高有机物高含盐污水的处理研究进展

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1、精品高有机物高含盐污水的处理研究进展孟祥冬(天津科技大学海洋科学与工程学院，天津300457)摘要：介绍了国内外高盐有机废水生物处理技术的现状和研究进展，展望了该技术的发展前景。关键词：高盐有机废水；生物处理技术；现状；展望中图分类号：文献标识码：文章编号：High organic high salt of sewage treatment research progressMemg Xiang Dong(College of Marine Science and Engineering, Tianjin University of Science & Technology, Tianjin

2、300457, China)Abstract ： The status and research progress of the biologial treatment technology of orgainc wastewater with high salinity at home and abroad are introduced.Itsdevelopment prospects are forecastedKey words： Orangic wastewater with high salinity； Biological treatmenttechnology； Status ；

3、Pmospect高盐有机废水是指含有机物和至少3 5 总溶解性固体物(TDS) 的废水 1 ，如皂素废水、石油开采废水、染料加工废水、海水直接利用后排放的废水。这种废水含有盐、油、有机重金属和放射性物质等多种物质，通常很难处理，对环境造成极大为害。目前高盐有机废水处理技术较多，如物理法和化学法等2,3 ，但化学法运行费用高、易引起二次污染等，处理效果不如生物法明显。生物法因经济、高效而被广泛用于高盐有机废水处理。介绍了高盐有机废水生物处理的研究进展，旨为今后高盐有机废水处理研究提供一定的理论参考。1. 高含盐量有机废水生物处理现状1 1 高盐对生物处理系统有机污染物降解效率的影响通常情况下，高

4、盐环境对生化处理具有抑制作用。在高盐环境下，微生物代谢酶活性受阻，生物增长缓慢，产率系数低。早在1940 年， Ingram4研究杆菌时发现，当NaCl 浓度 10g L 时，能够使微生物的呼吸速率降低。Lawton对含高浓度卤代有机物废水的研究表明，BOD 的去除率随盐浓度的增加而降低，且当NaCl 浓度 20 g L 时，会导致滴滤池BOD 去除率降低，并抑制硝化细菌的生长5 。- 可编辑 -精品然而，也有一些研究表明，高盐不会降低废水生物处理时的有机物去除率，适当的含盐量不但可以提高污泥絮凝性，且对生物处理系统起到稳定作用。Woolard等 6 在用嗜盐微生物处理含盐量为1 一 15 的

5、合成含酚废水时发现，即使含盐量高达15 时，嗜盐微生物对酚的去除率依然在 99 左右。 Hamoda 等 7 研究认为，高盐环境下，生物活性和有机物去除率均有所提高， NaCl 含量为 O g L、 10 g L 和 30 g L 时， TOC 去除率分别为 96.13 、 98.19 和 99.12 。由此可见，在高盐环境中，微生物生长没有受到抑制，相反却促进了一些嗜盐细菌的生长，使反应器内微生物浓度增加，提高了有机物的降解率。1 2 高盐对生物处理系统脱氮效率的影响目前关于盐度对处理系统脱氮效果影响的报道较多。研究表明，在一定盐度范围内，经过适当驯化的污泥能够有效地进行硝化和反硝化作用，将

6、废水中的含氮化合物去除。超过一定盐度时，系统的去除率明显下降。周健等8 针对榨菜生产过程中产生的高盐高氮废水，探讨了在高盐条件下有机负荷、氮负荷、DO 和 pH值等因素对SBBR 反应器脱氮效能的影响。结果表明，在SBBR 反应器中接种从榨菜腌制废水中筛选出的耐盐菌后，可使反应器对高盐废水具有良好的适应性，同时镜检发现其生物膜中存在大量的丝状菌；反应器具有较强的同时硝化和反硝化能力，有机负荷、氮负荷、 DO 和 pH 值等因素对反应器脱氮效能的影响显著，其最优运行参数为有机负荷110 kg (m3 d) 、氮负5、 mg L、进水pH 值 7 、温度20 ，在该条件下可使进水盐度 (以 Nac

7、l 计 )为 2 、 CODcr 为 3 500mgL、TN 为 530mg L、 NH4+ 一 N 为 150mg/L的榨菜废水的出水CODcr80mgL、NHf N3 mg L、 TN5 g L 时，即表现出明显的阳离子毒性，但经过驯化后， Na+ 浓度可以高达15 g L。王菊思等 10 采用在酒槽厌氧发酵体系中以递增方式添加 Na2SO4 。和 NaCl 的方法，研究了SO42- ：一和 Cl- 对厌氧体系抑制作用的规律。结果发现，厌氧体系中SO42- 的累积浓度 2000 mg L 时厌氧体系将受到重度抑制；Cl- 的累积浓度20000 mgL 时对生物处理系统影响不大，250000

8、mg L 时厌氧体系将受到重度抑制。2 高盐有机废水生物处理方法- 可编辑 -精品高盐有机废水生物处理方法很多，包括A-B 两段接触氧化法、传统活性污泥法、SBR 法、接触氧化法、生物滤池法、生物转盘法、厌氧处理法、耐盐细菌法组合工艺法等，其中A-B 两段接触氧化法、传统活性污泥法和SBR 法应用广泛。2 1 A-B 两段接触氧化法两段接触氧化工艺有较强的抗毒性和抗冲击负荷能力，体积小，可以维持较高的泥龄，生物相相对稳定，水力停留时间大为缩短。刘忠伟11 在两段接触氧化法处理生活污水的模拟实验基础上，探讨了水力停留时间和供气量对处理效果的影响，结果表明，当总气水比为5 ： 1、两段的水力停留时

9、间均为1 h 时， COD 、 BOD5 取和 SS 的去除率分别达到 94.5 、 93.2 和 91.7 。与活性污泥法相比，两段接触氧化法对氨氮的去除效果较好。工程实例运行情况表明，出水水质符合国家污水排放标准，该法也适用于厂矿企业及城镇生活小区的生活污水处理。安丽12 对两段生物接触氧化法处理含盐有机废水进行了研究，采用一段法和两段法平行试验，停留时间均为3 58 h ，含盐量为5 000 35 000 mg L，有机负荷为4 14 k/(m3 d) BOD5(以 计 )，结果表明，盐度和有机负荷对系统有明显的抑制作用，要保持较好的出水水质，必须控制盐度和有机负荷，两段法的去除率明显高

10、于一段法。2 2 传统活性污泥法传统活性污泥废水生物处理系统由曝气池、二次沉淀池以及污泥回流管线和设备3 部分组成。液流为有回流的推流式。初次沉淀后的废水津水域由二次沉淀池来的回流污泥混合后在曝气池前段进入池内，约曝气6 h ，进水与回流污泥通过扩散曝气或机械曝气作用进行混合，混合液推流前进，曝气强度不变，流动过程中发生有机物的吸附、絮凝和氧化作用，从曝气池流出的混合液在二次沉淀池沉淀后，沉淀出的活性污泥以进水量的25 一 50 返回曝气池 (即污泥回流比为 25 50 )。这种方法常用于低浓度生活污水的处理，对冲击负荷较敏感，生化需氧量的去除率达 85 一 95 。盐度对活性污泥法的影响大于

11、对膜法的影响。因此，通过活性污泥的驯化过程培养出具有良好有机物降解性能的耐盐微生物，是处理高盐有机废水的重要前提。祝贵兵等 13 采用传统推流式活性污泥法进行低温环境下生物处理混有冲厕海水的污水中试，结果表明，在海水比例为30 、 5 9 低温条件下，系统对 cOD 仍有较高的去除率，出水 COD 为 50 mg L 左右。低温对硝化菌生长具有抑制作用，海水明显抑制亚硝酸盐至硝酸盐的转变，造成亚硝酸盐积累，实现了短程硝化。传统活性污泥法处理系统仍存在一些问题：(1) 曝气池首端有机污染物负荷高，好氧速度也高，为了避免由于缺氧形成厌氧状态，进水有机物负荷不官过高，因此，曝气池容积大，占用的土地较

12、多，基建费用高；(2) 好氧速度沿池长是变化的，而供氧速度难以与其相吻合和适应，在池前段可能出现好氧速度高于供氧速度的现象，池后段又可能出现溶解氧过剩的现象，对此，采用渐减供氧方式，可在一定程度上解决这一问题；(3) 对进水水质、水量变化的适应性较低，运行效果易受水质和水量变化的影响。2 3 SBR 法- 可编辑 -精品SBR 法是序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor)的简称，又名间歇曝气，其主体构筑物是SBR 反应池。污水在该反应池中完成反应、沉淀、排水及排除剩余污泥等1= 序，使处理过程大为简化。近年来 sBR 法以其独特的优点得到迅速推广。不断改进和完善使其

13、成为目前世界上采用较多的污水处理工艺。间歇反应器有较强的抗冲击负荷能力，比连续流反应器的处理效果更好。Woolard14从大盐湖分离出嗜盐菌，分别在序批式反应器和序批式膜反应器中培养，结果表明，嗜盐菌并不需要很复杂的营养物质，要维持酚的降解，只需要150 g L 的盐、氨、磷和铁，且盐质量分数为 1 一 15 的合成酚废水经过12 h( 反应时间7 h) 处理后，酚去除率在99 左右，出流悬浮物浓度较高，SVI 为 100mg L 以上、 SS 为 50mg L 左右。王志霞等15 研究了 SBR法对含海水城市污水的脱氮除磷效果，在盐浓度10 500 mgL、 MLSS 为 2 100 mgL

14、、COD 负荷为 0 3 1 O kg (m3 d) 、厌氧段D0 为 0 2mg L、好氧段DO 为 2 0 3 0mg L，运行周期为12 h 的条件下， COD 去除率在87 以上， NH4+-N和 TP 去除率均在 68 以上；盐质量浓度的提高使出水SS 浓度降低，污泥沉降性能也逐渐增强，表明SBR 反应器对含海水城市污水具有良好的脱氮除磷效果。严素定等16 研究了在COD 去除和脱氮除磷 2 种运行模式下Pb2+ 对校园污水SBR 处理系统的影响，结果发现，在COD 去除模式和脱氮除磷模式下，Pb2+ 对 SBR 胁迫的临界浓度分别为34.80 mg L 和 0.214mg/L，脱氮

15、除磷模式对Pb2+ 的胁迫比COD 去除模式更为敏感。3 展望盐度对生物处理系统有机污染物的降解效率和脱氮效率等均有不同程度的影响，众多学者也在一些问题上达成了一致看法，对高盐有机废水生物处理方法的研究也取得了一定成果，但在研究中仍存在一些问题，将成为今后研究的方向：（1 ）嗜盐菌的降盐机理研究仍将是高盐废水处理的研究热点，如何利用耐高盐菌的降盐机理，并结合合适的构筑物处理实际的高盐工业废水，有待进一步研究和探讨。(2) 关于高盐废水的研究结论并不完全一致，且目前的研究主要是针对高盐有机废水生物处理的可行性，而对于不同盐分对生物处理系统影。分的有机废水未必可行。因此，针对不同的含盐废水，对生物

16、处理的可行性及微生物的耐盐机理等方面的研究十分必要。 (3) 研发新型生物处理工艺，提高高盐环境高盐高氮榨菜废水生物下生物体的絮凝强度，保证反应器内高的生物浓度，从脱氮试验研究而实现高效降解高盐废水中有机污染物的目的，也是需要解决的关键问题。(4) 高盐环境下含氮化合物的去除率较低，如何提高高盐环境下含氮化合物的去除率是统脱氮性能的影响今后研究的关键。可以利用固定化微生物技术开展耐盐脱氮微生物制剂的研制，将其直接加入反应器中，实现快速、高效脱氮。(5) 我国盐土和盐水面积广大，微生物资源十分丰富，应充分利用这一资源，从环境中筛选和分离出微生物，并应用分子生物学方法进行鉴定分两段接触氧化法处理生

17、活污水的实验研究类，筛选出有效菌，通过适当驯化，将其应用于净化高环境污染治理技术与设备盐废水的实践中。- 可编辑 -精品参考文献：1 Binder.use of SBR s to treat pesticide wasterwater C.Notre Dame/MileHazardous Waste Conference,University of Notre Dame,South Bend,1992.2 杨蕴哲 ，杨卫身，杨凤林，等 .电化学法处理高含盐活性艳蓝 KN-R 废水的研究 J. 化工环保， 2005,25 （ 3 ）： 178-181.3 Panizza M , Cerisola

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