一、淀粉废水处理
1. 来源与特征
淀粉废水主要来源于以玉米、马铃薯、小麦和大米等农产品为原料生产淀粉或其深加工产品(如淀粉糖、葡萄糖和淀粉衍生物)过程中产生的废水。这类废水通常属于高浓度有机废水,具有以下特征:
高有机物含量:化学需氧量(COD)一般在8000mg/L以上;
含氮磷营养物:含有较高的氮、磷营养物;
良好的可生化性:BOD与COD比值较高,适宜于生物处理;
酸性环境:废水呈酸性。
2. 工艺选择
当前,淀粉废水的处理主要采用物化法和生物组合工艺技术。以下是几种常用的处理方法:
絮凝沉淀法
通过外加絮凝剂使水中的胶体颗粒粒径增大从而脱稳,并利用重力沉降实现自然分离。例如,某企业使用PAC和PAM对红薯淀粉废水进行絮凝实验,结果显示传统高分子絮凝剂PAC对悬浮固体(SS)和总磷的去除效果较好,经超滤膜分离后,COD去除率高达77%。
膜过滤技术
基于现代膜分离技术的优点,实际工业生产中应用广泛。例如,某公司采用0KD的超滤膜+反渗透的处理工艺,COD去除率为20%,而SS的去除率高达99%;出水再经反渗透膜处理,COD去除率≥98.8%,系统出水COD<10/XMLSchema=100 mg/L,BOD5<10mg/L,且能稳定运行。
生物组合工艺
该工艺的核心是利用微生物的新陈代谢将能够被生物降解的有机污染物转化为无害物质,达到净化废水的目的。例如,某淀粉企业在处理红薯湿淀粉废水时发现,采用两级UASB+A/O组合工艺处理后,出水各项指标均显著降低,具有很好的耐冲击负荷能力。
二、果汁废水处理
1. 来源与特征
果汁废水主要来源于冲洗水果、粉碎、榨汁等工序以及罐装工段的洗瓶、灭菌、破瓶损耗等地、面冲洗环节。废水中含有较高浓度的糖类、果胶、果渣及水溶物和纤维素、果酸、单宁、矿物盐等成分。
2. 工艺选择
为了有效解决果汁废水的污染问题,国内外已广泛应用多种先进的生物处理技术,包括升流式厌氧污泥反应器(UASB)、升流式厌氧生物滤池、中温高温厌氧过滤器、生物转盘反应器(RBC)等。
UASB+SBR工艺
采用UASB+SBR工艺处理果汁废水,在实际案例中取得了良好效果,出水COD、SS、NH3-N、BOD5、TP分别达到58、16、2.65、13.5、0.20 mg/L。
水解酸化—接触氧化工艺
此工艺利用厌氧微生物及好氧微生物对有机污染物的不同氧化代谢机理,先将厌氧微生物控制在水解酸化的条件下,使难生物降解的高分子复杂有机底物转化为易生物降解的低分子简单有机物,然后再经好氧工艺进一步处理,最终达到彻底降解有机废水的目的。
厌氧折流板反应器—接触氧化工艺
ABR在构造上类似于多个无三相分离器的UASB反应器的简单串联,每个反应室中的污泥可以颗粒化形式或絮状形式存在。废水进入反应室后沿导流板上下折流前进,依次通过每个反应室的污泥床,废水中的有机物通过与微生物充分接触而得到去除。
三、医院污水处理
1. 来源及特征
医院污水是指整个医院园区内,包括医疗门诊、病房、手术室、各类检验室、病理解剖室、放射室、洗衣房等处排出的诊疗、生活及粪便污水。这些污水中含有大量的细菌和病毒,是多种病原体的聚集地,因此需要有针对性的方法进行收集和集中处理。
2. 工艺选择
医院污水处理通常分为一级处理技术和二级处理技术。
一级处理技术
对于特殊性质污水需要分类收集,足量后单独处理,再排入医院污水处理系统。例如,酸性污水采取中和法处理,含氰污水采用碱式氯化法处理,含汞污水宜采用硫化钠沉淀+活性炭吸附法,含铬污水采用化学还原沉淀法处理,放射性污水则直接排入衰变池。
二级处理技术
常见的二级处理技术包括A/O法和A/A/O法。上海某医院采用AO法结合消毒工艺处理污水,使得污水中COD、BOD5、NH3-N的去除率分别达到70%、80%、75%。此外,膜生物反应器(MBR)也被广泛应用于医院污水处理领域,因其密闭运行、处理效率高、出水水质好而受到青睐。
四、乳品废水处理
1. 来源及特征
乳制品废水主要来自容器及设备的清洗水,主要成分含有制品原料,具有以下特征:
高有机物浓度:pH值波动大;
良好的可生化性:含有大量的SS和油类物质;
高有机氮含量。
2. 工艺选择
乳品废水处理通常采用SBR工艺、水解酸化+SBR工艺和厌氧—好氧组合工艺等。
SBR工艺
SBR工艺适合小型高浓度污水的处理问题,适用于污染分散、处理难度大的乳品加工小企业。某奶牛场采用SBR—絮凝工艺对废水COD进行处理,进水COD在500~3000mg/L时,曝气6小时,沉淀60分钟,污泥浓度2500mg/L左右时,SBR运行稳定,COD去除率达80%以上。
水解酸化 +SBR工艺
采用“水解酸化 +SBR”工艺对某市某乳品厂1000 m3/d废水进行处理,在进水COD 2000~2500 mg/L时,出水COD≤100 mg/L,达到国家污水综合排放标准中的一级标准。
厌氧—好氧组合工艺
对某牛奶处理厂采用“调节—隔油—UASB—SBR”工艺进行了工程设计,设计处理能力10000 m3/d,污水处理厂运行稳定可靠,出水水质优良,化验分析结果COD为50.24~68.30 mg/L、BOD<19 mg/L、SS<50 mg/L、油脂<8 mg/L,大大优于《污水综合排放标准》中一级标准的要求。
五、啤酒废水处理
1. 来源与特征
啤酒厂废水主要源自糖化车间、发酵车间和灌装车间,其中糖化车间和发酵车间废水占总废水的30%左右,化学需氧量COD很高,属于高浓度废水,而灌装车间废水属于低浓度废水。啤酒废水含有糖类、醇类等有机物,易于腐败,排入水中会消耗大量溶解氧,对水体环境造成严重危害。
2. 工艺选择
目前多数啤酒厂主要采用传统生化法处理废水,也有许多新建啤酒厂采用组合工艺进行处理,组合工艺能够节约成本、减少能耗,具有更加广阔的发展前景。
厌氧-好氧组合工艺
某啤酒厂采用IC反应器与曝气池串联法处理啤酒废水,处理后的废水COD值在30mg/L~45mg/L,去除率为86%左右,出水SS的浓度平均为40mg/L~45mg/L,平均去除率可达95%以上,可用于灌溉、绿化。
厌氧-缺氧-好氧组合工艺
利用该工艺处理高浓度啤酒废水,具有对废水水质适应范围广、缩短废水HRT、防止污泥膨胀、有机物降解速率高、污泥沉淀性能好等优点。采用水解酸化-SBR-生物吸附串联工艺处理啤酒废水,出水COD、BOD均稳定,去除率分别为98.6%和93.8%。
六、造纸废水处理
1. 来源及特征
废纸造纸大多以旧书本、旧报纸和箱板等为原材料,其中有很多细小纤维和油墨等化学污染物。造纸工艺中对水的需求量越大,相应产生的废水产物就越多。造纸污水因其化学需氧量(COD)、总悬浮固体含量(SS)高,可生化性能差,有机污染物种类繁多等特点无法与常规城市污水混合处理。
2. 工艺选择
厌氧生物处理
某造纸厂利用厌氧内循环(IC)反应器可以去除93.8%的COD、97.6%的SS,但IC反应器对水质pH值有较高要求,故在IC反应器前设置预酸化池保证废水进入IC反应器前所需要的pH值条件。
好氧生物处理
与普通活性污泥法相比,好氧处理过程中的生物膜法具有占地面积小、处理能力强、耐冲击负荷的特点。相关研究表明,悬浮载体生物膜反应器(SCBR)可有效去除废水中的慢性有毒物质。
厌氧好氧反应器联用
实践表明,厌氧与好氧处理技术的结合对造纸废水的处理具有良好的效果,系统运行稳定,对其中污染物质的去除更易达到国家标准。采取厌氧—好氧活性污泥法相结合工艺能够有效去除污染物质,排水标准达到国家一级A 标准。
高级氧化技术
该技术优点在于可以对工业污水中的有毒难降解物质进行彻底破坏,反应速度快、无二次污染,但其对设备的要求较高且投资较大。利用Fenton氧化技术对草类制浆造纸中端废水中CODcr的去除率可达到78%,色度的去除率可达到98%左右。
沉淀或气浮技术
制浆造纸废水中的悬浮物质主要由树皮、纤维、纤维束、填料以及涂料组成。国外纸厂首选沉降法,平均可以去除80%以上的悬浮物质,初级净化器的平均悬浮物去除率为70%~80%;采用溶气气浮法处理造纸废水,TS去除率可以达到65%~95%。
通过上述详细的讨论,可以看出不同类型的工业废水和医院污水都有各自独特的来源和特征,相应的处理工艺也各具特色。选择合适的处理方法不仅能够有效降低污染物排放,保护生态环境,还能为企业节省成本,提高经济效益。随着环保意识的增强和技术的进步,未来废水处理技术将会朝着更加高效、经济、绿色的方向发展。