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化工企业排放污水的生物法处理方式关键要素探 

来源:生物技术 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-01-18

改革开放以来,我国工业化的水平持续上升,其中,化工企业的发展呈现出蓬勃发展的态势,成为我国经济发展中不可或缺的一部分。然而,化工生产过程中污染物的排放成为我国环境污染的又一重要因素,且其排放物中含有大量的有毒有害物质,危害巨大。化工企业利用各种物理化学处理技术对排放的污水进行处理,处理污水成本高、效果差。当前,推广应用较多的是生物处理技术,它可以有效降解污水中的各种有机物,具有十分理想的污水处理效果。

1 化工企业排放污水的特点

化工企业生产的产品一般都是通过不同的物质之间的相互作用,即化学反应来实现的,各种化学反应所需的条件不一,但大多数化学反应都需要消耗大量的水资源,导致化学反应结束后的污水排放量大的特点。根据化学产品生产的工序不同,企业所排放的污水中可能会含有各种复杂的化学残留物,醇类、脂类、芳香胺类、烃类等,而这些复杂的成分大部分无法被污水中的微生物直接分解掉,若随着污水被排放到环境中,就会对环境产生难以弥补的破坏。另外,生产后排放的污水中含有重金属元素,如汞、镉,或是有毒的化合物,如酚类、苯类、醛类、硝基化合物、表面活性剂、分散剂等有毒的致癌、致畸物质,这些危险物质被排放到环境中,严重的破坏这生态环境,危害人类健康,阻碍动植物的正常生长。不仅如此,化工企业所排放的污水量巨大,没有经过处理的污水不可被再次回收利用,这也造成严重的水资源浪费的现象[1]。

2 污水生物处理技术及影响处理效果的因素

2.1 生物处理技术

利用微生物的新陈代谢功能,将污水中的有害物质转化为对微生物生长所需的营养物质,达到净化污水目的的技术成为生物处理技术。该处理技术具有污水处理范围广、投资少、管理便捷的优势,但占地面积与化学处理法相比较大,处理周期长,易受气候、污水酸碱度等因素的影响。活性污泥法是通过向污水当中注入空气,是在污水当中溶解氧气,促进污水中微生物的繁殖,使其形成微生物絮凝体,从而沉淀下来,分离沉淀后即可得到清洁的水资源,活性污泥法针对有机物具有较高的吸附与降解能力。生物膜法是一种在固定载体膜上放置微生物共生体,用以增加微生物承载的表面积,提升微生物的繁殖速度与效果,比活性污泥法具有更好的微生物繁殖能力和降解吸附性能。利用表面附着有大量微生物与水的填料或碎石载体,叠放形成功能性滤床,污水通过富有载体的膜进行物质交换过滤,水净化的方式称为生物滤池法。生物流化床的载体是流化性的,可以是污水充分的与生物膜上的微生物、空气进行充分接触,且因其状态的动态性,表面活性微生物处于实时更新的形态,生长良好,污水处理效率极高。生物接触氧化法具有管理便捷、耐负荷强、处理难分解物质效果佳、生物分解速度快、污泥剩余量少等优势,但也同时具有运行费用高,易发生水质恶化等缺点。前面几种都是耗氧生物处理技术,同时还存在厌氧生物处理技术,即在无氧状态下利用厌氧或兼性菌厌氧的特点,达到厌氧菌的大量繁殖,分解污水中的有机质的目的。厌氧处理技术不但运行费用低,还可以产生可燃烧的甲烷资源,达到一举两得的效果。目前,较为常用的厌氧处理技术有流化床、生物滤池法两种。厌氧流化床法与耗氧流化床法类似,只是将好氧菌替换成厌氧菌或兼性菌。厌氧生物滤池是将厌氧或兼性微生物附着在生物膜表面,污水流经滤膜,其有机物会被微生物降解转化为可利用的沼气资源,达到污水净化的目的。

2.2 影响处理效果的因素

生物处理技术在当前化工企业生产污水处理中已经成为不可替代的技术,虽然它具有处理效果好的优点,但其使用过程中还是受各种因素的制约,通过对其制约因素的分析,不断优化处理工艺,可以有效提升污水处理的效果。微生物对环境温度具有一定的敏感性,通常微生物的最佳生长温度为15℃~35℃,若污水环境温度过高,则微生物代谢加速,会因耗能高而加速机体各种能源的消耗,无法进行污水中的有机质的吸附,最后会因微生物耗能较高而死亡,污泥因此产生恶臭,影响处理效果。而当温度较低时,微生物会产生休眠,或温度过低而冻死等现象,因此,污水处理过程需要时时关注处理温度。另外,水体的酸碱度也是影响微生物活性的重要指标,微生物的最佳活性生长pH为6~9,被处理污水中的pH过高,会引起有害菌的繁殖,使污水出现淤泥膨胀的现象,pH过低不利于微生物的大量繁殖,会产生代谢能力下降或死亡的现象。因此,污水生物处理过程需要进行微生物的经长期驯化,让其在最佳的酸碱条件下进行快速繁殖,避免pH 值的突变。微生物的繁殖与生长需要营养物质的补充,微生物恰巧利用了污水中各种有机物质作为其营养成分,促进其繁殖与生长。如污水中的含碳有机物、氮、磷等元素,按期固定的比例可以有效地提升微生物的代谢活力增强污水处理效果,三者最佳的比例为100∶5∶1。好氧性细菌对水中的溶解氧也有一定的要求,一般控制在约2mg/L为宜,可以最大地发挥好氧菌的作用。最后,需要根据污水中的有毒有害物质的成分、含量、种类来选择相应的工艺和微生物,以达到最佳的污水处理效果[2]。

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