㈠ 廢水處理的基本方法有哪些
廢水中污染物多種多樣,從污染物形態分,有溶解性的、膠體狀的和懸浮狀的污染物。從化學性質分,有有機污染物和無機污染物。有機污染物從生物降解的難易程度又可分為可生物降解的有機物和不可生物降解的有機物。廢水處理即是利用各種技術措施將各種形態的污染物從廢水中分離出來,或將其分解、轉化為無害和穩定的物質,從而使廢水得以凈化的過程。根據所採用的技術措施的作用原理和去除對象,廢水處理方法可分為物理處理法、化學處理法和生物處理法三大類。
1.廢水的物理處理法廢水的物理處理法是利用物理作用來進行廢水處理的方法,主要用於分離去除廢水中不溶性的懸浮污染物。在處理過程中廢水的化學性質不發生改變。主要工藝有篩濾截留、重力分離(自然沉澱和上浮)、離心分離等,使用的處理設備和構築物有格柵和篩網、沉砂池和沉澱池、氣浮裝置、離心機、旋流分離器等。
(1)格柵與篩網格柵是由一組平行的金屬柵條製成的具有一定間隔的框架。將其斜置在廢水流經的渠道上,用於去除廢水中粗大的懸浮物和漂浮物,以防止後續處理構築物的管道閥門或水泵受到堵塞。篩網是由穿孔濾板或金屬網構成的過濾設備,用於去除較細小的懸浮物。
(2)沉澱法沉澱法的基本原理是利用重力作用使廢水中重於水的固體物質下沉,從而達到與廢水分離的目的。這種工藝處理效果好,並且簡單易行。因此,在廢水處理中應用廣泛,是一種重要的處理構築物。在廢水處理中,沉澱法主要應用於:①在沉砂池去除無機砂粒;②在初次沉澱池中去除重於水的懸浮狀有機物;③在二次沉澱池去除生物處理出的生物污泥;④在混凝工藝之後去除混凝形成的絮凝體;⑤在污泥濃縮池中分離污泥中的水分,濃縮污泥。
(3)氣浮法用於分離比重與水接近或比水小,靠自重難以沉澱的細微顆粒污染物。其基本原理是在廢水中通入空氣,產生大量的細小氣泡,並使其附著於細微顆粒污染物上,形成比重小於水的浮體,上浮至水面,從而達到使細微顆粒與廢水分離的目的。
(4)離心分離使含有懸浮物的廢水在設備中高速旋轉,由於懸浮物和廢水質量不同,所受的離心不同,從而可使懸浮物和廢水分離的方法。根據離心力的產生方式,離心分離設備可分為旋流分離器和離心機兩種類型。
2.廢水的化學處理法化學處理法是利用化學反應來分離、回收廢水中的污染物,或將其轉化為無害物質,主要工藝有中和、混凝、化學沉澱、氧化還原、吸附、離子交換等。
(1)中和法中和法是利用化學方法使酸性廢水或鹼性廢水中和達到中性的方法。在中和處理中,應盡量遵循「以廢治廢」的原則,優先考慮廢酸或廢鹼的使用,或酸性廢水與鹼性廢水直接中和的可能性。其次才考慮採用葯劑(中和劑)進行中和處理。
(2)混凝法混凝法是通過向廢水中投入一定量的混凝劑,使廢水中難以自然沉澱的膠體狀污染物和一部分細小懸浮物經脫穩、凝聚、架橋等反應過程,形成具有一定大小的絮凝體,在後續沉澱池中沉澱分離,從而使膠體狀污染物得以與廢水分離的方法。通過混凝,能夠降低廢水的濁度、色度,去除高分子物質,呈懸浮狀或膠體狀的有機污染物和某些重金屬物質。
(3)化學沉澱法化學沉澱法是通過向廢水中投入某種化學葯劑,使之與廢水中的某些溶解性污染物質發生反應,形成難溶鹽沉澱下來,從而降低水中溶解性污染物濃度的方法。化學沉澱法一般用於含重金屬工業廢水的處理。根據使用的沉澱劑的不同和生成的難溶鹽的種類,化學沉澱法可分為氫氧化物沉澱法、硫化物沉澱法和鋇鹽沉澱法。
(4)氧化還原法氧化還原法是利用溶解在廢水中的有毒有害物質在氧化還原反應中能被氧化或還原的性質,把它們轉變為無毒無害物質的方法。廢水處理使用的氧化劑有臭氧、氯氣、次氯酸鈉等,還原劑有鐵、鋅、亞硫酸氫鈉等。
(5)吸附法吸附法是採用多孔性的固體吸附劑,利用同一液相界面上的物質傳遞,使廢水中的污染物轉移到固體吸附劑上,從而使之從廢水中分離去除的方法。具有吸附能力的多孔固體物質稱為吸附劑。根據吸附劑表面吸附力的不同,可分為物理吸附、化學吸附和離子交換性吸附。在廢水處理中所發生的吸附過程往往是幾種吸附作用的綜合表現。廢水中常用的吸附劑有活性炭、磺化煤、沸石等。
(6)離子交換法離子交換是指在固體顆粒和液體的界面上發生的離子交換過程。離子交換水處理法是利用離子交換劑對物質的選擇性交換能力去除水和廢水中的雜質和有害物質的方法。
(7)膜分離可使溶液中一種或幾種成分不能透過,而其他成分能透過的膜,稱為半透膜。膜分離是利用特殊的半透膜的選擇性透過作用,將廢水中的顆粒、分子或離子與水分離的方法,包括電滲析、擴散滲析、微過濾、超過濾和反滲透。
3.廢水的生物處理法在自然界中,棲息著巨量的微生物。這些微生物具有氧化分解有機物並將其轉化成穩定無機物的能力。廢水的生物處理法就是利用微生物的這一功能,並採用一定的人工措施,營造有利於微生物生長、繁殖的環境,使微生物大量繁殖,以提高微生物氧化、分解有機物的能力,從而使廢水中的有機污染物得以凈化的方法。根據採用的微生物的呼吸特性,生物處理可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。根據微生物的生長狀態,廢水生物處理法又可分為懸浮生長型(如活性污泥法)和附著生長型(生物膜法)。
(1)好氧生物處理法好氧生物處理是利用好氧微生物,在有氧環境下,將廢水中的有機物分解成二氧化碳和水。好氧生物處理效率高,使用廣泛,是廢水生物處理中的主要方法。好氧生物處理的工藝很多,包括活性污泥法、生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化等工藝。
(2)厭氧生物處理法厭氧生物處理是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機污染物的處理技術,最終產物為甲烷、二氧化碳等。多用於有機污泥、高濃度有機工業廢水,如啤酒廢水、屠宰廠廢水等的處理,也可用於低濃度城市污水的處理。污泥厭氧處理構築物多採用消化池,最近20多年來,開發出了一系列新型高效的厭氧處理構築物,如升流式厭氧污泥床、厭氧流化床、厭氧濾池等。
(3)自然生物處理法自然生物處理法即利用在自然條件下生長、繁殖的微生物處理廢水的技術。主要特徵是工藝簡單,建設與運行費用都較低,但凈化功能易受到自然條件的制約。主要的處理技術有穩定塘和土地處理法。
4.廢水處理工藝流程由於廢水中污染物成分復雜,單一處理單元不可能去除廢水中全部污染物,常需要多個處理單元有機組合成適宜的處理工藝流程。確定廢水處理工藝的主要依據是所要達到的處理程度。而處理程度又主要取決於原廢水的性質、處理後廢水的出路以及接納處理後廢水水體的環境標准和自凈能力。
(1)城市廢水的一般處理工藝流程其主要任務是去除城市廢水中含有的懸浮物和溶解性有機物。一般處理工藝流程,根據不同的處理程度,可分為預處理、一級處理、二級處理和三級處理。
①預處理:主要工藝包括格柵、沉砂池,用於去除城市污水中的粗大懸浮物和比重大的無機砂粒,以保護後續處理設施正常運行並減輕負荷。
②一級處理:一級處理一般為物理處理,主要去除污水中的懸浮狀固體物質。懸浮物去除率為50%~70%,有機物去除率為25%左右,一般達不到排放標准。因此一級處理屬於二級處理的前處理。主要工藝為沉澱池。
③二級處理:二級處理為生物處理,用於大幅度去除污水中呈膠體或溶解性的有機物,有機物去除率可達90%以上,處理後出水BOD可降至20~30毫克/升,達到國家規定的污水排放標准。主要工藝有活性污泥法、生物膜法等。
④三級處理:在二級處理之後,用於進一步去除殘存在廢水中的有機物和氮磷,以滿足更嚴格的廢水排放要求或回用要求。採用的工藝有生物除氮脫磷法,或混凝沉澱、過濾、吸附等一些物化方法。
(2)工業廢水的處理工藝流程由於工業廢水水質成分復雜,且隨行業、生產工藝流程、原料的變化而變化,故沒有通用的工藝流程。
㈡ 廢水處理方法有哪些
廢水處理方法有:
1、物理法:利用物理作用處理、分離和回收廢水中的污染物。例如沉澱法(重力分離法)除去水中相對密度大於1的懸浮物;過濾法(濾網沙層活性碳)可除去水中的懸浮物;蒸發法用於濃縮廢水中不揮發性和可溶性物質,另外還有離心分離法、汽浮(浮選)法、高梯度磁分離法等。
2、化學法:利用化學反應或物理化學作用處理回收可溶性廢物或膠狀物質。例如中和法用於中和酸性或鹼性廢水;萃取法利用可溶性廢物在兩相作用中溶解度不同的「分配」,回收酚類和重金屬等;氧化還原法用來除去廢水中還原性或氧化性污染物,殺滅天然水體中的病原菌。此外還有混凝法和化學沉澱法等。
3、物理化學法:吸附法、離子交換法、萃取法、膜析法、蒸發法。
4、生物法:利用微生物的生化作用處理廢水中的有機污染物。例如,生物過濾法和活性污泥法來處理生活污水或有機生產廢水,使有機物轉化降解成無機鹽而得到凈化。還有生物膜法、生物塘法。
5、污泥土地處理法:用於有機質處理。污水灌溉,慢速下滲,快速下滲就要通過污水處理廠進行處理,然後在循環使用,用來沖廁所等用。
㈢ 微生物能處理廢水的原理是什麼
廢水處理有物理方法、化學方法和生物方法,而用微生物處理廢水的生物方法以效率高、成本低受到了廣泛使用。能除掉毒物的微生物主要是細菌、黴菌、酵母菌和一些原生動物。它們能把水中的有機物變成簡單的無機物,通過生長繁殖活動使污水凈化。有種芽孢桿菌能把酚類物質轉變成醋酸吸收利用,除酚率可以達到99%;一種耐汞菌通過人工培養可將廢水中的汞吸收到菌體中,改變條件後,菌體又將汞釋放到空氣中,用活性炭就可以回收。有的微生物能把穩定有毒的DDT轉變成溶解於水的物質而解除毒性。每年在運輸中有150萬噸的原油流入世界水域使海洋污染,清除這些油類,真菌比細菌能力更強。在去毒凈化中,不同的微生物各有「高招」!枯草桿菌、馬鈴薯桿菌能清除已內酷胺;溶膠假單孢桿菌可以氧化劇毒的氰化物;紅色酵母菌和蛇皮癬菌對聚氯聯苯有分解能力。
用微生物處理廢水常用生物膜法。所有的污水處理裝置都有固定的濾料介質如碎石、煤渣及塑料等,在濾料介質的表面覆蓋著一層由各類微生物組成的粘狀物稱為生物膜。生物膜主要是由細菌菌膠團和大量真菌菌絲組成,在表面還棲息著很多原生動物。當污水通過濾料表面時,生物膜大量地吸附水中各種有機物,同時膜上的微生物群利用溶解氧將有機物分解,產生可溶性無機物隨水流走,產生的二氧化碳和氫氣等釋放到大氣中,使污水得到凈化。
還有一種活性污泥法。所謂活性污泥是由能形成菌膠團的細菌和原生動物為主組成的微生物類群,及它們所吸附的有機的和無機懸浮物凝聚而成的棕色的絮狀泥粒,它對有機物具有很強的吸附力和氧化分解能力。
利用微生物凈化污水雖然取得了可喜的成就,但在提高工作效益方面還有不少工作要做,因此還不能廣泛應用於消除污染。
㈣ 使用生物技術方法的廢水處理
廢水的生物處理法
廢水處理生物法是利用污水中微生物自身新陳代謝功能,從而降解污水中的有機物,並轉化為穩定無機物的一種處理技術。其可以降低以BOD、COD等所表示的有機物的濃度,從而得到清凈的水,還可以盡量減少產生的污泥量,可以除掉氮磷等營養鹽類。
生物處理法是利用生物,也就是利用細菌或是原生動植物等代謝作用來處理各種工業、生活污水,使其廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機污染物,轉化為穩定、無害的物質。根據作用微生物的不同,生物處理又分為需氧生物處理法和厭氧生物處理法兩種類型。
1、需氧生物處理法
利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復雜的有機物分解的方法。當廢水同微生物接觸後,水中的有機物進入菌體內,在菌體內通過分解代謝過程被氧化降解,產生的能量供細菌生命活動的需要;一部分氧化中間產物通過合成代謝成為新的細胞物質,使細菌得以生長繁殖。最終產物是二氧化碳、水、氨、硫酸鹽和磷酸鹽等,處理徹底時,還可產生硝酸鹽。
2、厭氧生物處理法
主要用於處理污水中的沉澱污泥,因而又稱污泥消化,也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性(好氧兼厭氧)細菌的作用下將污泥中的有機物分解,最後產生甲烷和二氧化碳等氣體,這些氣體是有經濟價值的能源。
除此之外,廢水的生物處理技術還可以分為生物化學法、生物絮凝法和生物吸附法。
1、生物化學法
通過微生物處理含重金屬廢水,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。
2、生物絮凝法
利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外,具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成,分子中含有多種官能團,能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。
3、生物吸附法
利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子,再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子,有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質,能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。
廢水中的污染物種類繁多,不可能只用一種處理方法就能把所有的污染物質除凈,所以一般往往要通過幾種方法處理系統進行處理才能達到要求。對於某一種廢水來說,採用哪種方法好,須根據廢水的水質和水量、排放標准,處理方法的特點、成本等,通過調査,分析對比後才能決定。
㈤ 微生物是怎樣凈化污水的
目前,廢水處理有物理方法、化學方法和生物方法,而用微生物處理廢水的生物方法以效率高、成本低受到了廣泛關注。
能除掉毒物的微生物主要是細菌、黴菌、酵母菌和一些原生動物。它們能把水中的有機物變成簡單的無機物,通過生長繁殖活動使污水凈化。
有種芽孢桿菌能把酚類物質轉變成醋酸吸收利用,除酚率可以達到99%;一種耐汞菌通過人工培養可將廢水中的汞吸收到菌體中,改變條件後,菌體又將汞釋放到空氣中,用活性炭就可以回收。
有的微生物能把穩定有毒的DDT轉變成溶解於水的物質而解除毒性。
每年在運輸中有150萬噸的原油流入世界水域使海洋污染,清除這些油類,真菌比細菌能力更強。在去毒凈化中,不同的微生物各有「高招」!枯草桿菌、馬鈴薯桿菌能清除體內酷胺;溶膠假單孢桿菌可以氧化劇毒的氰化物;紅色酵母菌和蛇皮癬菌對聚氯聯苯有分解能力。
用微生物處理廢水常用生物膜法。所有的污水處理裝置都有固定的濾料介質如碎石、煤渣及塑料等,在濾料介質的表面覆蓋著一層由各類微生物組成的黏狀物稱為生物膜。
生物膜主要是由細菌菌膠團和大量真菌菌絲組成,在表面還棲息著很多原生動物。當污水通過濾料表面時,生物膜大量地吸附水中各種有機物,同時膜上的微生物群利用溶解氧將有機物分解,產生可溶性無機物隨水流走,產生的二氧化碳和氫氣等釋放到大氣中,使污水得到凈化。
㈥ 廢水處理的基本方法是什麼
廢水中污染物多種多樣,從污染物形態分,有溶解性的、膠體狀的和懸浮狀的污染物。從化學性質分,有有機污染物和無機污染物。有機污染物從生物降解的難易程度又可分為可生物降解的有機物和不可生物降解的有機物。廢水處理即是利用各種技術措施將各種形態的污染物從廢水中分離出來,或將其分解、轉化為無害和穩定的物質,從而使廢水得以凈化的過程。根據所採用的技術措施的作用原理和去除對象,廢水處理方法可分為物理處理法、化學處理法和生物處理法三大類。
(一)廢水的物理處理法
廢水的物理處理法是利用物理作用來進行廢水處理的方法,主要用於分離去除廢水中不溶性的懸浮污染物。在處理過程中廢水的化學性質不發生改變。主要工藝有篩濾截留、重力分離(自然沉澱和上浮)、離心分離等,使用的處理設備和構築物有格柵和篩網、沉砂池和沉澱池、氣浮裝置、離心機、旋流分離器等。
1.格柵與篩網
格柵是由一組平行的金屬柵條製成的具有一定間隔的框架。將其斜置在廢水流經的渠道上,用於去除廢水中粗大的懸浮物和漂浮物,以防止後續處理構築物的管道閥門或水泵受到堵塞。篩網是由穿孔濾板或金屬網構成的過濾設備,用於去除較細小的懸浮物。
2.沉澱法
沉澱法的基本原理是利用重力作用使廢水中重於水的固體物質下沉,從而達到與廢水分離的目的。這種工藝處理效果好,並且簡單易行。因此,在廢水處理中應用廣泛,是一種重要的處理構築物。在廢水處理中,沉澱法主要應用於:①在沉砂池去除無機砂粒;②在初次沉澱池中去除重於水的懸浮狀有機物;③在二次沉澱池去除生物處理出水中的生物污泥;④在混凝工藝之後去除混凝形成的絮凝體;⑤在污泥濃縮池中分離污泥中的水分,濃縮污泥。
3.氣浮法
用於分離比重與水接近或比水小,靠自重難以沉澱的細微顆粒污染物。其基本原理是在廢水中通入空氣,產生大量的細小氣泡,並使其附著於細微顆粒污染物上,形成比重小於水的浮體,上浮至水面,從而達到使細微顆粒與廢水分離的目的。
4.離心分離
使含有懸浮物的廢水在設備中高速旋轉,由於懸浮物和廢水質量不同,所受的離心不同,從而可使懸浮物和廢水分離的方法。根據離心力的產生方式,離心分離設備可分為旋流分離器和離心機兩種類型。
(二)廢水的化學處理法
化學處理法是利用化學反應來分離、回收廢水中的污染物,或將其轉化為無害物質,主要工藝有中和、混凝、化學沉澱、氧化還原、吸附、離子交換等。
1.中和法
中和法是利用化學方法使酸性廢水或鹼性廢水中和達到中性的方法。在中和處理中,應盡量遵循「以廢治廢」的原則,優先考慮廢酸或廢鹼的使用,或酸性廢水與鹼性廢水直接中和的可能性。其次才考慮採用葯劑(中和劑)進行中和處理。
2.混凝法
混凝法是通過向廢水中投入一定量的混凝劑,使廢水中難以自然沉澱的膠體狀污染物和一部分細小懸浮物經脫穩、凝聚、架橋等反應過程,形成具有一定大小的絮凝體,在後續沉澱池中沉澱分離,從而使膠體狀污染物得以與廢水分離的方法。通過混凝,能夠降低廢水的濁度、色度,去除高分子物質,呈懸浮狀或膠體狀的有機污染物和某些重金屬物質。
3.化學沉澱法
化學沉澱法是通過向廢水中投入某種化學葯劑,使之與廢水中的某些溶解性污染物質發生反應,形成難溶鹽沉澱下來,從而降低水中溶解性污染物濃度的方法。化學沉澱法一般用於含重金屬工業廢水的處理。根據使用的沉澱劑的不同和生成的難溶鹽的種類,化學沉澱法可分為氫氧化物沉澱法、硫化物沉澱法和鋇鹽沉澱法。
4.氧化還原法
氧化還原法是利用溶解在廢水中的有毒有害物質,在氧化還原反應中能被氧化或還原的性質,把它們轉變為無毒無害物質的方法。廢水處理使用的氧化劑有臭氧、氯氣、次氯酸鈉等,還原劑有鐵、鋅、亞硫酸氫鈉等。
5.吸附法
吸附法是採用多孔性的固體吸附劑,利用同一液相界面上的物質傳遞,使廢水中的污染物轉移到固體吸附劑上,從而使之從廢水中分離去除的方法。具有吸附能力的多孔固體物質稱為吸附劑。根據吸附劑表面吸附力的不同,可分為物理吸附、化學吸附和離子交換性吸附。在廢水處理中所發生的吸附過程往往是幾種吸附作用的綜合表現。廢水中常用的吸附劑有活性炭、磺化煤、沸石等。
6.離子交換法
離子交換是指在固體顆粒和液體的界面上發生的離子交換過程。離子交換水處理法是利用離子交換劑對物質的選擇性交換能力去除水和廢水中的雜質和有害物質的方法。
7.膜分離
可使溶液中一種或幾種成分不能透過,而其他成分能透過的膜,稱為半透膜。膜分離是利用特殊的半透膜的選擇性透過作用,將廢水中的顆粒、分子或離子與水分離的方法,包括電滲析、擴散滲析、微過濾、超過濾和反滲透。
(三)廢水的生物處理法
在自然界中,棲息著巨量的微生物。這些微生物具有氧化分解有機物並將其轉化成穩定無機物的能力。廢水的生物處理法就是利用微生物的這一功能,並採用一定的人工措施,營造有利於微生物生長、繁殖的環境,使微生物大量繁殖,以提高微生物氧化、分解有機物的能力,從而使廢水中的有機污染物得以凈化的方法。根據採用的微生物的呼吸特性,生物處理可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。根據微生物的生長狀態,廢水生物處理法又可分為懸浮生長型(如活性污泥法)和附著生長型(生物膜法)。
1.好氧生物處理法
好氧生物處理是利用好氧微生物,在有氧環境下,將廢水中的有機物分解成二氧化碳和水。好氧生物處理效率高,使用廣泛,是廢水生物處理中的主要方法。好氧生物處理的工藝很多,包括活性污泥法、生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化等工藝。
2.厭氧生物處理法
厭氧生物處理是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機污染物的處理技術,最終產物為甲烷、二氧化碳等。多用於有機污泥、高濃度有機工業廢水,如啤酒廢水、屠宰廠廢水等的處理,也可用於低濃度城市污水的處理。污泥厭氧處理構築物多採用消化池,最近20多年來,開發出了一系列新型高效的厭氧處理構築物,如升流式厭氧污泥床、厭氧流化床、厭氧濾池等。
3.自然生物處理法
自然生物處理法即利用在自然條件下生長、繁殖的微生物處理廢水的技術。主要特徵是工藝簡單,建設與運行費用都較低,但凈化功能易受到自然條件的制約。主要的處理技術有穩定塘和土地處理法。
(四)廢水處理工藝流程
由於廢水中污染物成分復雜,單一處理單元不可能去除廢水中全部污染物,常需要多個處理單元有機組合成適宜的處理工藝流程。確定廢水處理工藝的主要依據是所要達到的處理程度。而處理程度又主要取決於原廢水的性質、處理後廢水的出路以及接納處理後廢水水體的環境標准和自凈能力。
1.城市廢水的一般處理工藝流程
其主要任務是去除城市廢水中含有的懸浮物和溶解性有機物。一般處理工藝流程,根據不同的處理程度,可分為預處理、一級處理、二級處理和三級處理。
(1)預處理:主要工藝包括格柵、沉砂池,用於去除城市污水中的粗大懸浮物和比重大的無機砂粒,以保護後續處理設施正常運行並減輕負荷。
(2)一級處理:一級處理一般為物理處理,主要去除污水中的懸浮狀固體物質。懸浮物去除率為50%~70%,有機物去除率為25%左右,一般達不到排放標准。因此一級處理屬於二級處理的前處理。主要工藝為沉澱池。
(3)二級處理:二級處理為生物處理,用於大幅度去除污水中呈膠體或溶解性的有機物,有機物去除率可達90%以上,處理後出水BOD可降至20~30毫克/升,達到國家規定的污水排放標准。主要工藝有活性污泥法、生物膜法等。
(4)三級處理:在二級處理之後,用於進一步去除殘存在廢水中的有機物和氮磷,以滿足更嚴格的廢水排放要求或回用要求。採用的工藝有生物除氮脫磷法,或混凝沉澱、過濾、吸附等一些物化方法。
2.工業廢水的處理工藝流程
由於工業廢水水質成分復雜,且隨行業、生產工藝流程、原料的變化而變化,故沒有通用的工藝流程。
㈦ 微生物處理污水的方法
微生物在有氧條件下,吸附環境中的有機物,並將其氧化分解成無機物,使污水得到凈化,同時合成細胞物質。微生物在污水凈化過程,以活性污泥和生物膜的主要成分等形式存在。
(1)活性污泥法
又稱曝氣法,是利用含有好氧微生物的活性污泥,在通氣條件下,使污水凈化的生物學方法。此法是現今處理有機廢水的最主要的方法。
所謂活性污泥是指由菌膠團形成菌、原生動物、有機和無機膠體及懸浮物組成的絮狀體。在污水處理過程中,它具有很強的吸附、氧化分解有機物或毒物的能力。在靜止狀態時,又具有良好沉降性能。活性污泥中的微生物主要是細菌,占微生物總數的90%~95%。,並多以菌膠團的形式存在,具有很強的去除有機物的能力,原生動物起間接凈化作用。
活性污泥法根據曝氣方式不同,分多種方法,目前最常用的是完全混合曝氣法。污水進入曝氣池後,活性污泥中的細菌等微生物大量繁殖,形成菌膠團絮狀體,構成活性污泥骨架,原生動物附著其上,絲狀細菌和真菌交織在一起,形成一個個顆粒狀的活躍的微生物群體。曝氣池內不斷充氣、攪拌,形成泥水混合液,當廢水與活性污泥接觸時,污水中的有機物在很短時間內被吸附到活性污泥上,可溶性物質直接進入細胞內。大分子有機物通過細胞產生的胞外酶將其降解成為小分子物質後再滲入細胞內。進入細胞內的營養物質在細胞內酶的作用下,經一系列生化反應,使有機物轉化為C02、H2O等簡單無機物,同時產生能量。微生物利用呼吸放出的能量和氧化過程中產生的中間產物合成細胞物質,使菌體大量繁殖。微生物不斷進行生物氧化,污水中有機物不斷減少,使污水得到凈化。當營養缺乏時,微生物氧化細胞內貯藏物質,並產生能量,這種現象叫自身氧化或內源呼吸。
曝氣池中混合物以低BOD值流入沉澱池。活性污泥通過靜止、凝集、沉澱和分離,上清液是處理好的水,排放到系統外。沉澱的活性污泥一部分迴流曝氣池與未處理的廢水混合,重復上述過程,迴流污泥可增加曝氣池內微生物含量,加速生化反應過程。剩餘污泥排放出去或進行其他處理後繼續應用。
(2)生物膜法
該法是以生物膜為凈化主體的生物處理法。生物膜是附著在載體表面,以菌膠團為主體所形成的粘膜狀物。生物膜的功能和活性污泥法中的活性污泥相同,其微生物的組成也類似。凈化污水的主要原理是附著在載體表面的生物膜對污水中有機物的吸附與氧化分解作用。生物膜法根據介質與水接觸方式不同,有生物轉盤法、塔式生物濾池法等。
2.厭氧處理系統
在缺氧條件下,利用厭氧菌(包括兼性厭氧菌)分解污水中有機污染物的方法,又稱厭氧消化或厭氧發酵法。因為發酵產物產生甲烷,又稱甲烷發酵。此法既能消除環境污染,又能開發生物能源,所以倍受人們重視。污水厭氧發酵是一個極為復雜的生態系統,它涉及多種交替作用的菌群,各要求不同的基質和條件,形成復雜的生態體系。甲烷發酵包括3個階段:液化階段、產氫產乙酸階段和產甲烷階段。
此法主要用於處理農業和生活廢棄物或污水廠的剩餘污泥,也可用於處理麵粉廠、食品廠、造紙廠、製革廠、酒精廠、糖廠、油脂廠、農葯廠或石油化工等工廠廢水。
㈧ 如何處理微生物實驗室的廢棄物
廢液的處理
食品微生物實驗室廢水來自有致病菌的培養物、洗滌水以及其他診斷檢測樣品等。對於實驗室產生的廢水,應盡快消毒滅菌,嚴防污染擴散,要加強污染源管理。
廢液處理方法有化學葯劑法和熱力消毒滅菌法。根據不同的處理對象和處理要求採用不同的方法對廢液進行處理。
(一)化學葯劑法
化學消毒葯劑按其殺菌由強到弱可分為滅菌劑、消毒劑、抑菌劑。廢水化學法消毒最好採用相關發生器、虹吸投葯法或高位槽投葯法,也可以在廢水入口處直接投加。投放液氯用加氯機,投放二氧化氯用二氧化氯發生器,投放次氯酸鈉用發生器或液體葯劑,投放臭氧用臭氧發生器,投放過氧化氫用過氧化氫發生器。
(二)物理熱力法
生物安全實驗室物理熱力法廢液處理系統是通過加熱方式連續對廢液進行消毒滅菌處理的,目的是使廢液在盡可能短的時間內得到處理,避免引起污染擴散。
連續式廢液消毒滅菌是一種對生物性廢液進行滅菌的新技術,主要運用於生物安全實驗室廢液的處理。實驗室產生的廢液通過雙層排水管道從廢液入口進入緩沖儲液罐,產生的廢氣經過高效過濾器除菌後從透氣管排出。當液面達到一定的高度時,廢液出口閥門自動打開,同時啟動流速控制泵。將廢液以設定流速壓入預加熱/冷卻櫃進行預加熱處理,之後進入電加熱滅菌器,在滅菌器內廢液通過電加熱滅菌盤管進行高溫滅菌。已滅菌的廢液再進入預加熱/冷卻櫃經緩沖管後進行冷卻,冷卻後的廢液通過排污口排出。如需如此處理,則通過迴流管迴流至儲液罐,或直接進行再次連續處理。預加熱/冷卻櫃通過熱交換器,使已滅菌的高溫廢液對進入的待處理廢液進行預加熱,同時自己得到冷卻,以節約能源。與傳統的儲罐式滅菌技術相比,連續廢液消毒在效率、有效性、安全性和節約成本等方面都有了很大提高。
(三)混合處理法
對於生物安全實驗室來說,其實驗的對象種類較多,需要對廢液進行不同的處理,適用於採用化學葯劑和物理熱力混合法處理系統。該系統將熱力法連續廢液滅菌系統與化學葯劑處理裝置結合,對廢液進行熱力滅菌處理和化學葯劑處理,還可對滅菌系統內管道進行化學消毒。
(四)第二級廢水處理系統
第二級廢水處理系統可以處理經生物安全實驗室內第一級廢液處理系統處理後排出的廢水,還可以處理來自食堂、洗澡池、衛生間、洗手盆的一般生活污水及普通實驗過程中排放的無致病性微生物,但含有其他化學污染物的廢水。第二級廢水處理系統具備有效去除酸鹼、重金屬、有機溶劑及殺滅一般微生物的功能,使處理後的水質達到排放或中水回用的標准。
第二級廢水處理系統的原理及工藝流程如下:來自生物安全實驗室的廢水經隔油器除油,同生活污水經由孔徑為10mm的格柵除去較大的固體漂浮物後,匯集到調節池進行混合處理,再經直徑2mm~5mm的格柵處理,除去直徑大於5mm的固體漂浮物,進入初沉池。沉澱後上清液流入生化處理池進行生化處理,再經二次沉澱池沉澱後進入接觸池進行最後處理,符合GB 國家標准後排放。
02 廢氣的處理
食品微生物實驗室的排風、儀器設備(生物安全櫃、通風櫃等)的排氣會帶有致病微生物,這種廢氣如果直接排放到實驗室外,將會感染人群及動物,引起流行病暴發,嚴重威脅人類生命健康。因此,實驗室產生的廢氣,經過嚴格消毒處理後方可排放。
食品微生物實驗室的污染廢氣主要來自實驗室空調通風系統、生物安全櫃、負壓通風櫃、干/濕熱消毒滅菌器、離心機排風罩等易產生帶菌、帶毒氣溶膠的設備的排風,以及焚燒爐排放的煙塵等。
對安裝的送排風系統的實驗室總體要求是控制實驗室的氣流方向和壓力梯度,使通過初效、中效、高效三級過濾器後的氣體由清潔區流向污染區;室內採用上送下排,使污染區和半污染區的氣流死角和渦流降至最小程度;特別要指出的是,要確保實驗室空氣只能通過高效過濾器經專用排風管道排出。第一級高效過濾器應安裝在實驗室排風管道的前端(其他通風設備同理).若需加裝第二級排風高效過濾器,應將其串接在離第一道高效過濾器後500 mm以遠至排風機之前的地方(選擇易維護、易操作和易更換的地方,如排風機技術夾層)。高效空氣過濾器的安裝與更換應牢固、符合氣密性要求,並應由有資質的技術人員來進行。通常高效過濾器在更換前應經過消毒滅菌,或採用可在氣密袋中進行過濾器更換的位置。坐應急處理時維修人員應身著防護服,更換下來的高效過濾器應立即進行消毒或焚燒。每個高效過濾器在安裝、更換、維護後都應進行檢測,運行期間要進行日常監視,並根據實際情況定期進行檢測,以確保其性能。應能控制實驗室排風系統與其他排風設備(生物安全櫃、負壓通風櫃、動物負壓隔離器、離心機排風罩等)排風的壓力平衡和響應速度匹配。應安裝自動聯鎖裝置,確保實驗室內不出現正壓和確保其他排風設備氣流不倒流。實驗室的排風應經高效過濾後由排風機向空中排放。外部排風口應遠離送風口,並設置在主導風的下風向,應至少高於所在建築屋面2m以上,應有防雨、防鼠、防蟲設計,但不影響氣體直接向上空排放。在送風和排風總管處應安裝氣密性密封閥,必要時可完全關閉以進行室內或風管化學熏蒸或循環消毒滅菌。
03 固體廢棄物的處理
固體廢棄物是指人類在生產、建設、日常生活和其他活動中產生的,且對所有者在一定時間和地點已不再具有使用價值而被廢棄的固態或半固態物質。
《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》(中華人民共和國主席令第三十一號, 2004年12月29日)中規定了工業固體廢物和生活垃圾污染環境的防治,並對危險廢物污染環境的防治做出了特別規定。
食品微生物實驗室的固體廢棄物來源於實驗器材廢物、含有傳染性生物因子的廢棄樣本和培養物、廢棄的感染動物、實驗室廢棄的空氣凈化材料等。食品微生物實驗室產生的廢棄物屬危險廢物,不能回收利用,必須經滅菌處理後丟棄或焚燒處置後填埋。固體廢物由於不適當地處理、儲存、運輸、處置或管理上的疏忽,會對人體健康或環境造成顯著的威脅。應按照《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》的規定進行污染廢物的收集、運輸、儲存。
所有棄置的樣本、培養物和其他生物性材料應棄置於專門設計的、專用的並有標記的用於處置危險廢棄物的容器內,並集中存放在指定地點。在從實驗室取走之前,應通過高壓滅菌、化學消毒或其他被認可的技術進行處理,然後置於密封的容器中,分類做上標記,由專人安全運出實驗室。生物廢棄物容器的充滿量,不能超過其設計容量。利器(包括針頭、小刀、金屬和玻璃等)應直接棄置於耐扎容器內。培養物必須經121 ℃ 30 min高壓滅菌。
載玻片上的活菌標本應裝於密閉容器中進行高壓滅菌,或經3%來蘇爾溶液或5%石炭酸溶液浸泡24 h後方可丟棄。染菌後的吸管,使用後放入5%煤酚皂溶液或石炭酸液中,最少浸泡24 h (消毒液體不得低於浸泡的高度)再經121 ℃ 30 min高壓滅菌。塗片染色沖洗片的液體,一般可直接沖入下水道,致病菌的沖洗液須沖在燒杯中,經高壓滅菌後方可倒入下水道。做凝集試驗用的玻片或平皿,必須高壓滅菌後才能洗滌。打碎的培養物,立即用5%煤酚皂溶液或石炭酸液噴灑和浸泡被污染部位,浸泡30 min後再擦拭乾凈。污染的工作服或進行致病菌檢測所穿的工作服、非一次性的實驗帽和口罩等,應放入專用消毒袋內,經高壓滅菌後方能洗滌。
實驗室應確保由經過適當培訓的人員,使用適當的個人防護裝備和設備處理危險廢棄物。不允許積存垃圾和積存實驗室廢棄物,已裝滿的容器應及時封存,在去污染或最終處置之前,應存放在指定的通常在實驗室區內的安全地方。答案來自
㈨ 怎樣利用微生物處理廢水
廢水生物處理法
隨著工業的發展,污水成分已愈來愈復雜。某些難降解的有機物質和有毒物質,需要運用微生物的方法進行處理,污水具備微生物生長和繁殖的條件,因而微生物能從污水中獲取養分,同時降解和利用有害物質,從而使污水得到凈化。廢水生物處理是利用微生物的生命活動,對廢水中呈溶解態或膠體狀態的有機污染物降解作用,從而使廢水得到凈化的一種處理方法。廢水生物處理技術以其消耗少、效率高、成本低、工藝操作管理方便可靠和無二次污染等顯著優點而備受人們的青睞。
定義
利用微生物的代謝作用除去廢水中有機污染物的一種方法,亦稱廢水生物化學處理法,簡稱廢水生化法。由於傳統治理方法有成本高、操作復雜、對於大流量低濃度的有害污染難處理等缺點,經過多年的探索和研究,生物治理技術日益受到人們的重視。隨著耐重金屬毒性微生物的研究進展,採用生物技術處理電鍍重金屬廢水呈現蓬勃發展勢頭,根據生物去除重金屬離子的機理不同可分為生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法以及植物修復法。
特點
1、用生物方法去除有機物最經濟;
2、90%廢水處理工藝屬於生物處理工藝;
3、水中氨氮用生物處理方法去除最有效;
4、絕大多數工業廢水也是以生物處理方法為主
分類
生物化學法
生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用,將硫酸鹽還原成H2S,廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除,同時H2SO4的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明,生物化學法處理含Cr6+濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達99.67%—99.97%。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理,結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子,在銅質量濃度為246.8 mg/L的溶液,當pH為4.0時,去除率達99.12%。[2]
生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外,具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成,分子中含有多種官能團,能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止,對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種,生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好,且生長快、易於實現工業化等特點。此外,微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。[2]
生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子,再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子,有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質,能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易於分離回收重金屬等特點,已經被廣泛應用。[2]
需氧生物處理法
利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復雜的有機物分解的方法。生活污水中的典型有機物是碳水化合物、合成洗滌劑、脂肪、蛋白質及其分解產物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。這些有機物可按生物體系中所含元素量的多寡順序表示為 COHNS。
生物體系中這些反應有賴於生物體系中的酶來加速。酶按其催化反應分為:氧化還原酶:在細胞內催化有機物的氧化還原反應,促進電子轉移,使其與氧化合或脫氫。可分為氧化酶和還原酶。氧化酶可活化分子氧,作為受氫體而形成水或過氧化氫。還原酶包括各種脫氫酶,可活化基質上的氫,並由輔酶將氫傳給被還原的物質,使基質氧化,受氫體還原。水解酶:對有機物的加水分解反應起催化作用。水解反應是在細胞外產生的最基本的反應,能將復雜的高分子有機物分解為小分子,使之易於透過細胞壁。如將蛋白質分解為氨基酸,將脂肪分解為脂肪酸和甘油,將復雜的多糖分解為單糖等。此外還有脫氨基、脫羧基、磷酸化和脫磷酸等酶。
許多酶只有在一些稱為輔酶和活化劑的特殊物質存在時才能進行催化反應,鉀、鈣、鎂、鋅、鈷、錳、氯化物、磷酸鹽離子在許多種酶的催化反應中是不可缺少的輔酶或活化劑。
在需氧生物處理過程中,污水中的有機物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三個階段:第一階段,大的有機物分子降解為構成單元──單糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二階段中,第一階段的產物部分地被氧化為下列物質中的一種或幾種:二氧化碳、水、乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸(或稱 α-氧化戊二酸)或草醋酸(又稱草醯乙酸)。第三階段(即三羧酸循環,是有機物氧化的最終階段)是乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化為二氧化碳和水。有機物在氧化降解的各個階段,都釋放出一定的能量。
在有機物降解的同時,還發生微生物原生質的合成反應。在第一階段中由被作用物分解成的構成單元可以合成碳水化合物、蛋白質和脂肪,再進一步合成細胞原生質。合成能量是微生物在有機物的氧化過程中獲得的。
厭氧生物處理法
主要用於處理污水中的沉澱污泥,因而又稱污泥消化,也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解,最後產生甲烷和二氧化碳等氣體,這些氣體是有經濟價值的能源。中國大量建設的沼氣池就是具體應用這種方法的典型實例。消化後的污泥比原生污泥容易脫水,所含致病菌大大減少,臭味顯著減弱,肥分變成速效的,體積縮小,易於處置。城市污水沉澱污泥和高濃度有機廢水的完全厭氧消化過程可分為三個階段(見圖)。在第一階段,污泥中的固態有機化合物藉助於從厭氧菌分泌出的細胞外水解酶得到溶解,並通過細胞壁進入細胞中進行代謝的生化反應。在水解酶的催化下,將復雜的多糖類水解為單糖類,將蛋白質水解為縮氨酸和氨基酸,並將脂肪水解為甘油和脂肪酸。第二階段是在產酸菌的作用下將第一階段的產物進一步降解為比較簡單的揮發性有機酸等,如乙酸、丙酸、丁酸等揮發性有機酸,以及醇類、醛類等;同時生成二氧化碳和新的微生物細胞。
反應原理
第一、二階段又稱為液化過程。第三階段是在甲烷菌的作用下將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳,因此又稱為氣化過程,其反應可用下式表示:
一些有機酸或醇的氣化過程舉例如下:
乙酸:
CH3COOH─→CO2+CH4
丙酸:
4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4
甲醇:
4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O
乙醇:
2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4
為了使厭氧消化過程正常進行,必須將溫度、pH值、氧化還原電勢等保持在一定的范圍內,以維持甲烷菌的正常活動,保證及時地和完全地將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷。
生物化學反應的速度直接受溫度的影響。進行厭氧消化的微生物有兩類:中溫消化菌和高溫消化菌。前者的適應溫度范圍為17~43℃,最佳溫度為32~35℃;後者則在50~55℃具有最佳反應速度。
近年來,厭氧消化處理法發展到應用於處理高濃度有機廢水,如屠宰場廢水、肉類加工廢水、製糖工業廢水、酒精工業廢水、罐頭工業廢水、亞硫酸鹽制漿廢水等,比採用需氧生物處理法節省費用。
利用生物法處理廢水的具體方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地處理系統和污泥消化等
㈩ 有哪些廢水處理的基本方法
1、物理性方法。
物理性方法是對污水中的物質進行分離處理的一種方法,主要是將污水中非溶解性的物質給分離出來,在處理的過程中是不會改變其化學的性質的,經常用的具體方法包括使用重力進行分離,使用離心力進行分離,反滲透的方法以及氣浮法等。
2、生物性方法。
生物性方法主要是在污水中加入一些微生物,利用微生物代謝的功能將污水中的有機物給氧化成為穩定的無機物質,這樣污水被凈化的更加的徹底,要比物理性方法要好很多。
3、化學性方法。
化學性方法是利用化學的反應將污水中膠狀及溶解物來進行處理,大多會用於對工業性污水的處理,處理污水的效果確實是不錯的,但是就是費用比較高,也可能產生二次污染。