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焦化污水运用生化处理方式解决污泥解体技术管窥

北极星环保网来源:企业技术开发·中旬刊2017/2/7 9:37:48我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:焦化污水 污泥 污泥解体

北极星环保网讯:摘要:水是人类赖以生存的重要水资源,但是水污染日益加剧,尤其是焦化污水越来越多,它的浓度高,毒性大,能够对人类造成巨大的危害,不利于社会的可持续性发展。文章首先对焦化污水概况进行了简单介绍,随后阐述了焦化污水的生化处理及污泥解体的一系列情况,最后详细分析了影响污泥解体的因素及相应的防治措施。

在人类所生活的这个环境中,水是重要的组成部分,并且人类的生存、发展等都离不开水。人类赖以生存的水资源仅占总水量的0.3%,然而随着农业、工业的快速发展,赖以生存的水体受到严重的污染,对人体健康以及社会的可持续性发展造成严重危害。焦化污水是氮含量较高、毒性较强的一种有机工业污水,会使水体造成大程度的污染,具有较强的毒性。因此,面对焦化污水产生的危害,需要利用现有的技术对污泥进行解体,以降低焦化污水污染的程度。

1 焦化污水的概况

1.1 焦化污水的来源、组成

所谓的焦化污水是煤在高温干馏、净化以及产品加工的过程中形成的,焦化污水的来源有以下几个方面:①来自于剩余氨水,氨水主要是由炼焦过程的水分以及形成的化合物组合而成的,是氨氮污染物的主要来源之一;②化工产品工艺排放的污水,主要是该工艺各个阶段的分离水、定期排放的污水等;③焦油车间的废水,根据有机物沸点的不同,利用蒸馏法将其逐步分离,在酸碱条件下,对其进行清洗之后,将粗苯、吡啶等物质分离出来,然后通过排出的含油、酸的高浓度废水混入在水体中形成焦化污水;④焦化污水来源于古马隆废水,古马隆主要是从酚、吡啶以及油类等物质中提取出来的,再通过蒸馏、酸洗、中和等一系列过程及工艺,排出酚、吡啶以及油类等物质的污水,也就是古马隆废水。根据焦化污水的来源可知,其组成范围广且复杂,具有较高的浓度以及毒性。

1.2 焦化污水的危害

由焦化污水的高浓度以及高毒性可见焦化污水能够对人类、水生生物以及农业产生较大的危害。

首先,焦化污水对人类产生的危害。①焦化污水中含所含有的酚类化合物如果与皮肤、粘膜等进行接触,就会引起人体的一系列不适反应,如腹痛、呕吐、血便等各种不同的症状,如果进入人体的含量较高,则会致人死亡;摄入的含量较少时,则属于轻微的中毒,会有头晕、头痛等不良反应的发生。②如果经常与煤焦油、沥青等进行接触的人,则引发皮肤癌、肺癌的几率就会大大增加,主要是因为这些物质里面含有许多致癌以及致使基因突变的物质。由此可见,焦化污水会对人体健康产生较大的危害。

其次,焦化污水对水生生物产生危害。焦化污水进入水体的同时会携带大量的有机废物,不仅会消耗水中溶解的氧,还会恶化水体的质量。除此之外,焦化污水中的有毒物质进入水体会导致鱼类及其它生物的死亡,因食物链的关系,会将这些毒素转移到人类体中,又因存在能量金字塔,富集在人类体中的有毒物质的浓度会更高。污水中的氮磷物质的大量富集,会使水体发生富营养化。

最后,焦化污水对农业产生危害。焦化污水含有的大量有毒、有害物质,在未经处理的情况下直接进行灌溉,会使农作物减产、枯死;焦化污水中的油类物质会将土壤的空隙阻塞,不利于土壤的呼吸;含有的高浓度盐会使土壤发生盐碱化的现象。长时间下去,不利于农作物的种植,最终危害到农业生产,危害人类的生存。

2 焦化污水的生化处理及污泥解体

2.1 焦化污水生化处理工艺

污水的生化处理主要是根据微生物的新陈代谢作用将污水中的污染物进行相应的转化,使污水得以净化的处理方式。生化处理净化焦化污水的过程主要分为三个步骤:①去除污水中含有的微生物,并对其进行吸附;②微生物的新陈代谢作用净化污水的功能;③污泥絮凝体形成与絮凝体的沉降。其中净化污水的最后一个过程能够评价该处理方式的效果,而且在这一工艺进行的过程中,为了能够有效的保证整个生化系统正常、平稳的运行,需要时刻保证污泥的沉降性能。

2.2 焦化污水生化处理的特点

该处理工艺在对污水进行处理的过程中,不需要在高温高压的条件下进行,温度过高会使酶的活性丧失,只有在相对温和的条件以及酶催化的条件下,就可以高效的将污水中的微生物进行转化与转移,这一过程只需在生化反应器中进行即可。因此,对焦化污水的生化处理费用低;不用加入化学药剂,一方面降低了污水处理的成本,另一方面也避免了化学药品对水质造成的二次污染;该生化处理工艺使用的水质范围较大,没有明确的使用局限性。除此之外,该生化处理方法不仅能够高效的去除污水中的有机、有毒物质,还能够净化水体,提高水体的透明度,提高水体的质量。

2.3 污泥解体

使污水生化处理系统出现污泥解体的现象有多种,简单的概括为两类:①在一定的环境条件下,菌胶团分泌的高粘性物质使其得到的结合水比例极高,压缩性能恶化使得比重减轻的污泥因粘度不足,发生污泥解体的现象。②活性污泥中的丝状菌生成的菌丝体之间相互接触,能够形成框架结构,阻止污泥絮体的沉降,进而导致污泥解体现象的发生。污泥解体最本质的特征是水体中上下水质都处于混浊的状态。

利用生化处理方式处理焦化污水的过程中会出现污泥解体的现象。此时主要表现为污泥的体积膨胀,不易使污泥沉淀,最后净化后的水质较混浊,处理效果极差。

3 影响污泥解体的因素及防治

3.1 CODGr、氨氮的浓度对污泥解体产生的影响以及防治

好氧活性污泥能够形成一种具有良好沉降性能的特殊生物膜,基于此种特点,该方式已经成为生物技术研究的一项热点及重点。但是进水负荷过高,会影响好氧污泥的解体。焦化污水中含有的CODGr、氨氮类有机物,因其含量高、浓度大,抑制微生物的活性,降低菌胶团的结合程度,导致污泥解体现象的发生。

根据一系列的实验得知,降低焦化污水的进水量,或者使进水速度和缓均匀,能够有效降低生化系统中的CODGr、氨氮类有机物的负荷,还需添加一些食适于微生物生长的营养物质如葡萄糖、磷盐等,以此使微生物的抗冲击能力有所提高。与此同时,还需为生化系统提供足够的氧气,使微生物较快地恢复活性。

3.2 温度对污泥解体产生的影响以及防治

众所周知,温度能够影响微生物的活性,因此温度是影响细菌的重要条件。温度过低,营养物质的运输就会受到阻碍,微生物因得不到营养物质,新陈代谢的速度就会大大降低,导致大量粘性较高的糖类物质聚集在一起,使污泥解体;温度过高,细菌难以承受高温,就会大量死亡。同理,在生化处理系统中,温度也会对亚硝酸菌以及硝酸菌产生严重的影响。因此,需要将温度控制在合理的范围内,才能使微生物维持在正常的生长状态,以提高其对焦化污水处理的效果。

通过一系列的实验得知,当温度逐渐从上升到时,CODGr的去除率能够由31%上升至80.2%,氨氮的转化率也能够由以前的19.4%上升至44.9%,最后的出水水质也较高,如果温度持续升高,那么CODGr的去除率不但不会上升,反而会有所下降,氨氮的转化率也是如此,因此,在生化处理系统中对焦化污水进行处理时,需要控制好系统的处理温度,使其达到最佳的状态。

4 结语

焦化污水是氮含量较高、毒性较强的一种有机工业污水,对人类以及生物、农业等造成的危害深远,对其进行生化处理已经成为一种必然趋势,处理过程中出现的污泥解体现象对水质净化产生了一定的影响。通过对污水排水量的控制降低CODGr、氨氮类有机物浓度,控制系统的温度能够有效改善这一状况,为净化水质,降低水体污染发挥了巨大的作用。

延伸阅读:

污水处理厂中污泥处理工艺的选择

解读活性污泥曝气反应池需氧量计算公式

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