今天為大家介紹的是——焦化廢水污染控制新原理，下面是具體內(nèi)容。
厭氧生物處理技術(shù)由于運(yùn)行能耗低的特點(diǎn)，在處理高濃度有機(jī)廢水中有不可比擬的優(yōu)勢(shì).厭氧過程涉及的微生物有:發(fā)酵性細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌、同型產(chǎn)乙酸菌、利用H2和CO2產(chǎn)甲烷菌(占30%)、分解乙酸的產(chǎn)甲烷菌(占70%).顆粒內(nèi)不同厭氧微生物類群通過緊密而協(xié)調(diào)地相互作用，把廢水中復(fù)雜有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為甲烷及CO2.產(chǎn)甲烷菌在反應(yīng)器中能自發(fā)形成緊密的聚合體，所以在保持厭氧顆粒形狀及活性等方面具有重要作用.厭氧過程還能對(duì)難降解有機(jī)物進(jìn)行有效降解，如多氯聯(lián)苯(PCBs)，其中高氯代同系物的脫氯反應(yīng)只有在厭氧條件下才能進(jìn)行.厭氧生物處理具備負(fù)荷高、剩余污泥少、營(yíng)養(yǎng)物需求低等優(yōu)點(diǎn)，但也存在初次啟動(dòng)緩慢、反應(yīng)條件苛刻等缺點(diǎn)，本課題組研究發(fā)現(xiàn)，甲烷菌等容易被焦化廢水中的毒性物質(zhì)所抑制，在實(shí)際工程應(yīng)用中很難實(shí)現(xiàn)，甚至10d的水力停留時(shí)間也不能實(shí)現(xiàn)高濃度焦化廢水的厭氧分解.因此，甄別抑制因素成為厭氧技術(shù)突破的難點(diǎn)。
水解法利用非嚴(yán)格厭氧的兼性微生物對(duì)有機(jī)物進(jìn)行初級(jí)分解，兼性水解菌的胞外酶將廢水中不溶性的固體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶解性物質(zhì)，使大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)，將難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的物質(zhì)，從而改善廢水的可生化性.對(duì)于好氧菌無法處理、產(chǎn)甲烷菌容易受抑制的難降解高分子有機(jī)物(如芳香族化合物和鹵代烴等)，水解菌具有更強(qiáng)的適應(yīng)能力.沒有產(chǎn)甲烷階段的限速影響，廢水經(jīng)水解生物處理所需的反應(yīng)時(shí)間一般為4—18h，COD去除率一般在10%—30%.經(jīng)水解法處理后的廢水COD還比較高，需要后續(xù)好氧生物處理才能使有機(jī)物完全氧化。
好氧法用氧分子作為氫的接受體，有機(jī)物的分解比較徹底，釋放的能量多，故有機(jī)物轉(zhuǎn)化速率快，廢水能在較短的停留時(shí)間內(nèi)獲得高的COD去除率.好氧法的不足之處在于，受供氧的限制一般只適用于中、低濃度有機(jī)廢水的處理，曝氣能耗較高，高濃度時(shí)因剪切力作用過強(qiáng)而難以形成顆粒污泥;高分子難降解有機(jī)物因分子質(zhì)量較大，不能透過細(xì)胞膜，不能被好氧菌所直接利用，在處理含難降解高分子有機(jī)物的廢水時(shí)，好氧法的效率不高。
針對(duì)煤化工焦化廢水，應(yīng)當(dāng)改變傳統(tǒng)的工藝思路，考慮難降解有機(jī)物特別是典型污染物存在的特點(diǎn)，根據(jù)若干工程經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)國內(nèi)外十余個(gè)工程的考察與資料分析，認(rèn)為首先通過好氧工藝的選擇性降解作用削減生物可利用的有機(jī)物，使出水中難降解有機(jī)物的濃度基于COD值的比例大為提高，再輔以功能微生物與電化學(xué)過程結(jié)合的強(qiáng)化作用，轉(zhuǎn)化難降解有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)向有利于生物降解的方向發(fā)展.由此提出將生物過程分解為除碳過程與脫氮過程的兩個(gè)步驟.已經(jīng)有4800m3·d-1規(guī)模的工程實(shí)踐證明了這種工藝思想的有效性.這種思路突破傳統(tǒng)的工藝思想，可以明顯縮短整個(gè)生物處理過程的水力停留時(shí)間，降低工程造價(jià)與運(yùn)行費(fèi)用.基于這個(gè)問題，有必要圍繞選擇好氧-水解耦合過程中關(guān)鍵菌群的結(jié)構(gòu)與功能、功能微生物的培養(yǎng)以及基因工程菌的構(gòu)建等方面的內(nèi)容開展基礎(chǔ)理論研究，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析論證這種工藝思想的化學(xué)機(jī)制。
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