有机废水生物处理及综合利用技术的研究进展_刘海音

有机废水生物处理及综合利用技术的研究进展刘海音1,周春丽2,张强3＊(1.长春师范学院生命科学学院,吉林长春130032;2.中国科学院水生所淡水生态与生物技术国家重点实验室,中国淡水藻藻种库,湖北武汉430072;3.华南师范大学生命科学学院,广东广州510631)摘要比较了几种不同的有机废水生物处理技术的优缺点,并进行了相关讨论。关键词有机废水;好氧生物处理;厌氧生物处理;综合利用中图分类号X703文献标识码A文章编号0517-6611(2009)16-07630-02ProgressinBiologicalTreatmentandComprehensiveUtilizationTechniqueofOrganicWastewaterLIUHai-yinetal(CollegeofLifeScience,ChangchunNormalUniversity,Changchun,Jilin130032)AbstractThestudycomparedwiththemeritsanddrawbacksofseveralmethodsoforganicwastewaterbiologicaltreatment,andcarriedoutsomerelateddiscussions.KeywordsOrganicwastewater;Aerobicbiologicaltreatment;Anaerobicbiologicaltreatment;Comprehensiveutilization作者简介刘海音(1966-),男,吉林长春人,副教授,从事微生物学的研究与教学工作。＊通讯作者,E-mail:zhangq2008@scnu.edu.cn。收稿日期2009-03-031有机废水的定义及分类有机废水就是以有机污染物为主的废水,现在大部分废水都是这个类型的,有机废水易造成水质富营养化,危害比较大[1]。根据有机废水的性质与来源可将其划分为以下3类:第1类,废水中的有机物易于生物降解,废水中的毒物含量很少,这类废水主要是生活污水和来自以农牧产品为原料的工业废水等;第2类,废水中的有机物易于生物降解,废水中的毒物含量较多,这类废水主要来自印染、制革业等;第3类,废水中的有机物难以生物降解。这类废水主要来自造纸、制药业等。有机废水如果直接排放,会造成严重的水环境污染。大量资料表明:我国目前及今后相当长一段时间内的环境问题主要是水环境问题。随着燃料乙醇的大量生产,产生的有机废水将越来越多[2],如不进行有效处理,会加剧环境污染。因此,有机废水的治理是环保工作中极其重要的一面。有机废水无害化处理的首选方法是生物处理。这是由生物处理所具有的相对彻底性(无二次污染或二次污染较小)以及运行费用低廉等优点决定的。2有机废水处理技术现状2.1厌氧生物处理方法厌氧生物处理技术是指在无分子氧的条件下,通过微生物的作用,对有机物进行生物降解的过程。该技术较大规模地用于有机废水处理始于20世纪60年代末。厌氧生物处理法的处理对象是:高浓度有机工业废水、城镇污水中的污泥、动植物残体及粪便等。完全的厌氧生物处理工艺因兼有降解有机物和生产气体燃料的双重功能,因而得到了广泛的应用。但是厌氧生物处理方法与好氧生物处理方法相比,降解较不彻底,放出的热量少,反应速度慢。目前用于生物燃料乙醇废水处理的厌氧工艺有:上流式厌氧污泥床反应器(UASB)[3-4]、厌氧消化池[5]、厌氧接触工艺[4]、厌氧滤池[4,6]、厌氧内循环反应器[7]、厌氧消化超滤工艺[8]。UASB(图1)是一种研究最为深入、应用最为广泛的高效厌氧反应器,已大量应用于处理各种废水。其主要优点有:①UASB内污泥浓度高;②有机负荷高,水力停留时间短;图1UASB系统工作原理Fig.1WorkingprincipleofUASBsystem③无混合搅拌设备,靠发酵过程中产生的沼气的上升运动,使污泥床上部的污泥处于悬浮状态,对下部的污泥层也有一定程度的搅动;④污泥床不填载体,节省造价及避免因填料发生堵塞问题;⑤UASB内设三相分离器,通常不设沉淀池,被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内,可以不设污泥回流设备。其缺点是:①进水中悬浮物浓度需要适当控制,不宜过高,一般控制在100mg/L以下;②污泥床内有短流现象,影响处理能力;③对水质和负荷突然变化较敏感,耐冲击力稍差。2.2好氧生物处理方法好氧生物处理是在有分子氧存在的条件下,以好氧微生物降解有机物进行稳定、无害化的处理方法。实践证明,好氧法适用于处理浓度较低的废水,其优点是净化后出水水质好、反应速度较快,所需的反应时间较短,处理构筑物容积较小,且处理过程中散发的臭气较少。目前对中、低浓度的有机废水,或者说BOD浓度<500mg/L的有机废水,基本上都采