高浓度废水处理设备工艺介绍

一、高浓度废水的来源

高浓度废水一般指造纸、皮革和食品工业排放的化学需氧量在2 000毫克/升以上的废水。这些废水含有大量碳水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物，如果直接排放，会造成严重污染。

二、高浓度废水的水质特征

（1）有机物浓度高。COD一般为2 000 mg/L以上，有些高达数万至数十万mg/L，但BOD相对较低，很多废水BOD与COD之比不足0.3。

（2）成分复杂。含毒性物质的废水中有机物多为芳香族化合物和杂环化合物，多含硫化物、氮化物、重金属和有毒有机物。

（3）色度高，有异味。有些废水散发出刺鼻的恶臭，对周围环境产生不良影响。

（4）具有强酸强碱性。

三、高浓度有机废水危害

高浓度废水主要有以下三种危害:

（1）需氧性危害。由于生物降解，高浓度有机污水使受体缺氧、厌氧，造成大量水生生物死亡，产生恶臭，使水质和环境恶化。

（2）感观性污染。高浓度有机污水不仅使水体失去利用价值，而且严重影响水体附近人们的正常生活。

（3）致毒性危害。高浓度有机污水含有大量有毒有机物，这些有毒有机物会积累并储存在水体、土壤等自然环境中，最终进入人体，从而危及人体健康。

四、高浓度废水处理设备工艺介绍

1、生物处理技术

生物处理是废水净化的主要工艺，用于处理的有机废水。生物处理(Biological treatment)是利用微生物的代谢作用来分解和转化水中有毒有害化学物质和其他各种超标成分的生物技术。降解的主要场所是含有微生物、生物膜及其相应反应器的活性污泥。因此，各种生物处理方法和技术应运而生。微生物法不仅经济安全，而且污染物阈值低，残留少，无二次污染。具有良好的应用前景。根据不同的反应条件，微生物处理可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。

（1）好氧活性污泥法

在污水处理中，活性污泥法是应用最广泛的技术之一。它是对天然水体自净的人工模拟，增强了水的自净能力，并用悬浮微生物絮凝物处理有机污水。活性污泥法自1914年在曼彻斯特实验厂建立以来，已有90多年的历史。随着活性污泥法在实际生产中的广泛应用和技术的不断创新和改进，特别是近几十年来，活性污泥法在反应动力学和技术方面取得了长足的进步，在对其生物反应和净化机理进行深入研究和探讨的基础上，出现了多种能够适应各种条件的工艺流程。目前，活性污泥法已成为各种有机污水的主要处理技术。

根据各种运行方式的工艺特点和应用条件，好氧活性污泥法可分为普通活性污泥法、还原曝气活性污泥法、分段进水活性污泥法、吸附再生活性污泥法(CSAS)、全混合活性污泥法(CMAS)、高负荷活性污泥法和纯氧曝气活性污泥法(HPOAS)。上述污水处理方法在平衡有机负荷和需氧量、提高曝气池对水质、水量和冲击负荷的适应性、减少污泥产生、缩短曝气时间、提高氧气向混合液的输送能力和利用率、减少污泥膨胀的发生等方面都是对传统活性污泥法的改进。在改善的同时，不可避免地会出现处理效果差的缺点，特别是对于高浓度有机污水，处理起来更加困难和合理。

（2）好氧生物膜法

①膜-曝气生物反应器

采用透气致密膜(如硅橡胶膜)或微孔膜(如疏水聚合物膜)，采用板式或中空纤维式组件，在保持气体分压低于泡点B (UbblePoint) T的条件下，实现对生物反应器的无气泡曝气..由于传递的气体含在膜系统中，因此提高了接触时间，极大地提高了传氧效率。同时气液两相复膜分离，有利于更好地控制曝气工艺，有效地分离曝气与混合功能。由于供氧面积是确定的，该过程不受传统曝气系统中气泡大小和停留时间等因素的影响。

（3）膜分离生物反应器

膜分离生物反应器中的膜组件相当于传统生物处理系统中的二沉池。膜组件用于固液分离，截留的污泥回流到生物反应器中，通过水排出。根据膜组件和生物反应器的相对位置，膜分离生物反应器可分为三种类型:一体式膜生物反应器、分体式膜生物反应器和复合膜生物反应器。

在分体式膜生物反应器中，生物反应器的混合液由泵加压进入膜组件，在压力作用下，膜过滤液成为系统处理后的出水，而活性污泥、高分子物质等被膜截留并返回生物反应器。分置式MBR通过料液循环错流运行，其特点是：运行稳定可靠，操作管理容易，易于膜的清洗、更换及增设。然而，为了减少污染物在膜表面的沉积，循环泵提供的进料液体的流速非常高，因此功耗很高。

依据生物解决的加工工艺规定，集成化膜生物反应器可分成二种方式:这种是硝化池，另这种是反硝化池。膜组件浸没于硝化反应器中，两池之间通过泵来更新要过滤的混合液。第二种组合最简单，直接将膜组件置于生物反应器内，通过真空泵或其它类型的泵抽吸，得到过滤液。为了减少膜表面污染，延长运行周期，泵通常间歇运行。

①厌氧生物处理法

UASB是上流式厌氧污泥床，在反应器上部设置一个气固液三相分离器，混合液中的污泥具有自动返回反应区维持大量生物量和长SRT的特点，整个反应器由反应区和沉淀区两部分组成。UASB具有很高的容积负荷率和污泥负荷率。UASB处理高浓度废水时，UASB的容积负荷可高达10kg/m3·d ~ 50kg/m3·d(需氧最大值为5kg/m3·d ~ 10kg/m3·d)，水力停留时间可缩短至10h ~ 12h，这与污泥床中剩余的大量厌氧颗粒污泥密不可分。厌氧颗粒污泥大多呈卵状，直径为015 mm ~ 5 mm，具有良好的沉降和生物活性。UASB反应器中颗粒污泥的形成通常需要几个月的时间，但在碳水中加入惰性载体、颗粒活性炭和甲醇可以缩短颗粒的形成时间。三相分离器分离效果的好坏也是决定UASB成功的关键。同时，人们在使用厌氧工艺过程中开发了水解(酸化)工艺。

水解酸化的目的是将废水中的不溶性物质转化为可溶性物质，将微生物难降解物质转化为生物可降解物质。研究证明，厌氧消化过程中水解酸化段不仅可以降低CODcr，而且可以提高废水的可生化性。基于这一特点，人们设计开发了各种类型的水解酸化反应器，在生活废水、印染废水、食品废水和化工废水的处理中发挥了重要作用，并取得了令人满意的效果。

虽然第二代厌氧处理工艺在应用上取得了巨大的成功，但在进一步扩大其应用范围的过程中仍然遇到了许多问题，迫使人们在此基础上继续研发，从而相继开发出第三代和新型厌氧反应器。主要包括膨胀颗粒污泥床(EGSB)、厌氧内循环反应器、厌氧折流板反应器等。高浓度废水处理设备工艺介绍。