶反应, 维持膜平衡和调节渗透压的 重要作用。但是若这些离子浓度过高, 会对微生物产 生毒性, 从而严重影响生物工艺在高盐度有机废水处 理中应用。其主要原因在于: 高盐度环境下由于盐析 作用致使微生物的脱氢酶活性降低; 盐浓度升高时, 水 的渗透压也会随之升高, 使微生物细胞脱水引起细胞 原生质分离, 从而导致微生物细胞破裂而死亡[2]。
许多学者发现盐浓度的变化对生物处理系统存 在影响, 高含盐有机废水对生物处理不利, 盐浓度的 波动对生物处理影响更大。文湘华等认为盐浓度的变 化过大会导致细胞组分的分解[8], 在延时曝气工艺中, 急剧的盐度增高导致 BOD 去除率降低; 反之, 当进水 由含盐水换成一般废水时, 曝气池中污泥浓度降低。 降低含盐浓度比增加含盐浓度对微生物的影响更大,
·109·
第 29 卷 第 6 期 2006 年 6 月
当无盐系统突然加入 30g/LNaCl 时, 系统 BOD 去除 率 降 低 了 30%, 而 当 污 泥 经 30g/LNaCl 驯 化 后 , 瞬 间 降低反应器内盐的浓度到 2g/L, 系统 BOD 去除率则 降低了 75%左右。刘洪亮利用生物滤池所做的研究表 明在 250mg/L 环境中稳定运行的活性污泥系统, 受不 同盐浓度冲击后, 在系统恢复的过程中发现, 冲击幅 度小的则恢复较快, 冲击幅度大的则恢复速度较慢, 在 系 统 恢 复 稳 定 后 , BOD 去 除 率 比 无 盐 时 低 10%[9]。 而 Yucel Tokuz 等 研 究 含 有 NaCl 35g/L 的 废 水 时 发 现, 盐度的增加对活性污泥处理系统仅有轻微的影 响, 出水 COD 随含盐量的增加而升高 [10]。由此可见, 高含盐废水的生物处理, 盐浓度大幅度的变化会影响 高含盐废水生物处理系统的正常运行, 盐度的改变直 接影响渗透压的变化, 渗透压的急剧变化会直接导致 细胞活性降低甚至是死亡。所以在稳定的高含盐有机 废水生物处理系统中, 应该加强对盐浓度变化的监测 和控制, 使盐浓度的波动控制在一定范围之内, 从而 可使生物处理系统始终保持在稳定的运行状态。 1.3 高盐浓度对污泥沉降性能的影响
高盐废水的形成及其处理技术分析
高盐废水的形成及其处理技术分析高盐废水是指盐分浓度高于排水标准的一种废水。
它的形成有多种原因,比如:化工厂生产过程中的副产废水、钢厂冷却水等。
这些废水中含有大量的有害物质和重金属离子,具有较高的难度进行处理,需要采用先进的处理技术。
高盐废水处理技术包括:生物处理、物理化学处理、膜处理等,以下将对这些技术进行详细介绍。
一、生物处理生物处理是将有机质转化成较低污染度的无机物质的过程。
高盐废水生物处理的难点在于盐浓度过高,会抑制微生物的生长和代谢,导致处理效果降低。
因此需要采用耐盐菌进行生物处理。
现有的耐盐菌有“半乳糖醛酸球菌”、“盐耐受菌”、“嗜盐单胞菌”等。
这些菌株能适应高盐环境,并通过代谢将废水中的有机物质转化为能量和CO2等无机物质。
但该方法的处理效率较低,一般只适用于低浓度的高盐废水。
二、物理化学处理物理化学处理采用化学反应和物理过程将废水中的有害物质分离出来。
该方法具有高效、灵活、可靠的优点,是目前工业用废水处理的主要手段之一。
物理化学处理技术包括:1. 沉淀法:通过加入沉淀剂使得废水中的杂质沉淀于污泥中,然后进行过滤和脱水,最终得到可回收的清水和固态污泥。
2. 离子交换法:离子交换树脂能够将高盐废水中的离子与树脂上的离子交换,从而达到分离和净化的效果。
3. 膜过滤技术:通过膜滤分离技术,可以分离出废水中的杂质和盐分,达到净化目的。
这种方法具有处理效率高、能耗低等优点。
常见的膜材质有:超滤膜、反渗透膜等。
三、膜处理膜处理技术也可以作为高盐废水处理的一个重要手段。
膜分离技术可以将废水中的有害物质和盐分分离出来,得到清水,同时可以高效地回收废水中的资源。
目前,膜分离技术主要采用超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。
反渗透膜是目前最为常用的膜材质之一,它通过高压作用,使得废水中的离子、有机物等被截留在膜外,同时回收清水。
总之,对于高盐废水的治理可以采用不同的手段。
常用的方法包括生物处理、物理化学处理、膜处理等。
高盐废水的综合处置与利用
高盐废水的综合处置与利用摘要:随着工业化进程的进行和国民经济的发展,在化工、制药等工业生产过程中产生了大量的高盐废水,对环境和人体健康造成了严重的危害,其治理刻不容缓。本文首先简要介绍了高盐废水的来源和特点,然后详细介绍了生物法、电化学法、萃取法、离子交换法、焚烧法、膜分离法、蒸发法和高级氧化法等高盐废水处理技术的研究进展,并对其优缺点和发展趋势进行了总结。关键词:高盐废水;蒸发法;膜分离法随着国家对水环境管理与保护的不断加强,对工业高盐废水的处理往往要求达到“零排放”。目前,工业高盐废水“零排放”处理工艺的基本思路是使盐和水分离,得到回用水和结晶盐,但分离出的结晶盐是含有多种无机盐的杂盐,属于危险废弃物的范畴,其处理成本较高,且处置不当会造成环境的污染。因此,如何将高盐废水中的盐以单质盐的形式回收并进行资源化利用,成为工业高盐废水处理研究中的重点与难点。1高盐废水的来源及特点目前,关于高盐废水的定义尚无统一标准,部分学者认为“以氯化钠含量计总含盐量不低于1%的废水”为高盐废水;也有部分研究人员认为“有机物和总溶解性固体物质量分数不小于3.5%的废水”为高盐废水。高盐废水来源广泛,一是在化工、制药等多种工业生产中,会排放大量含有高浓度有机污染物和Ca2+、Na+、Cl-、SO2-4等离子的废水;二是为节约水资源,很多沿海城市直接利用海水作为工业生产用水,甚至用于消防及冲洗厕所和道路,所产生废水不仅水量大,而且含盐量高,比较难处理;三是某些特殊地区地下水异常,如华北平原、内蒙古等地,出现浅层地下水为苦咸水、咸水或微咸水的现象,另有海水渗透进入污水管道所产生的高盐废水,如天津等沿海地区。根据定义,高盐废水中都含有高浓度有机污染物和溶解性盐类物质,但由于生产工艺的不同,有机污染物的种类及理化性质也有较大差异,而盐类物质则基本相同,多为Na+、Cl-、Ca2+、SO2-4等物质。这些离子盐分为微生物生长所必需的物质,不仅促进微生物生长,还可以调节细胞渗透压和维持膜平衡,但若浓度过高,则会对微生物产生毒害和胁迫作用。高盐废水的高盐浓度和高渗透压,会引起微生物细胞脱水,降低细胞活性。另外高浓度氯离子对细菌具有一定的毒害作用,不利于微生物生长,会导致生物系统的处理效果不佳。当高盐废水未经处理进入地下水体后,会导致地下水的硬度增加,并且长期饮用高盐度的水,会损坏牙齿,甚至会导致肾结石等疾病。因此,随着环保法规的日趋严格,高盐废水的处理愈加迫在眉睫。2高盐废水处理方法2.1膜蒸馏法采用疏水微孔膜以膜两侧蒸汽压力差为传质驱动力的膜分离过程,当不同温度的水溶液被疏水微孔膜分隔开时,由于膜的疏水性,两侧的水溶液均不能透过膜孔进入另一侧,但由于暖侧水溶液与膜界面的水蒸汽压高于冷侧,水蒸汽就会透过膜孔从暖侧进入冷侧而冷凝。优点:①设备简单、操作方便;②蒸馏出来的液体十分干净,很少有其他杂质;③无需将溶液加热至沸点,节约能源。2.2自然蒸发法通过阳光暴晒蒸发水分,浓缩水中盐分及其他有害物质,进而减少废水排放规模。缺点:①只适合在阳光充足,气候干燥降雨量较少的地区。②需要较大的占地面积。③处理周期较长。优点:减少设备投资,节约资源的使用,降低企业处理成本。2.3机械蒸汽再压缩蒸发法机械压缩机将蒸发器产生的二次蒸气强制压缩,提高二次蒸汽的压力和温度,增加二次蒸汽的热焓,然后全部回送到蒸发器的加热室作为加热料液的热源,使料液始终维持在一个高温状态,并不断蒸发浓缩。加热蒸汽本身经换热后冷凝成水排出。料液蒸发的蒸汽再次作为二次蒸汽进入机械压缩机,提高热焓品质,再次作为蒸发器的热源,如此循环往复,周而复始。
高盐化工废水处理工艺研究进展
高盐化工废水处理工艺研究进展摘要:在化工行业快速发展的同时,也伴随着许多化工废水的排放,而其所引起的环境污染也日益严重。
在化学工业中,废水的结构复杂,难降解,毒性大,其处理过程复杂,不仅要花费巨大的投资,还会加剧当前的环境污染。
在所有化工行业中,含盐化工废水的排放是最多的,因此,要想改善含盐化工废水,就有必要对其进行处理。
基于此,本文对高盐度化工废水处理工艺进行了详细的分析。
关键词:高盐化工废水;处理技术;废水处理1.高盐废水治理现状1.1高盐化工废水治理的必要性在化工行业的生产运行中,都会产生一些带有污染性质的废水和废气,它们会对工厂周围的生态环境产生一定的影响,也会污染周围居民的日常生活环境,对他们的身体健康不利。
所以,如何有效地控制化学污染物,特别是高含盐量的化学废水,是值得有关部门关注的问题。
目前,随着化学工业的持续发展,其产生的高含盐量的化学污水也在逐年增多,因此,污水的治理和二次利用问题,已成为制约我国化学工业发展和环境保护的关键问题。
高盐浓度的化学污水治理技术通过对污水中的有毒物质进行有效的分离,并对其中的无机盐组分进行二次资源化,从而达到有效的环境保护和资源节约的目的,并为企业节约成本的目的。
因此,要对高盐废水处理工艺进行持续的调整和升级,对废水处理技术和处理效率进行提升,并制定出一套严格的废水控制体系,构建出一套绿色发展的模式,从而推动公司的进一步发展。
1.2 高盐化工废水的治理难点在目前工业条件下,对含高浓度盐分的污水进行处理,技术要求更高、难度更大,投资更大,但在实践中的效果并不明显。
很多企业为了快速提高自身的废水处理技术,都会向国外和国内的化工企业学习。
然而,单纯的复制和套用已有的教学模式,并不能很好地改善教学质量。
由于精细化学品生产具有其特殊性,在不同时期、不同环节所产生的废水的成分、浓度等均不相同,所以单纯的重复已无法从根本上解决污水处理的问题。
而随着化工行业的发展,越来越重视经济利益,所以很多公司的管理者都会尽量减少投资、减少成本,以求经济利益最大化。
(2023版)高含盐工业废水处理技术现状及研究进展(新版)
所属行业: 水处理关键词:废水处理含盐废水工业废水石油化工、电力和煤化工等工业生产过程中,会产生大量的含无机盐的废水。
这些废水含盐量高,属于高含盐废水 [1]。
此类废水如果直接排放将会破坏周边土壤、使水体含盐量升高,同时浪费矿物资源。
因此,研究如何有效处理该类高含盐废水非常重要。
处理高含盐废水的基本思路是以低投资及运行成本把盐和水分离,并分别进行回收利用。
虽然简单的蒸发过程能够实现,但能耗较大。
近年来一些新技术、新工艺的应用,大大降低了分离成本,使高含盐废水的回收利用技术得到了快速发展。
1 高含盐废水的浓缩处理技术1.1 热浓缩技术热浓缩是采用加热的方式进行浓缩,主要包括多级闪蒸(MSF)、多效蒸发(MED)和机械式蒸汽再压缩(MVR)技术等。
MSF 是最早应用的蒸馏技术,因其工艺成熟、运行可靠,在全世界的海水淡化中得到了广泛的应用。
但存在热力学效率低、能耗高、设备结垢和腐蚀严重的缺点。
MED 是将几个蒸发器串联运行,使蒸汽热得到多次利用,从而提高热能的利用率。
MED 较MSF 的热力学效率高,但占地面积大。
MED 的热力学效率与效数成正比,虽增加其效数可以提高系统的经济性,降低操作费用,但会增大投资成本。
MVR 技术利用压缩机将蒸发器中产生的二次蒸汽进行压缩,使其压力、温度、热焓值升高,然后再作为加热蒸汽使用,具有占地面积小、运行成本低的优势。
相对于 MED 而言,它可以将全部二次蒸汽压缩回用,减少了生蒸汽的用量,因此更加节能。
金桥益海(连云港)氯碱有限公司采用MVR 技术浓缩淡盐水,其热力学效率相当于多效蒸发的 20~30 效,极大地降低了淡盐水浓缩成本。
中盐金坛盐化有限公司引进机械再压缩制盐工艺,相对于多效真空蒸发制盐工艺,节约近25%以上的能耗[4]。
在国外, MVR 技术已广泛应用于食品、化工和制药等行业。
国内, MVR 技术在制盐工业上已有应用的实例且节能效果显著,但在含盐废水处理方面,仍处于研究和试运行阶段,主要是由于高含盐废水成份较海水复杂,且物理化学性质与海水具有较大的差别。
高盐条件下废水生物脱氮除磷及其工艺研究进展
doi:10.3969/j.issn.1009-0002.2011.04.033综述高盐条件下废水生物脱氮除磷及其工艺研究进展陈舒,张培玉,郑猛,王积伟青岛大学环境科学与工程系,山东青岛266071[摘要]高盐废水是指总含盐量至少为1%的废水,是目前很难处理的废水之一。
国内外学者针对高盐废水做了很多研究,我们简要综述了高盐条件下废水的脱氮除磷及工艺进展,希望对高盐条件下废水的同步脱氮除磷研究提供有益的资料。
[关键词]高盐废水;脱氮;除磷;同步脱氮除磷;进展[中图分类号]X703;Q939.9[文献标识码]A[文章编号]1009-0002(2011)04-0598-05Study on the Denitrification and Dephosphorization in the Treatment of Salinity WastewaterCHEN Shu,ZHANG Pei-Yu,ZHENG Meng,WANG Ji-WeiDepartment of Environmental Science and Engineering,Qingdao University,Qingdao266071,China[Abstract]High salinity wastewater is content at least waste refers to1%of the total water,it is one of the re-fractory wastewater now.So many domestic and abroad scholars conducted a study on high salinity wastewater.This paper introduced the process of nitrogen and phosphorus removal in high salinity wastewater.Hope to provide use-ful research information about nitrogen and phosphorus removal simultaneously in high salinity wastewater.[Key words]high salinity wastewater;denitrification;dephosphorization;simultaneous removal of nitrogen and phosphorus;advance高盐度废水是指总含盐(如Na+、K+、Cl-、SO42-等)至少为1%的废水,是目前很难处理的废水之一。
高盐化工废水处理工艺研究进展
高盐化工废水处理工艺研究进展身份证号:******************摘要:通常高盐废水除含有高浓度盐类物质外,还含有较高浓度的有机物、氮、磷等污染物,水质复杂,处理难度大,目前处理方法主要有物理法、化学法和生物法。
其中物化法包括焚烧、热处理、絮凝沉淀、离子交换及膜分离等,但由于处理费用较高且易带来二次污染等问题,其应用会受到一定限制;而生化法因具有经济、高效、无害等特点,得到了广泛关注。
本文对高盐废水的来源、特征及生化处理现状进行了综述,以期为生化处理高盐废水的工程应用提供依据和解决思路。
关键词:废水处理;电渗析;纳滤;反渗透;多效蒸发引言随着国民环保意识的提高,化工废水的处理及排放受到了广泛的关注。
化工废水的排放逐年增加,不仅造成日益严重的环境污染,还对居民的安全和健康有着严重的威胁。
化工领域产生的废水通常具有成分复杂、难降解的特点,处理过程较为复杂,效率低下。
其中,含盐废水的不当排放会造成地下高盐结晶,给我国环境污染问题的解决带来莫大的烦恼。
因此,合理的采用污水处理方式,以及对现有的污水处理方式进行优化与改进成为亟待解决的科学问题。
1高盐化工废水来源高盐废水来源广泛,不仅在化工产品的制造过程中,在日常生活中也有,如消防水、防结冰盐水、或高盐冲洗水,都是高盐废水排放的组成部分。
此外,沿海城市工业循环冷却海水也是高盐废水的主要来源。
一些高含盐量的地下水和湖泊,以及青海大柴达木湖和河套段高盐地下水等知名的高盐湖泊,也是高盐废水的来源。
其中,工业废水和海水利用废水是主要来源。
1.1海水替代废水沿海城市拥有丰富的海水资源,利用海水替代和处理非家用淡水资源是沿海城市发展和降低经济成本的重要方法和必然趋势。
然而,传统的海水资源利用率较低,不仅消耗大量资源,而且大规模使用海水导致排放高密度高盐度废水。
为了经济多样化,高盐废水的处理成本相对较高,效率较低。
因此,在日常生活中,工厂冷却或冲厕所等过程中,海水的利用是常用的。
活性污泥处理系统耐含盐废水冲击负荷性能
2000年1月ENVIRONMENT AL SCIENCEJan.,2000活性污泥处理系统耐含盐废水冲击负荷性能冯叶成,占新民,文湘华,王建龙,孔惠,钱易(清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京 100084)摘要:不同含盐量的废水对运行正常的活性污泥处理系统的冲击影响试验结果表明:当处理生活污水的活性污泥系统受到的NaCl 冲击负荷小于5g/L 时,系统不会受到太大的影响,活性污泥的氧摄入速率(OUR)和系统的总有机碳(T OC)去除率仍能够保持正常;冲击负荷大于10g /L 后,盐对活性污泥产生影响,活性污泥OUR 降低约35%,T OC 去除率降低约30%.关键词:活性污泥处理系统,含盐废水,冲击负荷,总有机碳,氧摄入速率.中图分类号:X172 文献标识码:A 文章编号:0250-3301(2000)01-0106-03作者简介:冯叶成(1974~),男,博士研究生收稿日期:1999-05-07Effects of Shock Salinity Loading on Activated Sludge Treatment Sys -temFeng Yecheng ,Zhan Xinm in,Wen Xianghua,Wang Jianlo ng ,Kong Hui,Qian Yi (State Key JointL abor ator y of ESPC ,Depart ment of Env iro nment al Science and Engineer ing ,T sing hua U niv ersit y ,Beijing 100084,China)Abstract :T he shock NaCl lo ading test w as car r ied o ut in this ex per iment .Based o n the ex perimental r esults o b-tained,fo llow ing conclusio ns w er e r ea ched:w hen the shocking influent w it h NaCl concentra tio n less than 5g/L emplo yed,no big influent on the bio lo gica l tr eatment pr ocess o ccur red;but w hen the salt co ncentr ation w as gr eater than 10g/L ,o xy g en uptake r ate (O U R)of the sludge in the sy st em r educed by 35%and to tal or g anic carbo n(T O C)r emov al efficiency of the sy st em dr opped by 30%,appr ox imat ely.Keywords :activ ated sludg e trea tment system ,saline sew age ,sho ck loading ,T OC ,O U R . 含盐废水主要包括海水直接利用过程中排放出的废水,我国海水年利用量约为60亿m 3,且逐年增长[1,2];含盐工业废水;大型船舰上的污水为高含盐生活污水;地下水异常地区的天然水比一般淡水的含盐量高很多.微生物广泛存在于自然界中,其中一些嗜盐微生物为含盐废水的生物处理提供了保证.另外,正常适应于淡水或淡水生物处理设施中的微生物在受到高含盐的冲击时,会通过自身的渗透压调节机制来平衡细胞内的渗透压或保护细胞内的蛋白质[2,3].因此,含盐废水的生物处理具有一定的可行性.Kargi 和Dincer 利用间歇生物反应器研究了盐的抑制作用及动力学常数[4];Hamoda 和Al -Atlar 利用完全混和式反应器研究了NaCl (10g /L 和30g /L)对活性污泥工艺处理效率的影响[5];Belkinetal 研究了高盐环境下化工废水的生物处理[6];在国内,安林和顾国维讨论了盐度对二阶段接触氧化法处理含盐废水的影响[7].但有关实际含盐废水的生物处理研究的资料很少.本试验考察不同含盐量的废水对运行正常的活性污泥处理系统的冲击影响:通过往运行稳定的处理生活污水的间歇反应器中加入含不同浓度NaCl 的生活污水,监测总有机碳(total organic carbon ,T OC )去除率、氧摄入速率(ox yg en uptake rate,OUR)的变化来研究含盐量对活性污泥系统的冲击负荷.1 实验材料及方法(1)反应器 反应器是体积为3.5L 的间歇反应器,处理生活污水稳定运行已3个月.(2)污水 取自清华大学西北小区泵站.(3)实验设计 稳定运行的反应器静置沉淀后排出上清液,然后加入新鲜的生活污水,运行1h后加入不同量的NaCl,搅拌均匀,分别保证含盐量为0.1g/L,0.5g/L,2g/L,5g/L,10g/ L和20g/L.监测加盐瞬时前后的T OC(T OC-5000,Shim adzu,日本)、OUR[8](YSI M odel58溶解氧仪,YSI公司,美国)、SS[9]以及加盐后1h、2h、5h、10h时的TOC、OUR、SS.2 结果与讨论图1为不同含盐量对活性污泥处理系统TOC去除率及OU R保持率的影响,定义OUR保持率为所测OU R与起始OU R的比值.由图1可知,在NaCl浓度为0.1g/L,0.5g/ L时,NaCl冲击对活性污泥处理系统的T OC 去除率、OU R没有明显影响,说明污泥能通过调节自身的新陈代谢适应约0.5g/L的盐浓度变化.在2g/L、5g/L NaCl冲击浓度下,活性污泥处理系统的TOC去除率均无明显变化,但OUR下降很快,特别是在加NaCl的瞬时有突然降低,2g/L、5g/L时的降低幅度分别为20%、22%.其原因可能是,在此范围内的冲击负荷对污泥活性有抑制作用,使其好氧速率降低,但对污泥中微生物的生理结构没有破坏,其呼吸、合成等新陈代谢作用正常进行.经一段时间的驯化后,污泥很快就能恢复正常.所以污泥能够忍受5g/L以内的盐浓度变化而不降低对有机物的去除率.冲击负荷为10g/L、20g/L时,活性污泥系统的OUR降低,加盐瞬间OU R急速下降,下降幅度分别为35%、37%.与小于10g/L冲击负荷不同的是加盐系统出现TOC去除率的降低,N aCl=10g/L时,TOC去除率在运行5h、10h时比无盐系统低30%,加盐瞬时后T OC值仍是降低的;而20g/L在加NaCl瞬时后则出现T OC值的增加,TOC值增大25%,且在随后的几个小时内有机物去除率与无盐对照系统相比低约72%.图1 不同含盐量对活性污泥处理系统的影响 NaCl冲击负荷浓度大于10g/L时,对污泥活性的影响非常明显,有机物去除率显著下降.NaCl浓度越大,有机物去除率下降幅度越大.NaCl浓度大于20g/L时,加盐瞬时T OC 值的增加和污泥浓度的减小都说明急剧的盐度变化导致溶胞作用,细胞组分释放,所以T OC 浓度在加盐的瞬时增大.分析TOC去除率很低的原因,主要有:¹污泥结构受破坏,本身活性受阻,新陈代谢作用减缓,对有机物去除率降1071期 环 境 科 学 低,因为细胞维持正常渗透压的NaCl浓度为9g/L;º细胞组分的释放有一个延续过程,其连续释放使TOC值降低缓慢.其后几个小时加盐系统污泥浓度的降低也证明了细胞组分的分解和污泥活性低,合成速率缓慢.3 小结(1)在NaCl浓度为0.1g/L、0.5g/L时, NaCl冲击不会影响活性污泥处理系统的运行.(2)当活性污泥系统受到的NaCl冲击负荷小于5g/L时,系统不会受到太大的影响,活性污泥的OUR和系统的T OC去除率仍能够保持正常.(3)冲击负荷大于10g/L后,盐对活性污泥系统影响明显,活性污泥OU R降低约35%, TOC去除率降低约30%.参考文献1 尤作亮等.海水直接利用及其环境问题分析.给水排水, 1998,24(3):64~672 文湘华等.含盐废水的生物处理研究进展.环境科学,1999,20(3):104~1063 Gauth rer M J,Flatau G N and Breittmayer U A.Protec-tive Effect of Glycine Betain e on S urvival of E sch erichia Coli Cells in M arine Environ ment.W at.S ci.T ech.,1991, 24(2):129~1324 Fikret Kar gi and Ali R.Biological T reatment of Saline W as te W ater by Fed-Batch Operation.J.Ch em.Tech.Biotech.,1997,69:167~1725 Ham oda M F and Al-Atlar.Effects on High Sodium-Ch loride Concentrations on Activated S ludge T reatment.W at.S ci.T ech.,1995,31(9):61~726 Shim shon Belkin,As her Brenner and Ahar on Abeliovich.Biological T reatment of A Hig h Salinity Chemical Indus-trial Wastewater.Wat.Sci.T ech.,1993,27(7~8):105~1127 An Lin and Gu Guow ei.T he Tr eatm ent of Saline W as tew ater Using A T wo-s tage C on tact Oxidation M ethod.W at.Sci.Tech.,1993,28(7):31~378 APHA.Stand ard M ethods for the E xam ination of Waste and W astew ater.17th edition,Washin gton DC:1989.127~1299 国家环保局.水和废水监测分析方法.北京:中国环境科学出版社,1989.108~110被引频次最高的中国科技期刊500名排行中的环境科学类期刊排序(据中国科学引文数据库统计)1)1997年数据1998年数据名次期刊名称被引频次名次期刊名称被引频次26生态学报39321生态学报42638环境科学34030环境科学38462环境化学26367环境科学学报27778环境科学学报24575中国环境科学261117中国环境科学20377环境化学257363农业环境保护86195海洋环境科学159413环境遥感77312上海环境科学106464环境污染与防治69372环境科学进展891)统计源为582种期刊108环 境 科 学21卷。
废水生物处理技术及其研究进展
好氧生物处理技术是一种常用的水产养殖废水生物处理技术,其主要原理是 通过好氧微生物的氧化作用将废水中的有机物分解为无机物。该技术的特点是在 处理过程中需要不断供氧,常用的曝气池、生物滤池等均为好氧生物处理设施。 好氧生物处理技术的适用范围较广,特别适用于处理含有较高有机物浓度的废水。 然而,该技术也存在一定的局限性,如需要大量能耗、对氨氮等营养物的处理效 果不佳等。
厌氧生物处理技术是一种在无氧条件下利用厌氧微生物将废水中的有机物转 化为无机物的方法。该技术的特点是在处理过程中不需要额外供氧,同时可产生 甲烷等可回收能源。常用的设施包括厌氧反应器、污泥床等。厌氧生物处理技术 的适用范围较窄,主要适用于处理低有机物浓度的废水。然而,该技术的局限性 在于对氧气含量和水质变化较为敏感,同时需要解决废水中氨氮等营养物的处理 问题。
参考内容二
随着水产养殖业的快速发展,水产养殖废水处理成为一个亟待解决的问题。 生物处理技术作为水产养殖废水处理的重要手段之一,近年来越来越受到。本次 演示将对水产养殖废水生物处理技术的研究现状、技术细节、研究成果和未来发 展趋势进行综述。
关键词:水产养殖、废水处理、 生物处理技术、研究进展
近年来,水产养殖业的发展取得了显著成就,但随之而来的废水处理问题也 日益凸显。生物处理技术作为水产养殖废水处理的主要手段之一,具有节能、环 保、可持续等优点,在近年来得到了广泛的研究和应用。
1、深入探讨废水生物处理过程中微生物群落结构、功能和降解机制,为优 化微生物生长环境和反应器设计提供理论依据;
2、研究新型废水生物处理技术的机理和性能,解决传统处理技术中存在的 问题,提高处理效率;
3、研究废水生物处理过程中剩余污泥的减量化、资源化技术,降低对环境 的负面影响;
高盐废水生物处理可行性分析
高盐废水生物处理可行性分析随着水资源的短缺,废水(高盐废水)的处理和循环利用受到越来越多的关注。
高盐度废水是指含有有机物和总溶解固体的废水,至少3.5吨。
这些废水主要来自于直接使用海水期间的排放;某些工业工业的排放,如生产化学试剂、石油、印刷和染色等;以及其他含盐废水的排放,如大船上的污水等。
这些流出物除了含有有机污染物外,还含有大量无机盐,如cl-、so2-4、na+、ca2+等离子。
虽然这些离子都是微生物生长所必需的营养素,但高浓度会抑制微生物的生长,使废水无法达到预期的处理效果。
它是目前难处理的废水之一。
目前,含盐有机废水有两种主要的处理方法:非生物方法(物理、化学)和生物法。
由于这种废水中溶解性有机物含量高,一般物理和化学方法难以处理,处理成本高。
然而,由于其经济、高效和无害的特点,生物处理应是首选。
在通过生物处理处理高盐废水中,由于废水中的高盐浓度,传统的生物处理方法受到极大的限制,这将抑制微生物的生长。
因此,特别有必要加强对特殊微生物的研究和讨论,即嗜盐微生物,其在高盐环境下仍能降解污染物。
本文从盐度对生物处理系统中有机物去除率及对氮,磷去除的影响等方面综述了高盐废水生物处理的研究进展。
分析了高盐废水生物处理的可行性。
未来高盐废水生物处理的研究方向,为今后高盐废水的有效处理提供有用的信息。
1。
高盐度对生物处理系统中有机污染物降解效率的影响盐度对有机化合物降解效率的影响并不一致。
大多数人认为高盐环境对生化治疗有抑制作用。
在高盐度的环境中,微生物代谢酶活性受阻,生物生长缓慢,产出系数低。
英格拉姆对杆菌的研究发现,当nacl浓度为10g/l时,微生物呼吸速率降低。
lawtongw的研究表明,当nacl浓度为20g/l时,就会导致滴滤器排污率下降。
实验表明,随着盐浓度的增加,土壤中的bd去除率降低。
daviisem报告说,利用活性污泥系统对含盐量不超过12的废水进行了试验处理。
实验结果表明,废水中的臭素去除率仅为28<lunk;GT;~43&lunk;GT;,试验操作困难。
银川地下水漏斗面积缩小近4个西湖
[]周陪瑾等. 盐细 菌. 5 嗜 微生物学报, 9 9 1 () 3 ~3 18 . 6 1 :1 4 []王志霞, 6 王志岩等. 高盐度废水生物处理现状与前景展望.
工 业 水 处理 ,o .0 2 V 1 2 : l l Nv 20 ,o .2 1 ~ 3
[]柏云杉, 7 柏文 彦. 好氧管式膜生物反应器处理高含 盐有 机
2 3
提高。这说明水解段可显著提高采 出水的可生化性 , 也 说 明水解 段在 该 工艺 中是 必不可 少 的 。
◆ 研 究 了水 解 酸 化一 氧 接 触 氧化 工艺 在 不 同的矿 好 化 度 下对 采 出水 c 的 去除率 。 由试 验 数据 可知 , 0 随着 采 出水矿 化度 的不 断增 加 ,去除率 逐步 降低 ;当 进 水 矿化 度在 20 gL时 , 00 / m 系统 运行 稳 定 , 系统 c 0 去 除率 平均 可 达 8 %; 当进水 矿 化度 的浓 度提 升 到 7
处 理 , 0 0V 1 2 , o 7 2 0 , o . 0 N .
[2 尤作 亮. 1] 海水直接利用与含 海水城市污水 处理. 水工业和 可持续发展. 9 9 () 2 6 3 19 ,2 :2  ̄2 1 [3 杨健. 化活 性污泥处理高含盐量有机废水. 1] 驯 上海环境科
学. 9 8 1 () 8 0 19 ,7 9 :~1
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治理技术
油 气 田 环 境 保 护
第l卷. 期 ・ ・ 6 第4 7
处理效率, 并确定了最佳停留时间。 试验数据可知, 由
经 过水解 过程 后 ,好 氧段对 c 去 除率有 了明显 的 0
[]冯克亮摘译. 4 含盐废水生物处理. 环境科学动态.98 3 2 ~ 19 , :2
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1999年5月ENV IRONM EN T AL SCIENCEM ay ,1999含盐废水的生物处理研究进展文湘华 占新民 王建龙 钱 易(清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京 100084 E mail :shc-den @tsingh )摘要 含盐废水包括海水直接利用后排放出的废水和许多工业废水,如化工废水、农药废水.因为含盐量高、废水的生物处理具有一定的难度.本文在文献调查的基础上讨论了含盐废水生化处理的可行性、盐对微生物生化特性的影响和国内外对含盐废水生化处理技术和机理研究的进展.关键词 含盐废水,生物处理,嗜盐微生物.文湘华:女,37岁,博士,副教授收稿日期:1998-10-06Review of The Biological Treatment of Salinity WastewaterWen Xianghua Zhan Xinmin Wang J ia nlo ng Qian Yi (State Key J oin t Laboratory of ESPC,Department of Environmen tal Engin eering,Tsinghua University,Beijing 100084,China E -mail:sh c -den @tsingh ua .edu .cn )Abstract M any kinds o f w astewa ter co ntains hig hly -concentra ted salt,such a s municipal w astew ater in cities utili z ing sea w ate r as one par t of w ater supply ,chemical industrial wastew ater and pesticide wa stewa ter,etc..It is necessa ry to put emphasis on the bio log ical trea tment o f salinity w astewa ter .In this paper ,influence of salt o n mic roo rg anism and th e dev elo pment o f the biolog ical tr ea tment ar e review ed .Keywords salinity wa stewa ter ,biological tr ea tment ,halophilic ba cteria . 含盐废水包括含盐生活污水、含盐工业废水和其它的含盐废水.根据含盐废水的来源可以将含盐废水分为:(1)海水直接利用过程中排放出的废水[1] 近年来,为缓解淡水资源日益紧缺的局面,许多沿海城市开始推行海水直接利用.海水可以直接利用于很多方面:①海水用作工业冷却水,广泛用于电力、钢铁、化工、机械、纺织、食品等行业.现在,日本沿海绝大多数企业的工业用水量的40%~50%为海水,美国工业用水的1/5为海水,西欧六国到2000年海水利用量将达到2500×108m 3[2,3].我国海水年利用量约为60×108m 3,大大落后于日美等先进国家[1].②用作工业生产用水.在建材、印染、化工等行业的某些生产工艺中,海水可以直接作为生产用水.例如碱厂用海水代替淡水用于化盐工艺;电厂把海水作为冲灰水.③城市生活用水.用于冲洗道路和厕所,消防以及游泳娱乐等方面.在香港,冲厕海水量已达43×104m 3/d,约为全港淡水用量225×104m 3/d 的17%[1].无论海水直接用于哪一方面,最终都将进入城市污水处理厂.(2)工业废水 一些工业行业在生产过程中排放出高含盐的有机废水,如印染、腌制、造纸、化工和农药等行业.表1和表2分别列出了染料中间体对氨基偶氮苯盐酸盐废水和农药多菌灵废水的含盐情况[4].(3)其它含盐废水 大型船舰上的污水是高含盐生活污水;某些地下水异常地区的天然水比一般淡水的含盐量高很多,如河北平原部分地区浅层地下水为咸水,总溶解固体浓度可以到5g /L 左右[5].1 含盐废水生物处理的可行性微生物广泛存在于自然界,其中一些对盐适应性强的嗜盐微生物在含盐废水生物处理中占有重要地位.表3对常见的嗜盐细菌作了简单的概括[6]. 作为废水生物处理生物相中重要一相的原生动物中也有一些嗜盐类,如:展现突口虫(Condy lostoma -patuum ),红色角毛虫(K eronopsisrube ),绿模瘦尾虫(Uroloptopsisv iridis )和扇状游什虫(Euplotesvannus )[7].这些嗜盐微生物为废水生物处理提供了保证.另外,适应于生活在淡水或淡水生物处理设施中的微生物在受到高含盐废水的冲击时,会通过自身的渗透压调节机制来平衡细胞内的渗透压或保护细胞表1 对氨基偶氮苯盐酸盐生产废水水量和水质水量/t·d-1p H COD/mg·L-1色 度苯胺类物质/mg·L-1Cl-/mg·L-1 210~0.640000~6000020000~400007000~900040000~100000表2 多菌灵农药废水水质COD/mg·L-1邻苯二胺/mg·L-1CaCl2/mg·L-1色 度445008751430001000~3000内的原生质,这些调节机制包括细胞聚集低分子量物质,如氨基酸、糖、甘氨酸三甲基内盐来形成新的胞外保护层,调节自身新陈代谢,改变遗传基因[8].因此,正常的活性污泥处理工艺会通过活性污泥的适应性而处理含盐废水.表3 嗜盐细菌名 称嗜 盐 浓 度特 性野油菜黄单胞菌X.camp estris 2.0%~ 5.0%革兰氏阴性,好氧,杆菌生枝动胶菌Z.ramigera 3.0%生长良好,6.5%不生长革兰氏阴性,好氧,杆菌鳗孤菌V.angu illarum NaCl10%不生长,7%生长差,不加NaCl可以生长致病菌费氏孤菌V.fischer i10%不生长,不加盐不生长,7%生长良好革兰氏阴性;兼性厌氧,孤菌肋生孤菌V.costicola NaCl10%中生长不水解酪蛋白霍乱孤菌V.cholerae NaCl7%中生长差,不加NaCl可以生长付溶血孤菌V.p arahaemolyticus NaCl7%生长良好,无NaCl不能生长明亮发光杆菌P.p hosphoreum3%适于生长,0.5%~5%可生长,无盐不生长革兰氏阴性,兼性厌氧,杆菌哈威折光杆菌L.ha rveyi1970最适合食盐 2.0%~ 3.0%,无盐不长紫色色杆菌C.violaceum Bergonzini盐浓度不能超过6%严格好氧或者兼性厌氧吲哚黄杆菌F.indoltheticum生长需食盐,从海水环境分离菌体周生鞭毛泰伦黄杆菌F.tirrenicum生长需食盐,从海水环境分离菌体周生鞭毛湿润黄杆菌F.uliginocum生长需食盐,从海水环境分离嗜海水黄杆菌F.halmep hilum生长需食盐,从海水环境分离脱硫脱硫孤菌河口亚种生长需要NaCl,在含苹果酸盐硫酸盐培养基上生长革兰氏阴性厌氧菌D.desulfur icanssubsp.aestuarii需盐脱硫孤菌D.salexigens生长需要NaCl,在含苹果酸盐硫酸盐培养基上生长革兰氏阴性厌氧菌盐脱氮付球菌P.haloden itr if icans嗜盐专营有机化能型威氏硝化杆菌N.winogra dskyi w ins low etal 1917革兰氏阴性无机化能型,专性好氧硝化球菌N.mobilis.w atsonet Waterbury 1971海水+亚硝酸盐环境革兰氏阴性无机化能型,专性好氧欧洲亚硝酸单胞菌N.eu r opaea W inograd-sky1892海水或者淡水富加N H3和无机盐的培养基革兰氏阴性无机化能型,专性好氧海洋亚硝化球菌N.occanus革兰氏阴性无机化能型,专性好氧禾他甲烷球菌M.voltae可以忍受5%NaCl革兰氏阴性球菌,产甲烷细菌2 含盐废水生物处理的实验研究Karg i和Dincer利用间歇生物反应器进行了自配水样实验,研究了盐的抑制作用及动力学常数[9]; Hanoda和Al-Atlar利用完全混合式反应器研究了N aCl浓度(10g/L和30g/L)对活性污泥工艺处理效率的影响[10];Belkin等研究了高盐环境下化工废水生物处理的可行性[11];在国内,安林和顾国维讨论了盐度对二阶段接触氧化法处理废水的影响[12].其它一些学者开展了用不同反应器处理含盐废水的效率研究,如滴滤池[13]、延迟活性污泥法[14]、传统活性污泥工艺[15]等.同济大学环境生物教研室提出了用不同生物处理工艺处理有机废水时所允许的N aCl浓度(表4).[12]关于高含盐量对生物处理系统的影响,有以下2种观点:(1)高盐环境及盐浓度的变化对生物处理有抑制作用 Ing ra m通过对杆菌的研究发现,当N aCl浓度1053期 环 境 科 学 表4 几种生物处理方法中NaCl浓度的限制量工 艺污泥处理活性污泥工艺生物滤池自 净 化两阶段接触氧化NaCl/mg·L-15000~100008000~900010000~400001000025000~35000大于10g/L时,微生物呼吸速率降低[16].当Na Cl浓度大于20g/L时,会导致滴滤池BO D去除率降低[13],在此浓度下,活性污泥法的BO D去除率降低,同时污泥的絮凝性变坏,出水SS升高,硝化细菌受到抑制[15].以含高浓度卤代有机物废水进行的试验表明,BO D去除率随盐浓度的增加而降低[11].高盐环境下微生物代谢酶活性受阻,生物增长慢,产率系数低;水体密度增加;影响污泥絮凝性[1].处理含盐废水反应器中溶解氧浓度较低[17].高盐环境下的污泥较一般污泥糖类、蛋白质含量低而脂类、RN A含量高[18].许多学者发现盐浓度的变化对生物处理存在影响.延时曝气工艺中,急剧的盐度增高导致BO D去除率降低;反之当进水由含盐水换成一般废水时,曝气池中污泥浓度降低[14].降低含盐浓度比增加盐浓度对微生物的影响更大,当无盐系统突然加入30g/L N aCl时,系统BO D去除率降低30%;而当污泥经30 g/L Na Cl驯化后,系统BO D去除率则要降低75%左右.Kincannon和Gaudy认为盐浓度的变化会导致细胞组分的分解[18].(2)含盐量不会降低废水生物处理的有机物去除率,适当的含盐量可以提高污泥絮凝性,还对生物处理系统起到稳定作用 W oo la rd等把嗜盐微生物在序批式生物膜反应器(SBBR)中培养,处理含盐量1%~15%的合成含酚废水,即使含盐量高达15%(150 g/L),对酚的去除率依然在99%左右[19].Hamoda和Al-Atlar对活性污泥法处理含盐废水(10g/L和30g/L)的研究发现,高盐环境下生物活性和有机物去除率均有提高,T O C去除率在N aCl0 g/L、10g/L、30g/L时,分别为96.3%、98.9%、99.2%;O U R分别为1275mg/(L·d)、1987mg/(L ·d)和2000mg/(L·d).他们认为在高盐条件下,微生物生长没有受到抑制,相反促进了一些嗜盐菌的生长,使反应器内微生物浓度增加,降低了有机负荷.另外,Na Cl的加入也提高了污泥的絮凝性[10].Kinca nno n和Ga udy发现在适宜N a Cl浓度下(8~10g/L),能维持反应器内较高的污泥浓度,并建议城市污水处理厂可通过适当措施使污水Na Cl浓度维持在8g/L左右[20].目前生化治理含盐废水的研究得出的结论不很一致,且多数工作局限在配水实验,因此,研究含盐废水的生物处理的可行性、机理和处理技术是必要的.参考文献1 尤作亮等.海水直接利用及其环境问题分析.给水排水, 1998,24(3):642 刘洪滨.我国海水淡化和海水直接利用事业前景的分析.海洋技术,1995,14(4):763 谭征等.走向海洋新世纪.北京:北京工业大学出版社, 1993.934 占新民,王建龙等.中和沉淀-树脂吸附法处理对氨基偶氮苯盐酸盐废水的实验研究.环境工程,1998,16(3):7 5 郭永海.河北平原地下水环境演化规律及其与人类活动相互关系的研究.中国地质大学博士论文,1993.126 邱文芳主编.环境微生物学技术手册.北京:学苑出版社,1989.2347 沈韫芬,章宗涉等.微型生物监测新方法.北京:中国建筑工业出版社,1990.638 Gau thier,M.J.Flatau G.N and Breittmayer U A.Protective Effect of Glycine Betaine on Su rvival of Es-cherichia Coli Cells in M arine Environm ent.Wat.Sci.Tech.,1991,24(2):129~1329 F ikret Kargi and Ali R D incer.Biological Treatmen t of Salinity Was tewater by Fed-Batch Operation.J.Ch em.Tech.Biotech.,1997,69:167~17210 Hamoda M F and Al-Atlar I M S.Effects of High Sodi-um Ch loride Concentration on Activated Sludge Treat-men t.Wat.Sci.Tech.,1995,31(9):61-7211 Shimshon Belkin,Asher Brenner et al.Biological Treatmen t of a High Salinity Ch emical Indus trial Was tewater.W at.Sci.Tech.,1993,27(7~8):105~11212 An Li and Gu Guow ei.The Treatmen t of Saline Was tewater Using a Tw o-Stage Contact Oxidation M eth od.W at.Sci.Tech.,1993,28(7):31~3713 Law ton G W et al.Effect of High Sodium Chloride Concentration on Trickling Filter Slim es.Sew age and Indus trial Was tes,1957,29(11):1228~123614 Stew art M S,Ludw ig H F et al.Effects of Varying Salinity on th e Extend ed Aeration Process.Sew ag e and Indus trial Was tes,1962,34(11):1161~117715 Lud z ack F J et al.Tolerance of H igh Salinities by Con-v en tional W astew ater Treatmen t Proces ses.Sew age and Indu strial W astes,1965,37(10):1404~141616 Ingram M.The Influence of Sodium Ch loride and Tem-perature on th e Endog enous Respiration of Bacillus Cereus.J ourn.Bacter.,1939,38:613~61817 Ching-Guang W en.Jao-Fuan Kao,Law rence K Wang and Chii Cherng Liaw,Effect of Salinity on Reaeration Coefficient of Receiving W aters.W at.Sci.Tech., 1984,16(1):139~15418 D F Kincannon and A F Gaudy.Som e Effects of High Salt Concen trations on Activ ated Sludge.J.W PCF.1966,38(7):1148~115919 Woolard C R.Biological T reatm ent of Hypers aline Was tewaters.DAI,1993,54-058:2645~283320 Kincannon D F and Gaudy A F.Respons e of Biological Was te Treatment Sys tems to Ch ang e in Salt Condi-tions.J.Bio tech.Bioeng.,1968,10(4):483~496106环 境 科 学20卷。