工程說明

如何有效地處理含高濃度鹽分的農(nóng)藥廢水對廣大工程技術(shù)人員提出了很大的挑戰(zhàn)。農(nóng)藥廢水表現(xiàn)出以下特點(diǎn)：

農(nóng)藥的生產(chǎn)通常是非連續(xù)性的，進(jìn)水的波動較大，生產(chǎn)出最終產(chǎn)品需要經(jīng)過很多步的合成過程。

廢水中含有很多不同種類的化學(xué)物質(zhì)，其化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)差異很大。

很多污染物的溶解度很低，阻礙或抑制微生物菌群，因此對降解過程有拮抗和毒害作用。

鹽度較高，一般情況下可達(dá)到15-45g/L，因其高滲透壓減少了活性污泥的營養(yǎng)攝入。

但是通過現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用中這些污染物也能被非常有效地降解，在實(shí)際運(yùn)用中以下因素應(yīng)充分考慮到：

存在一定量的特殊活性的微生物菌群。

有效和穩(wěn)定的生物降解所需要的微觀環(huán)境，其參數(shù)可通過實(shí)驗(yàn)確定，一般來說生物降解可在好氧、缺氧和厭氧的環(huán)境下進(jìn)行。

生物反應(yīng)池。

對相關(guān)生物菌群的容納和保護(hù)，防止其流失。有些微生物菌群的繁殖速度慢，容易被污水帶出反應(yīng)器，從而導(dǎo)致生化反應(yīng)過程不穩(wěn)定。

LEVAPOR生物膜工藝

通過將微生物菌群固定在有吸附能力和孔隙的LEVAPOR懸浮填料上，一些特殊生物菌群在反應(yīng)池中的容納和保護(hù)難題就迎刃而解，在懸浮填料上形成的高效生物膜能有效拮抗抑制劑和毒性物質(zhì)，并使生化降解穩(wěn)定進(jìn)行。其作用的有效性已通過大量基于好氧，缺氧或厭氧環(huán)境的工程實(shí)例得到證明。

橫截面                                              LEVAPOR®懸浮填料  厭氧細(xì)菌在其表面繁殖

因?yàn)?LEVAPOR®懸浮填料的高吸附率和孔隙度，其對含難降解物質(zhì)的污水的處理基于以下機(jī)理：

有毒抑制物質(zhì)被吸附在懸浮填料表面，從而其對液相的抑制作用顯著降低

微生物菌群能在生物膜上更快地繁殖生長，從而

在生物膜上的菌群對毒性物質(zhì)的抵抗力顯著增強(qiáng)

對吸附在懸浮填料上的污染物有極佳的降解效果

LEVAPOR懸浮填料的生物再生能力強(qiáng)

單位時間和空間的處理效率明顯提高

剩余污泥的產(chǎn)量顯著減少

LEVAPOR生物膜工藝處理農(nóng)藥廢水工程案例

該項(xiàng)目所處理的廢水有以下特點(diǎn)：

含鹽濃度高。

原料和生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品對微生物菌群有毒害和抑制作用。

含有大量的溶劑，如甲醇、甲苯、二氯甲烷、甲基-異丁基酮等，這些物質(zhì)容易生化降解。

項(xiàng)目概要

該農(nóng)藥廠的原料為三嗪和苯基脲，日均處理污水2000立方米。COD濃度為6000-10000 mg/L 。凱氏氮(TKN)濃度為500-800 mg/L, 其中的主要物質(zhì)是很難水解酸化的有機(jī)氮（三嗪）。鹽的濃度在10-28 mg/L 之間波動,主要是氯化鈉。

原來該廠使用活性污泥法來處理廢水，COD的降解率只能達(dá)到40-50%，無法達(dá)到所要求的80%的降解率。

項(xiàng)目實(shí)施

1.首先在實(shí)驗(yàn)室做了厭氧-好氧的模擬實(shí)驗(yàn)，得出以下結(jié)論：

1)污水的生化降解能力主要是由終產(chǎn)品和對微生物菌群有毒害和抑制作用的原料的濃度所決定。

2)在厭氧階段和硝化階段鹽度的波動對廢水的處理效果影響也很大。

3)微生物菌群需要固載在LEVAPOR上以避免水力和毒性物質(zhì)的沖擊。

4)在同樣的負(fù)荷條件下如果只使用好氧工藝COD能被去除70-80%，而采用厭氧-好氧工藝COD去除率能達(dá)到85-93%。

2. 中試試驗(yàn)

為了確定最佳的工藝方案在該工廠做了與實(shí)際情況很相近的中試，在中試過程中充分考慮到因?yàn)榧竟?jié)原因產(chǎn)品線的變化情況，該中試持續(xù)了一年的時間。在厭氧和好氧反應(yīng)器中均投加了一定量的LEVAPOR產(chǎn)品。

在中試過程中對各種流程參數(shù)和工藝條件作了充分的研究。在COD的單位負(fù)荷為3-4 kg/m3x天的相同條件下如果單獨(dú)采用好氧段處理，COD的去除率為75%，而采用厭氧-好氧聯(lián)級處理COD的去除率則能達(dá)到85-90%，超出了所要求達(dá)到的80%的降解率的目標(biāo)。

工藝流程圖如下：

從中可以看出厭氧處理的重要性，盡管80%COD的組成是易降解的有機(jī)物，但是因?yàn)殡S時間的推移抑制性和毒性物質(zhì)會不斷在反應(yīng)池中累積，其對降解的效率與穩(wěn)定性有較大的影響。

下面的表格說明了各種污染物的進(jìn)水濃度以及水解+厭氧和好氧對去除率的貢獻(xiàn)程度。

易降解的物質(zhì)無論過程的穩(wěn)定性如何都能全部去除，但絕大部分是在水解和厭氧階段降解掉的。如果過程穩(wěn)定性稍差，有些物質(zhì)如甲基異丁基酮和胺類的一部分是在好氧階段去除。

在該項(xiàng)目中還觀察到在厭氧段過程穩(wěn)定性對去除難降解物質(zhì)的重要性。穩(wěn)定性很好的情況下三嗪的去除率能達(dá)到92%，在不穩(wěn)定狀態(tài)下只能去除60%的三嗪。同樣多的情況也可在硝化反應(yīng)中觀察到，如果流程不穩(wěn)定原本正常運(yùn)行的硝化過程也會中斷。過程的不穩(wěn)定性對非對稱性苯基脲的影響相反比較小。

此后當(dāng)?shù)卣笤搹S對氨氮也做處理。通過對硝化菌和亞硝化菌的接種和對污水環(huán)境的適應(yīng)，在厭氧-好氧環(huán)境中含氮有機(jī)物的去除率明顯高于好氧環(huán)境。其中LEVAPOR發(fā)揮了很關(guān)鍵的作用，因?yàn)檫@些菌群的繁殖速度很慢，產(chǎn)率很低，很容易被污水從反應(yīng)池中帶出，其對酸堿度、溫度和鹽度的敏感性很高，此外有機(jī)和無機(jī)抑制物質(zhì)對硝化反應(yīng)的影響非常大，經(jīng)常導(dǎo)致硝化反應(yīng)不穩(wěn)定。這些菌群固定在LEVAPOR懸浮填料中，其對有毒抑制物質(zhì)以及酸堿度和溫度的變化的耐受性更強(qiáng)，它們的存活時間也更長。

農(nóng)用化學(xué)品有毒廢水的多聯(lián)級生物處理設(shè)施，包括硝化/反硝化

工程圖片