化工废水的特点是含有大量的有机物,这些有机物多样化,导致废水中的化学需氧量(COD)显著升高,给废水处理带来了极大的挑战。例如,一家化工企业在生产化学助剂过程中产生的废水,根据产品不同,分为几股不同浓度的废水,其COD浓度从70000mg/L到12000mg/L不等。
预处理阶段的重要性面对高浓度的有机物,直接进行生化处理是不可行的。因此,预处理成为废水处理过程中不可或缺的一步。物理预处理通常用于去除废水中的悬浮物、浮油和其他固体物质。然而,仅靠物理方法无法有效去除复杂的有机物质,因此需要化学预处理方法。
化学预处理方法包括电化学氧化、化学氧化和化学混凝等,这些方法能够有效地分解和转化废水中的有机物,提高废水的生物可降解性。在本案例中,采用了“微电解+芬顿氧化”的化学处理方法,这种方法通过氧化作用分解难降解有机物,提升废水的生物处理潜力。
生化处理:厌氧与好氧的结合生化处理是废水处理中的另一个关键环节,包括厌氧和好氧两种生物处理方法。
厌氧生物处理在高浓度有机环境中有效,能够降解大分子和难以降解的有机物,通常能达到80%以上的COD去除率。
常见的厌氧处理技术包括UASB、水解酸化、EGSB和IC反应器等。
UASB反应器在处理高浓度有机废水方面展现出显著优势,其通过将废水中的有机物质转化为沼气和生物固体,实现能源的高效回收和有机物的显著减少。这一过程不仅减少了废水对环境的负担,还通过沼气的形式提供了一种可再生能源。
在经济性方面,UASB反应器因其低能耗的特性而显得尤为突出。由于厌氧生物处理不需要外部供氧和搅拌,这大大降低了运营成本。此外,UASB反应器的建设成本相对较低,且由于其高效性能,可以在较短的时间内回收投资。
由于UASB反应器在生产沼气的过程中产生的剩余污泥量较少,这也减轻了后续污泥处理的费用和环境影响。同时,该技术还具有良好的适应性和可扩展性,使其能够广泛应用于不同的工业废水处理场景,为环境保护和可持续发展做出了重要贡献。
厌氧处理后的废水通常还含有有机物,这时好氧生物处理就显得尤为重要。
好氧处理通过微生物新陈代谢作用,将剩余有机物转化为无害的二氧化碳和水。好氧处理在有机浓度过高时效率有限,需要较大的处理空间和较长的处理时间。
接触氧化池在处理高浓度有机废水时显示出其独特的优势,主要是因为它能够有效地提高废水中的生物降解速率。在接触氧化池中,高比表面积的生物填料为微生物提供了大量附着点,这不仅增加了生物膜的总量,而且提高了其对有机物的降解能力。这种高效的能量转换过程,对于高浓度有机废水尤为重要,因为它能够在短时间内大幅度降低有机物的浓度。
接触氧化池的另一个优势是其出色的负荷耐受性。在面对高浓度有机废水时,接触氧化池能够应对较大的化学需氧量(COD)负荷,而不会因为负荷的突然增加而影响其处理效能。这种强大的稳定性和适应性,使得接触氧化池成为处理高浓度有机废水时的理想选择。
除了高效和稳定外,接触氧化池还具有较低的运行和维护成本。因为它减少了对外部供氧和机械搅拌的依赖,从而节约了能源消耗。同时,由于生物膜的自絮凝作用,接触氧化池能够减少污泥的产生,简化了污泥处理过程,进一步降低了运营成本。这些特性使得接触氧化池在长期的废水处理过程中,为高浓度有机废水的处理提供了一种经济有效的解决方案。
深度处理的必要性即使经过预处理和生化处理,废水中可能仍存在难降解的有机物和其他污染物,这些物质可能无法通过常规处理达到排放标准。因此,建立深度处理工艺是必要的,以去除生化处理阶段未充分去除的污染物,包括微生物难以降解的有机物或磷、氮等。
本项目的废水处理方案综合了化学预处理、生化处理(厌氧和好氧)以及深度处理,确保废水达到安全排放的标准。这种综合方案有效地解决了废水处理中的难题,为化工企业的环境友好型生产提供了有力的技术支持。