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    生物技術在難降解廢水及污泥處理中的應用及展望

    作者:中勝化工    日期:2019-06-13

    一、工業廢水處理市場前景廣闊

    目前,我國造紙、化工、紡織、鋼鐵等產業的污水排放比重很大,其中工業廢水是主要排放源,2015年,我國工業廢水排放量已占全國污水排放總量的32.4%。同時,很多工業廢水處理設施非正常運行,無證排污、偷排和超標排放情況十分嚴重。2012年陶氏發布的《中國渴求水資源》報告指出,中國工業水資源的重復利用率僅為25%。因此,排放量大、達標率低、回用率低均是我國工業污水排放所面臨的嚴重問題。


    工業廢水成分復雜,以重金屬、油類及有毒物為主,對環境及人體危害大,單一的處理技術手段難以有效解決,工業廢水處理技術也亟需突破。


    據統計,2014-2015年我國工業廢水處理市場規模為1697億元,但目前我國工業污染治理設施的社會化運營比例僅有5%左右,因此工業廢水處理市場前景十分廣闊。





    二、物化預處理+微生物強化處理工藝


    現有難降解工業廢水處理技術包括化學法、物理法等,耐受沖擊力差、生化效率低、耗時長、二次污染和殘留嚴重且改造提升空間低。研究針對以上現有處理技術的缺點,開發了物化預處理+微生物強化處理工業廢水技術路線,技術指標:在1T中試及1000T規模菌劑試驗中,鹽度適用范圍0-18%,COD去除率>90%,色度去除>99%,鹽度去除50%。同時降低基建***70%,減少運維40%以上。


    物化預處理+微生物強化處理工藝包括以下幾項核心技術:


    1.微生物多樣性與菌種庫建設


    工藝通過篩選鑒定、菌種保藏、信息更新、菌種查找、菌種應用的流程建立了微生物多樣性與菌種庫。


    2.功能菌群構建及群落解析


    該工藝主要對功能菌群的結構和功能進行解析。解析結構的手段包括高通量測序、群落基因芯片、***、DGGE等。解析功能的手段包括宏基因組測序、功能基因芯片、HPLC、NMR等。


    3.嗜鹽菌篩選及高鹽堿性污染治理


    嗜鹽菌篩選及高鹽堿性污染治理是針對嗜鹽菌生長慢、降解能力弱的問題而進行開發的突破嗜鹽菌擴培的技術,技術可以實現快速生化反應以及快速掛膜。


    4.高COD工業廢水預處理技術


    工業廢水鹽度高、有機物組分復雜、難生化處理,基于此,研究開發多種預處理技術以解決以上問題,包括電滲析裝置、電滲析填料、選擇性離子膜、活性菌落掛膜等。


    5.生物菌劑及微生態營養制劑


    微生態營養制劑是微生物菌劑經過發酵培養,其部分發酵產物經水解,再與不同營養物質配比而成,用于強化污水生化處理的添加劑。其組成包含孢子化功能菌(主要成分),發酵代謝產物、蛋白質、生物酶、促生素等(促生成分),氮、磷、其他微量元素(輔助成分)。微生態營養制劑可以增強細胞代謝強度,促進增殖,提高對毒性污染物氧化分解能力,提高系統抗沖擊性和穩定性。不需較大硬件投入使系統的處理水質有明顯提高。


    以上5項技術的應用,使得物化預處理+微生物強化處理工藝與傳統處理技術相比較,在運行成本、處理效率、管理難度等方面均有所改善。





       三、技術應用實例


    1.氰 化物廢水(鹽度0.6%)

    針對天津8.12劇毒含氰廢水,活性菌劑噸罐發酵24小時,按照菌濃1010個細胞/ml投入廢水處理現場。低濃度含氰廢水經20小時處理,獲得93%的脫氰效率;高濃度事故廢水在經過48h的處理,CN-降解率達98%。

    2.顏料廢水(鹽度1%)

    采用生化為主、物化為輔的組合工藝,在生物曝氣池中填料負載豐富的功能菌群,廢水COD降解率95.22%,處理時間3-4天后出水色度明顯降低。


    3.超高COD化工廢水(鹽度5%)

    通過理化參數檢測、有機物組成分析、菌群構成分析等方法手段,全面解析某超高COD化工廢水處理工藝過程,揭示當前工藝的不足,進一步對工藝優化***基礎性數據及指導。改善后的處理裝置采用預處理-生物接觸氧化技術對高鹽堿化工廢水(鹽度5%,COD 117***mg/L)進行處理,廢水蕞終COD≤5000 mg/L。


       4.其他應用

    該技術可以處理含鹽廢水、印染廢水、化工廢水等幾十種高有機物、高毒、重污染廢水,目前已為天津、河北、河南、山東及浙江多家工業企業***技術服務。





    四、難降解工業廢水處理展望


    未來,難降解工業廢水處理應著力解決以下問題,以期得到更 好的發展與進步。

    1.投菌量增加與成本控制

    2.高鹽廢水與污泥懸浮、菌劑絮凝性能

    3.高鹽抑制活性與營養劑調整

    4.污泥回流與污泥性能維持、保藏

    5.上下游工藝集成/活性污泥活性補充與壓力緩沖

    6.連續流加菌劑生產裝置研發應用

    7.工業廢水中物質回收利用


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