工程說(shuō)明

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

農藥的生產(chǎn)通常是非連續性的，進(jìn)水的波動(dòng)較大，生產(chǎn)出最終產(chǎn)品需要經(jīng)過(guò)很多步的合成過(guò)程。

廢水中含有很多不同種類(lèi)的化學(xué)物質(zhì)，其化學(xué)結構和性質(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(guò)程有拮抗和毒害作用。

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

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

存在一定量的特殊活性的微生物菌群。

有效和穩定的生物降解所需要的微觀(guān)環(huán)境，其參數可通過(guò)實(shí)驗確定，一般來(lái)說(shuō)生物降解可在好氧、缺氧和厭氧的環(huán)境下進(jìn)行。

生物反應池。

對相關(guān)生物菌群的容納和保護，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器，從而導致生化反應過(guò)程不穩定。

LEVAPOR生物膜工藝

通過(guò)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池中的容納和保護難題就迎刃而解，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)，并使生化降解穩定進(jìn)行。其作用的有效性已通過(guò)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  厭氧細菌在其表面繁殖

因為 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(zhù)降低

微生物菌群能在生物膜上更快地繁殖生長(cháng)，從而

在生物膜上的菌群對毒性物質(zhì)的抵抗力顯著(zhù)增強

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

單位時(shí)間和空間的處理效率明顯提高

剩余污泥的產(chǎn)量顯著(zhù)減少

LEVAPOR生物膜工藝處理農藥廢水工程案例

該項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(guò)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。

項目概要

該農藥廠(chǎng)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氮（三嗪）。鹽的濃度在10-28 mg/L 之間波動(dòng),主要是氯化鈉。

原來(lái)該廠(chǎng)使用活性污泥法來(lái)處理廢水，COD的降解率只能達到40-50%，無(wú)法達到所要求的80%的降解率。

項目實(shí)施

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

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(dòng)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去除率能達到85-93%。

2. 中試試驗

為了確定最佳的工藝方案在該工廠(chǎng)做了與實(shí)際情況很相近的中試，在中試過(guò)程中充分考慮到因為季節原因產(chǎn)品線(xiàn)的變化情況，該中試持續了一年的時(shí)間。在厭氧和好氧反應器中均投加了一定量的LEVAPOR產(chǎn)品。

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

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物，但是因為隨時(shí)間的推移抑制性和毒性物質(zhì)會(huì )不斷在反應池中累積，其對降解的效率與穩定性有較大的影響。

下面的表格說(shuō)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程度。

易降解的物質(zhì)無(wú)論過(guò)程的穩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(guò)程穩定性稍差，有些物質(zhì)如甲基異丁基酮和胺類(lèi)的一部分是在好氧階段去除。

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

此后當地政府要求該廠(chǎng)對氨氮也做處理。通過(guò)對硝化菌和亞硝化菌的接種和對污水環(huán)境的適應，在厭氧-好氧環(huán)境中含氮有機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，因為這些菌群的繁殖速度很慢，產(chǎn)率很低，很容易被污水從反應池中帶出，其對酸堿度、溫度和鹽度的敏感性很高，此外有機和無(wú)機抑制物質(zhì)對硝化反應的影響非常大，經(jīng)常導致硝化反應不穩定。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，它們的存活時(shí)間也更長(cháng)。

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

工程圖片