工业废水的最新处理工艺有哪些？

AB工艺废水处理AB工艺最早是由德国的BOHUKE教授开发的。在该工艺中，曝气池分为高负荷和低负荷两个部分，每个部分都有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷阶段(阶段A)的停留时间约为20-40分钟，主要是生物絮凝和吸附，同时发生不完全氧化反应。生物以短代菌群为主，BOD去除50%以上。B段与常规活性污泥法相似，负荷较低，泥龄较长。AB法A效率高，缓冲能力强。B段起到出水控制的作用，处理稳定性好。对于高浓度污水处理，AB法适用性好，节能效益高。特别是采用污泥消化和沼气利用工艺时，优势最为明显。方法B工艺中的主要处理构筑物包括A级曝气池、中间沉淀池、B级曝气池和二次沉淀等。通常不设初沉池，采用A级处理系统。A段和B段有各自独特的污泥回流系统，因此有各自独特的微生物种群，有利于系统功能的稳定。但是AB法污泥产量比较高，一个阶段的污泥有机物含量极高，需要对污泥进行后续的稳定化处理，会增加一定的投资和费用。此外，由于A阶段去除了较多的BOD，碳源可能不足，难以实现反硝化过程。对于污水浓度较低的场合，B段操作难度较大，也难以发挥其优势。目前仅采用A级工艺，效果优于一级处理。作为过渡工艺，在性价比上有很好的优势。一般适合排河海。目前，AB工艺在欧洲已得到广泛应用。截至1987，已有22座AB工艺污水处理厂投入运行，21正在建设和规划中。近年来，国内相关单位也对AB工艺进行了研究，并取得了一些成果。实践证明，该工艺是现代污水处理技术的新发展。AB工艺由A级曝气池、中间沉淀池、B级曝气池和最终沉淀池组成。AB工艺的主要特点是:1。a污泥负荷高，而B污泥负荷低。2.A级和B级的微生物群落特征明显不同，被两套互不相关的回流系统严格分开。3.没有沉淀池，A类就变成了开放式生物动力系统。4.根据污水成分的不同，A级可以好氧运行，也可以缺氧运行。AB工艺典型设计参数表1级F/m kgbod5/kg mlss d水力停留时间h MLSS g/ L泥龄DO A级2 ~ 60.52.04 ~ 10h0.2 ~ 0.7b级0 . 10 ~ 0 . 302 ~ 43 . 515 ~ 20d 0 . 7 ~ 1.5秒AB工艺的运行机理是65438排水管网中发生细菌增殖、适应和选择等生物过程，导致微生物群落的出现，具有旺盛的生命力和对原有污水环境的适应性。因此，城市污水本质上是污染物和微生物群落的* * *沉积。在AB工艺的A阶段，充分利用原污水中存在的生物动力潜力。泰安市污水处理实验中观察到的现象表明，一级A对BOD和COD的去除主要不是由于细菌的快速增殖和降解，而主要是由于细菌的絮凝和吸附。静态试验表明，有大量的微生物已经适应了原污水，并且这些微生物具有自发的絮凝作用。当它们进入A级曝气池后，在A级中原有的细菌胶束的诱导和促进下，迅速絮凝在一起。絮体的结构类似于细菌胶束。絮凝的同时，絮体与原有的细菌胶束结合，成为A级污泥的一部分，具有很强的吸附能力和优良的沉降性能。絮凝微生物的数量与A级污泥的浓度有关。当污泥浓度低于1g/L时，絮凝效果较差。在絮凝和吸附的同时，微生物有限的增殖，这可能与A级污泥的絮凝(或物质)产生有关。根据泰安市污水处理试验，计算出进水中以ss形式表示的微生物生物量为150mg/L，一级出水微生物生物量为70mg/L..则A级进水微生物形成的污泥浓度Xi可按下式计算:Xi=Q△SQ c /V其中:Q-进水流量；Q c ——A级泥龄；△s——A级截留的微生物生物量；V ——甲类曝气池的容积。将数据代入上式:Xi = 4l/h×80mg/L×10h/2l = 1600mg/L A级实际污泥浓度为2000mg/L，也就是说进水微生物占A级污泥的80%左右，只有20%左右是增殖产生的。因此，絮凝去除约占A级BOD去除的65%，吸附和增殖引起的去除约占35%。增殖去除的BOD基本是溶解的BOD。2.A级去除难降解物质当进水为城市生活污水和工业废水的混合水或仅为工业废水时，污水中往往含有许多难降解物质，如多环芳香族化合物、卤代烃等。如果完全采用好氧法处理，不仅消耗了大量的氧气，而且BOD去除往往达不到要求的指标。当进水中难降解物质含量高时，A级缺氧运行。在这种情况下，A级的一些微生物可以通过厌氧消化和不完全氧化，将BOD 5检测不到而COD可以检测到的难降解有机物转化为BOD 5可以检测到的易降解有机物，这在好氧条件下往往难以实现。3.A级抗冲击负荷能力A级中的微生物群落对有机污染物和毒物的冲击负荷有显著的缓冲能力，冲击负荷停止后A级能迅速恢复正常，因此进水水质的变化以及污染物和有毒物质的冲击负荷不会影响后续工艺的稳定运行。A级抗冲击负荷能力除了吸附作用外，还与以下两个生物过程密切相关。(1)微生物突变活性污泥中的任何细菌种群都可以以各种方式响应环境变化。在新环境形成之初，不适应新环境的细菌死亡，然后从系统中消失。同时，新的环境为其他细菌的优势繁殖提供了有利条件。适应性细菌的一个重要来源是突变，诱变物质会引起突变，即遗传物质的变化。这些突变中只有千分之一是可行的正突变，其余都是致命突变。考虑到A级活性污泥中的细菌数量较高，每人口当量每天可能有7.5×10 5个正突变。除了X射线和Y射线，亚硝酸盐等化学物质也是致突变物质。污水中普遍存在的酸、碱和有毒物质的长期作用也会诱发突变。突变为活性污泥适应新环境和降解难降解物质提供了生物遗传学基础。A级污泥对毒物的抗性来源于:(2)质粒转移。质粒转移往往会导致耐药基因的快速传播，从而导致医疗困难。AB法中的A级环境特别有利于质粒转移。质粒是环状的DNA分子，不受染色体支配，可以侵入细菌，利用细菌的复制系统进行自我复制。质粒一般都带有抗性基因，有些质粒还带有普通细菌没有的特殊基因，比如降解PCB的基因。众多的质粒构成了细菌抗性和降解特殊有机物的基因库。在选择性过程环境(如冲击负荷)中，质粒的抗毒性基因和特殊物质降解基因赋予了细菌明显的优势。在正常的细胞分裂中，质粒可以传递给子细胞。质粒也可以通过接合从携带质粒的细菌转移到无质粒的细菌，接合过程不受细菌种类和质粒来源的限制。A级高密度悬浮菌的存在有利于接合。加入A级肠道优势菌需要1.5-2.0h..假设A级泥龄为8小时，A级微生物至少可以发生4次接合，期间约有10%的细菌被质粒入侵。质粒在活性污泥中的扩散提高了活性污泥对环境变化尤其是化学变化的抵抗力。对于污水处理厂(尤其是工业废水处理厂)，处理效果和工艺稳定性与质粒的存在密切相关。4.由于水体富营养化和水资源短缺，AB工艺和脱氮除磷日益严重；许多污水必须经过除磷脱氮处理，然后排入水中或回用。如果将AB工艺的B级换成其他工艺，AB工艺可以有深度处理效果。(1)具有反硝化功能的AB工艺在这类工艺中，B级由好氧工艺改为前置反硝化工艺(如缺氧/好氧工艺)。A级对氮和有机物的去除比常规机械处理高很多倍，明显改善了B级的硝化条件，提高了B级污泥中硝化细菌的比例，硝化速率大大提高，相应地减少了包气带的体积。对于反硝化来说，可以通过改变A级的污泥负荷和运行方式来调节A级的去除率，使反硝化所需的BOD 5 /TN比(约3)达到最优调节。实验结果表明，B级污泥中反硝化菌的比例高于常规生物脱氮系统，脱氮率高2~3倍。如阿拉克菲尔德污水处理厂B级污泥在无外加碳源的情况下，反硝化速率为6.3mg NO3-n/GM LSS·h。由于具有反硝化功能的AB工艺硝化反硝化速率高，该工艺总容积比常规生物脱氮工艺少20%左右。(2)具有除磷功能的AB工艺由于磷含量高，污泥排放量大，可去除进水中总磷的20~50%。如果用厌氧/好氧(A/O)除磷工艺代替B级，最终出水磷浓度会很低(0.5mg/L以下)。b级也可加入化学除磷，前者投资费用比普通活性污泥法低10%左右，后者高5~20%。前者的运行费用比普通活性污泥法低10~20%，后者高10%。(3)3)AB工艺与生物除磷脱氮工艺的组合泰安市污水处理厂将采用该类工艺，工艺流程由A级生物除磷脱氮工艺(如A/A/C改良工艺)组成。对于原污水水质波动大、BOD 5和BOD 5 /TN比值高的污水，这种工艺不仅能保证处理效果满足要求，而且工艺稳定性高，节能效果明显。设计要点A级正常运行的必要条件是原污水中必须有足够的已经适应污水的微生物。在城市污水中，这些微生物基本来自人类的排泄物。由于A级的去除效率与进水的微生物生物量直接相关，因此不宜在A级之前设置初沉池..在工业废水和部分城市污水中，已经适应污水环境的微生物浓度很低或微生物絮凝性很差，A级效率明显降低。AB工艺不适合这类污水。为了充分利用絮凝吸附作用，保证A级高效运行，A级停留时间应控制在25~30分钟，但停留时间的增加是不利的。A级的最佳污泥负荷为3-4kg bo D5/kgn LSS·d，过低或过高的污泥浓度均不利于A级运行，控制在2-2.5g/L效果较好..污泥龄的控制取决于污水的特性和A级的污泥浓度，在A级中，污泥浓度基本上与污泥龄成正比，应通过实验或生产实践获得最佳的污泥龄控制。A级污泥沉降性能优良，SVI值低于50。因此，中间沉淀池的水力停留时间可控制在65438±0.5h以内，污泥回流比可控制在70%以内。B类的设计与常规方法相同。必须注意，设计B级时，进水水质应采用A级出水水质；设计高级AB工艺时，应保证B级进水的BOD5/TN比值≥3。对于BOD5/TN在3左右的污水，设定一级A不利于生物除磷脱氮，因此不适合采用高级AB工艺(物理或化学除磷脱氮除外)。污泥处理在中国是一个令人头疼的问题。由于AB法产生大量污泥，合理解决污泥处置问题有助于AB法的推广应用。也就是说，污泥问题是AB法推广应用的主要障碍。优点是污染物去除效果好，抗冲击负荷能力强，脱氮除磷效果好，投资和运行费用低等。1:有机基质去除效率高。2.系统运行稳定。主要表现在:出水水质波动小，抗冲击负荷能力强，污泥沉降性能好。3.具有良好的脱氮除磷效果。4.节能。运行成本低，电耗低，可回收沼气能量。实验表明，AB法比传统的一段法节省20%~25%的运行费用。缺点缺点1:如果A段运行控制不好，容易产生异味，影响附近的环境卫生。这主要是由于A段在超高有机负荷下工作，使得A段曝气池在厌氧条件下运行，产生硫化氢、粪便等恶臭气体。缺点二:当除磷脱氮要求较高时，按A段AB法去除有机物的原始分配比例去除BOD 55% ~ 60%是不合适的，因为B段曝气池进水含碳有机物的碳氮比低，脱氮不能有效。缺点三:污泥产量高。A阶段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%，剩余污泥中有机物含量较高，给污泥的最终稳定处置带来较大压力。我国对历史AB工艺的研究和应用大致经历了以下三个阶段:第一阶段:从20世纪70年代末到80年代初，我国许多专家学者对AB工艺的特点、运行机理、处理过程和稳定性进行了深入、全面、系统的研究，对AB工艺在我国的应用和推广起到了积极的作用。第二阶段:20世纪70年代末至80年代，我国许多高校相继开设了专题研究课程，特别是设计研究部门还对AB法处理城市污水和工业废水进行了大规模的实验研究，为AB法的工程设计和应用获得了大量数据和实践经验，对其在我国的工程应用起到了关键作用。第三阶段:20世纪80年代以来，我国逐步将AB工艺应用于城市污水处理和工业废水处理工程，建成了相当数量的AB工艺城市污水处理厂，效果显著，社会效益和环境效益可观。与传统活性污泥法相比，AB法在处理效率、运行稳定性、工程投资和运行费用方面具有明显优势。总的来说，AB法适用于污水浓度较高的大中型城市污水处理厂和污泥消化等后续处理设施，节能效果明显。