LEVAPOR生物膜工藝處理紙漿廠工業廢水案例
來源：桂林德(de)態環保科(ke)技有限公司 閱讀：13838 更新時間：2024-10-21 09:13| 詳細信息 | |||||
| 項目名稱 | LEVAPOR生物膜工藝處理紙漿廠工業廢水案例 | ||||
| 建設(she)地點 | 建設起始時間 | 建(jian)設結束時間 | |||
| 建設性質 | 新建 | 工程投資(zi) | 廢水性質 | ||
| 處(chu)理(li)規模 | 進水水質 | 出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi) | |||
| 處理工藝 | 運行(xing)費用 | 承包(bao)范(fan)圍 | |||
工程說(shuo)明
1.LEVAPOR生物膜工藝介紹
LEVAPOR 懸浮(fu)填料(liao)是有(you)微(wei)小孔隙的高(gao)分子材料(liao)，通過將(jiang)有(you)表(biao)面活性的物質(zhi)如活性碳等粘結在材料(liao)上(shang)而形成一種改性物質(zhi)。它的吸(xi)附面積(ji)達到20.000 m²/m³ ，從(cong)而使(shi)材料(liao)在使(shi)用過程中具有(you)以下特點(dian)：
• 能迅速(su)形成(cheng)高活性(xing)的生物(wu)膜，微(wei)生物(wu)菌群能在其表面很快繁殖
• 能有(you)效吸收和降(jiang)解有(you)毒(du)物(wu)質
• 顯著提高(gao)處理效率(lv)和反應(ying)池的穩定性
• 活性污泥(ni)的產量(liang)明顯減少
Levapor填料的物化指標
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與其它填(tian)料相比Levapor填(tian)料還(huan)有一個顯著的(de)(de)特點是吸附能力非常強，在處理難(nan)(nan)降(jiang)解(jie)的(de)(de)工業污水方面(mian)起到很關鍵(jian)的(de)(de)作用。從下(xia)表(biao)可明顯看出(chu)使用Levapor填(tian)料后(hou)一些(xie)難(nan)(nan)降(jiang)解(jie)物質(zhi)的(de)(de)吸附效果。
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通過將微(wei)生(sheng)(sheng)物菌(jun)群(qun)固定在(zai)有吸附能力和(he)孔(kong)隙的(de)LEVAPOR®懸(xuan)浮填(tian)(tian)料上，一些特(te)殊生(sheng)(sheng)物菌(jun)群(qun)在(zai)反應池(chi)中(zhong)的(de)容納和(he)保護難題就(jiu)迎(ying)刃而解(jie)，在(zai)懸(xuan)浮填(tian)(tian)料上形成的(de)高效(xiao)生(sheng)(sheng)物膜能有效(xiao)拮抗(kang)抑制劑并使(shi)生(sheng)(sheng)化降解(jie)穩定進行。其作用(yong)的(de)有效(xiao)性已通過大量基于好氧(yang)，缺(que)氧(yang)或厭氧(yang)環境的(de)工(gong)程(cheng)實例(li)得到證明。
因為 LEVAPOR®懸浮填料(liao)的(de)高吸附率(lv)和孔隙度，其對含難降解物質的(de)污水的(de)處(chu)理基于(yu)以(yi)下(xia)機理：
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| 圖1：橫截面-LEVAPOR®懸浮填料 | 厭氧細菌在其填料內部繁殖 |
• 有毒抑(yi)制(zhi)(zhi)物質被吸(xi)附(fu)在懸浮填料表面，從而(er)其對液相的抑(yi)制(zhi)(zhi)作用顯著(zhu)降低
• 微生物菌群能在生物膜上更快地繁殖(zhi)生長，從而具(ju)有
- 在生物(wu)膜上的菌群對毒性物(wu)質的抵抗力顯著增(zeng)強
- 對吸附在(zai)懸浮(fu)填料上的污染物有極佳(jia)的降解效果
- 對污水(shui)的處理效果更佳
- LEVAPOR®懸浮填(tian)料的生物再生能力強
2. 厭氧環境下使用LEVAPOR生物膜工藝對紙漿廠廢水的處理
在(zai)(zai)(zai)(zai)好(hao)(hao)氧(yang)環境(jing)中因(yin)為(wei)(wei)會(hui)產(chan)生一些有毒的(de)(de)中間體，因(yin)此用傳統的(de)(de)活性污(wu)泥(ni)法在(zai)(zai)(zai)(zai)好(hao)(hao)氧(yang)環境(jing)下處(chu)理一些復雜的(de)(de)有機污(wu)水，結果(guo)差強人意(yi)。對紙漿廠(chang)的(de)(de)漂白(bai)廢水，其中的(de)(de)有毒污(wu)染物如(ru)鹵素(su)有機物、含(han)氯木質素(su)及(ji)其分解產(chan)物如(ru)氯酚(fen)、氯乙(yi)(yi)烷、四氯乙(yi)(yi)烷、氯酮等以及(ji)用于(yu)漂白(bai)的(de)(de)堿性萃取物。如(ru)果(guo)在(zai)(zai)(zai)(zai)好(hao)(hao)氧(yang)條件下COD的(de)(de)去除率只(zhi)有35-40%。相(xiang)反如(ru)果(guo)在(zai)(zai)(zai)(zai)如(ru)果(guo)在(zai)(zai)(zai)(zai)厭氧(yang)反應罐(guan)中投加LEVAPOR®懸浮填料，COD的(de)(de)單位負荷(he)為(wei)(wei)1700-3200 mg/L*d，COD的(de)(de)去除率能達到70-80%。可(ke)吸附有機鹵化物能在(zai)(zai)(zai)(zai)活性污(wu)泥(ni)中去除20%，在(zai)(zai)(zai)(zai)LEVAPOR生物膜中去除40%。剩余(yu)的(de)(de)COD能在(zai)(zai)(zai)(zai)后一階段(duan)的(de)(de)好(hao)(hao)氧(yang)反應池中繼(ji)續(xu)加以去除，去除率為(wei)(wei)50-55%。
2.1 實驗室規模的厭氧反應器試驗
在(zai)實(shi)驗(yan)中檢(jian)驗(yan)了(le)LEVAPOR懸浮填料(liao)和其(qi)它材料(liao)以及普(pu)通活性污泥法(fa)去除COD以及有機鹵化物的效果(guo)，結(jie)果(guo)見圖2。
試驗參數如下：
1) COD: 6000-6500 mg/L
2) AOX: 52-60 mg/L
3) COD單位負荷：1700-3200 mg/L*d
4) 反(fan)應器：1.6 L
5) 反應溫(wen)度(du)(du)：35攝氏度(du)(du)
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圖2：紙(zhi)漿廠漂白污(wu)水在不(bu)同材料(liao)上的厭氧處理分析 ; 1. LEVAPOR，2.褐(he)煤焦(jiao)炭顆粒，3. 聚氨酯泡沫(mo)體，4. 懸浮污(wu)泥 |
從(cong)圖(tu)2可以觀察到使(shi)用(yong)生(sheng)物膜法降解COD的(de)(de)(de)效果明顯(xian)比使(shi)用(yong)活性污泥法好很多(duo)。此外使(shi)用(yong)LEVAPOR懸(xuan)(xuan)浮(fu)(fu)填料(liao)也比另外兩(liang)種常用(yong)的(de)(de)(de)材料(liao)去除COD有(you)顯(xian)著的(de)(de)(de)區別。使(shi)用(yong)褐煤焦(jiao)炭顆粒在(zai)15天以后(hou)達到最大吸(xi)附能力(li)后(hou)去除效率明顯(xian)下降。相對于沒有(you)改性過的(de)(de)(de)聚氨酯泡沫體LEVAPOR懸(xuan)(xuan)浮(fu)(fu)填料(liao)具有(you)很強的(de)(de)(de)吸(xi)附能力(li)，并(bing)且(qie)有(you)帶電負(fu)荷和親水性，因此厭氧微(wei)生(sheng)物能很快被吸(xi)附并(bing)迅(xun)速繁殖(zhi)，1個(ge)小時就能在(zai)顯(xian)微(wei)鏡下觀察到微(wei)生(sheng)物膜。LEVAPOR懸(xuan)(xuan)浮(fu)(fu)填料(liao)的(de)(de)(de)處理(li)能力(li)從(cong)一開始就比其(qi)它填料(liao)優越并(bing)能一直保持其(qi)處理(li)能力(li)。
此外在實驗中還研究了當(dang)COD單位(wei)負荷(he)逐(zhu)漸增加(jia)時(shi)LEVAPOR懸浮填料去(qu)除(chu)COD的(de)效能。當(dang)COD單位(wei)負荷(he)增加(jia)到(dao)6000-7000 mg/L*d時(shi)LEVAPOR依(yi)舊能去(qu)除(chu)50-60%的(de)COD。
在該(gai)實驗中還研(yan)究了使用LEVAPOR懸浮填料對鹵(lu)素(su)有(you)機物的(de)去除效果。鹵(lu)素(su)有(you)機物不僅能夠被吸(xi)附(fu)而且還能生物降解，可(ke)通過氯離子的(de)形成(cheng)而得到(dao)驗證。
2.2 厭氧反應器中試試驗
此后在紙(zhi)漿(jiang)廠的(de)現場運行了分別使用活性(xing)污泥法(fa)和LEVAPOR生物膜(mo)法(fa)的(de)厭氧中(zhong)試(shi)裝置(zhi)。
使用活性污(wu)泥(ni)法(fa)的反應器體積為50 m3,使用螺旋槳攪拌器。
使用LEVAPOR生(sheng)物膜法的(de)厭(yan)氧器體積(ji)為50m3,攪拌通過(guo)氮氣和厭(yan)氧反應所產(chan)生(sheng)的(de)甲烷氣體。投加(jia)了(le)5 m3的(de)LEVAPOR懸浮填(tian)料。
兩(liang)個反應(ying)器中均投(tou)放(fang)了從市政(zheng)污(wu)水(shui)處理廠(chang)運(yun)送的污(wu)泥，經過5個月的接種馴化后通(tong)入紙漿廠(chang)的廢水(shui)。在此后的8個月兩(liang)個試驗(yan)裝置最初(chu)是同(tong)時(shi)運(yun)行，然后使用(yong)活(huo)性污(wu)泥法(fa)的反應(ying)罐作(zuo)為LEVAPOR生(sheng)物膜(mo)法(fa)厭(yan)氧反應(ying)器的前置水(shui)解酸化池(chi)繼續(xu)運(yun)行。
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| 圖3 : 紙漿廠廢水厭氧反應器中使用活性污泥法和LEVAPOR生物膜法去除COD效果分析 |
從圖3中可清楚地看到無(wu)論是COD的去除效(xiao)率還是運行的穩(wen)定性LEVAPOR生物膜(mo)厭氧(yang)反(fan)應器(qi)相對于活性污(wu)泥法有很大的優勢，采用兩段(duan)厭氧(yang)處理效(xiao)果(guo)尤其明顯(xian)。
2.3 LEVAPOR生物膜厭氧反應器在紙漿廠的大規模運用
以中試為基礎設計(ji)了整個(ge)工廠的(de)廢水處(chu)(chu)理裝(zhuang)置，該(gai)系統(tong)于(yu)(yu)1990年投入(ru)運行。使用(yong)LEVAPOR生(sheng)(sheng)物(wu)膜工藝(yi)，通過厭氧-好氧-多聯級生(sheng)(sheng)化處(chu)(chu)理能非常有效處(chu)(chu)理紙漿廠產生(sheng)(sheng)的(de)廢水。由于(yu)(yu)生(sheng)(sheng)物(wu)膜上的(de)微生(sheng)(sheng)物(wu)菌群(qun)的(de)高濃度，厭氧池的(de)體(ti)積和其它工藝(yi)相比(bi)能減少75%，光此(ci)項(xiang)就能為工廠節省1000萬(wan)歐元的(de)費用(yong)。
設計參數如下：
緩沖池(chi)及水解酸化池(chi)：10000 m3
厭氧反應罐：3 X 6000m3
好氧反(fan)應器：水(shui)深10米(mi)，采用池底曝氣
下圖為整(zheng)個處(chu)理裝置的流(liu)程圖。
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| 圖4：采用厭氧-好氧-多聯級生化工藝處理紙漿廠廢水 |
為了定(ding)量說明LEVAPOR生(sheng)物(wu)膜工藝的貢獻(xian)率在(zai)(zai)啟動階段三(san)個甲烷(wan)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)中只有(you)兩個反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)中投放了LEVAPOR® 懸浮填料。裝(zhuang)有(you)活性(xing)污泥(ni)的反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)的運(yun)行效(xiao)率明顯比(bi)LEVAPOR生(sheng)物(wu)膜反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)低(di)，在(zai)(zai)經過(guo)第一(yi)次(ci)毒性(xing)沖擊后活性(xing)污泥(ni)呈不可逆的抑(yi)制(zhi)狀態。5個月后該反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)也改成了生(sheng)物(wu)膜反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)，結果見圖5。
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| 圖5：全規模啟動厭氧工藝反應器處理紙漿廠有毒廢水 |
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| 圖6：紙漿廠及污水處理設施全貌 |
啟動(dong)6個月后系統(tong)已(yi)能穩定(ding)運行。COD去除率穩定(ding)保(bao)持在80-85%，其單位負(fu)荷為2.5-3 kg COD/m³ xd，平均(jun)每(mei)天(tian)生產沼(zhao)氣(qi)10000-13000 m3,厭氧反應器(qi)每(mei)天(tian)只產生1噸(dun)的剩余污泥，如(ru)果只采用好氧工藝每(mei)天(tian)將產生25-30噸(dun)的剩余污泥。
工程圖片(pian)
LEVAPOR生物膜工藝處理紙漿廢水工程案例.pdf
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