企业在日常运营中经常面临高浓度有机废水的处理问题,选择合适的处理技术是关键。在处理这类废水时,首先需要根据废水的来源和性质来确定相应的处理策略。一般而言,可以将高浓度有机废水分为以下三类,并针对每种类型介绍其主要处理原理:
1.易生物降解的高浓度有机废水(B/C比值大于0.58),这类废水如食品加工行业产生的含脂、蛋白质、碳水化合物等天然有机物的废水,它们可以通过微生物代谢过程被转化为二氧化碳和水。
处理工艺通常以生物处理技术为主,例如采用隔油、混凝气浮和A/O(厌氧/好氧)处理工艺,可有效将废水中的化学需氧量(COD)从5000mg/L降至100mg/L以下。混凝气浮法通过加入药剂使悬浮物和胶体凝聚,然后通过气浮和刮渣机去除这些物质,浮渣最终被排入污泥池。
2.可生物降解的高浓度有机废水(B/C比值介于0.30至0.45之间),这类废水主要来源于工业生产,如烃类化合物、纤维素、聚乙烯醇等。尽管这类化合物较难生物降解,但通过微生物驯化,它们最终可以被分解。常用的生物处理方法是结合厌氧和好氧生物处理,首先提高废水的可生化性,随后将其分解为二氧化碳和水。
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3.难以生物降解的高浓度有机废水(B/C比值小于0.3),这类废水多来自化工、制药和农药行业,例如农药企业的有机磷废水和化工企业的高分子化合物废水。针对这类废水,处理方法需着重于提高废水的生物可降解性,包括去除有机物、降低浓度和去除有毒有害物质。预处理阶段可采用铁碳微电解技术,结合芬顿氧化法,后续通过厌氧生物处理进一步提高生化性。
铁碳微电解是一种通过在废水中加入铁和碳作为电极材料,利用它们之间的电位差产生微电流,从而促进废水中有机污染物的降解的方法。
铁作为阳极,碳作为阴极,在微电流的作用下,铁会逐渐被氧化,同时在碳表面发生还原反应,产生氢气和其他氧化还原反应的中间产物,这些产物能够有效地降解废水中的有机物。
过程:
废水中加入铁屑和碳颗粒,形成原电池。
铁屑作为阳极发生氧化反应,释放电子。
碳粒作为阴极,在水中的氧气作用下发生还原反应,产生氢气。
废水中的有机污染物在微电流的作用下被氧化或还原,转化为易降解的小分子物质,如二氧化碳和水。
同时,铁离子的水解作用也有助于固体悬浮物的沉降,进一步净化废水。
厌氧生物处理是利用厌氧微生物(如甲烷菌)在无氧的条件下分解废水中的有机物,将其转化为甲烷和二氧化碳。这是一种高效的生物能量回收方式,也是减少废水中有机物含量的重要手段。
过程:
废水经过预处理,去除大颗粒悬浮物和调节pH值。
厌氧微生物在无氧环境中开始分解废水中的有机物。
有机物在微生物的作用下被转化为简单的有机酸和氢气。
有机酸进一步被转化为甲烷和二氧化碳,这个过程称为甲烷化过程。
甲烷气体可以被收集并作为能源使用,而处理后的废水则可以进一步净化或排放。
通过对这些废水类型的处理原理和方法的介绍,可以为企业提供清晰的废水处理技术指导,帮助其更有效地管理和处理高浓度有机废水。