段穎英 易遵勇(新疆華泰重化工有限責任公司 新疆烏魯木齊 830019)



生物增效技術指通過在污水處理時加入某種或某些能夠降解的生物菌群,以達到增強污水處理過程中其自身處理能力目的的一種技術。作為當前污水處理領域的一項前沿技術,該技術誕生于二十世紀70年代。
作為一項新興技術,由于其能夠在充分發揮現有污水處理設備性能的基礎上,有效提高設備污水處理的能力和范圍,從而降低投資成本,有著很高的實用價值,因此在污水處理領域備受重視。生物增效技術的主要工作原理是:通過在污水處理系統中加入適當的優勢野生生物菌種或利用基因重組技術生產的高效人工菌種,可以有效去除污水中的某一種或某些有害、有毒物質,達到凈化廢水的目的。生物增效技術在氯堿廢水處理中的優勢包括:減少系統硬件設備的投入成本;減少傳統污水治理過程中因污染物分解不徹底而造成的二次污染問題;效能時間長,一次性加入適量的生物菌群之后,可通過其自身的繁殖有效實現對污水的長期處理;通過強大的降解性能可以有效將污染物徹底分解,從而幫助污水處理系統在短時間內的快速啟動和故障恢復。
生物增效技術投入的菌群和污染水質發生的反應分為兩種,一種是直接作用,另一種是共代謝作用。通過這兩個不同性質的反應過程,生物增效技術可以有效實現對那些難降解物質的降解。與一般的水污染處理技術和系統一樣,這種降解發生作用的同時,也會生成一些有機物,不同的是,生物增效技術能夠通過本身已有或不斷繁殖再生的新的菌種對這些有機物進行再次降解和處理,有效清除有機物過多帶來的毒性或對有益生物生長的抑制性,實現徹底減輕二次污染。
生物增效技術的工藝流程并不復雜,如圖1所示。
氯堿工業是指通過對飽和NaCI溶液進行電解,制取出H2、CI2和NaOH,并以這些制取物為原料生產化工產品的工業。其產品應用廣泛,主要包括石油化工業、冶金業、輕紡工業等等。在這一工業生產過程中產生的廢水被稱為氯堿廢水,因其污染重、難治理,稱為水污染處理領域的難題,多年來,許多專家、學者和環保企業都在努力尋找克服這一污染難題的有效方法。
難治理的原因在于,氯堿工業在生產過程中產生的廢水往往酸堿混合,有的廢水偏向酸性,有的廢水偏向堿性,無法找到一種有效的方法能夠同時對這種廢水進行統一性的處理,且這類廢水中的COD和石油類物質往往較多,更進一步增大了這類廢水的處理難度。因此,傳統的水污染處理方法無法徹底的氯堿廢水進行處理,而且還往往出現二次污染的現象,給污染治理工作帶來極大困難。
普通的污水處理系統往往整個工作流程非常相似,對污水處理的原理也非常接近。首先,通過自動化的機械設備將收集到的污水、廢水進行大顆粒去除,之后,將污水送至預沉池進行沉淀,再送至污泥濃縮池對污泥進行濃縮、過濾,對濾除的水進行酸化后,即進入循環水池。不同類型的污水匯流混合后被送入污水篩選池。一部分水在經過篩選、曝氣、二沉上溢之后已經達到排放標準,就會被直接排除,而另一部分則再次進入循環狀態。如此循環往復,雖然最終也能對部分污水進行有效處理,但處理量有限,且工作量巨大,需要的設備多,流暢長,導致效率非常低下,還不能完全將有害、有毒物質處理干凈。
COD是氯堿工業廢水中的重要污染物,對COD的去除能力關鍵。因此,在對氯堿廢水使用生物增效技術過程中,可對其進行相應的試驗,以檢驗其去除COD的能力是否能夠達到污水處理的要求。試驗結果如圖2所示。
在上圖中,1號厭氧罐中添加了生物增效群菌種,而2號厭氧罐沒有添加生物增效菌種。從圖中可以明顯看出,添加了生物增效菌種的1號厭氧罐COD去除率第五天調試之后就遠高于2號厭氧罐。這是因為2號厭氧罐中因沒有生物增效菌種,因此無法在短時間內達到一種相對穩定的、可靠的出水標準,為其后期的系統處理帶來不小的負擔,因而COD去除率也受到極大影響。而1號厭氧罐中因為添加了生物增效菌種,在幾天之內就建立起了非常穩定的、可靠的厭氧性生物處理系統,為整個系統,尤其后后期處理打下了良好的運轉基礎。
此外,生物增效技術對厭氧處理過程中的重要產物——VFA的消化、去除也是衡量其污水處理性能的重要指標。同樣對兩個厭氧罐進行試驗對比,試驗結果如圖3所示。
從圖中我們可以看出,對1號與2號兩個厭氧罐再次進行對比,我們依舊會發現,添加生物增效菌種的1號罐不僅始終比沒有添加生物增效菌種的2號罐出水VFA低,而且一段時間之后,也更加趨于穩定。說明通過添加生物增效菌種,使得整個污水系統的甲烷化更加徹底,生物增效技術在厭氧處理過程中的作用也更加明顯。
通過添加生物增效菌種,利用生物增效技術對水污染系統進行有效處理,已成為越來越多企業的在處理工業生產廢水,尤其是氯堿工業廢水的最佳選擇,該技術能夠有效保證污水處理系統的工作效率,提高污水處理質量,給環境帶來有效保護,改善企業社會形象的同時,也能夠使企業在污水、廢水處理環節有效降低成本,為企業帶來實實在在的經濟效益。
[1]陸偉良.生物增效技術在氯堿廢水處理中的應用 [J].聚氯乙烯,2011(3)
[2]張頻頻.生物增效技術在造紙污水處理中的應用 [J].中華紙業,2012(6)
[3]王玉祥.生物增效技術在石油化工污水處理中的應用[J].資源節約與環保,2009(1)