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生物活性炭技术在水处理中的研究进展与应用(二)

[日期:2011-11-21

2.2生活污水处理

BAC技术在生活污水处理中也取得了很好的效果,尤其由于BAC法结合了生物降解和吸附两个过程,对于去除非离子合成表面活性剂(NISS)非常有效。Alexander等人对此进行了深入研究,证明了BAC技术对生物降解和活性炭吸附两个过程的优化主要体现为:微生物活动对活性炭起到了生物再生作用,其比例达到20%~24%;活性炭的存在也减轻了废水中有害物质对微生物的影响。在实际应用中,BAC法处理生活污水在高负荷时能够表现出稳定的处理效果。德国的Schorder等学者在进行城市生活污水处理的研究时,采用了新的总和参数分析及质量光谱分析来检测污染物的去除率,证明了用O3-BAC法处理城市生活污水,对其中烷基苯类化合物及其降解产物等极性化合物的去除率更好,这类化合物对一般水体中生物群落的内分泌系统有很强的毒害作用。1997年宝钢(集团)公司决定兴建与宝钢一、二期工程配套的厂区环保设施1.05万m3/d的生活污水处理工程。针对厂区生活污水(卫生间、食堂、浴室)的水质、水量,以及污水排放点分散等特点,采用SBRO生物活性炭工艺,分别在各厂区陆续建成十多套800m3/d的综合污水处理及再生装置。

2.3工业废水处理

(1)印染废水

对于染整类生产企业所排放的生产废水,由于废水中含有一定量的染料、助剂及其他化学类物质,具有废水色度高、COD含量高、难于生化处理等特点,采用“西化预处理+生化处理+絮凝过滤+生物活性炭”的综合处理流程,染整类废水经过处理后基本可以达到生产回用水水质标准的要求。国内已有多家生产企业采用此种工艺,运行结果表明,生物活性炭用于生化后续处理,可以保证出水色度、异味及有机耗氧物的稳定达标,表现出了良好的应用前景。BAC技术与其他工艺相结合也可以处理难度较高的工业废水。由英国Belfas皇后大学与新西兰Canterbury大学联合研制的生物活性炭搅拌池反应器(STR)在印染废水处理上取得了很好的效果。该研究对BAC、生物砂床、单纯活性炭吸附及单纯生物降解进行了平行实验,并对不同类型染料废水的处理效果进行了分析。结果显示:四种处理方法均起到脱色作用。生物砂床的效果优于单纯生物降解,这是由于生物砂床上的生物增长率高,可以促进生物吸附及染料去除。过了初始阶段的生物活性炭的染料去除率也优于单纯活性炭吸附,初始阶段BAC反应速率较低可能是由于废水中的营养物阻塞了活性炭的缝隙及大孔。而接下来BAC的高效反应则是活性炭吸附、生物降解及生物吸附的共同作用。同时搅拌池反应系统中的高速搅拌也减少了粒状活性炭上的过剩生物量,避免固定床系统吸附效率的降低。

(2)制药废水

制药废水由于含有有机物种类多、浓度高、色度深、固体悬浮物浓度高、组分复杂,且含有难降解物质和抑制细菌生长的抗生素而成为废水处理中的难题。胡妙生采用厌氧生物活性炭流化床来处理制药厂生产氯苯胍和络硝咪唑两个车间的排放液,试验发现,与其他工艺相比,该工艺停留时间短,耐冲击负荷大,在高进水负荷下出水稳定,COD去除率达80%以上。比利时Gent大学研究的生物活性炭氧化过滤器系统(BACOF),在处理制药废水上了良好效果。经处理后的制药厂出水中,COD去除率在70%以上,处理后出水的COD低于25mg/L。废水中对硝化菌有害的微污染物被去除,使得难生物降解的含氮化合物被硝化。制药厂废水经生化处理后的出水对鱼类有较强的毒害作用,而经BACOF系统处理后的出水,在检测范围内对鱼类既无急性的亦无慢性的毒害作用。

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