焦化废水中有机物对厌氧微生物抑制作用的研究

本文探讨焦化废水在厌氧生物处理过程中,有机物对厌氧微生物的抑制怍用。结果表明,焦化废水中对厌氧微生物有抑制作用的有机物主要有邻甲酚、间甲酚、3,4—二甲酚和间苯二酚等。     

用厌氧酸化预处理焦化废水的研究

在采用色谱-质谱(GC/MS)联用仪分析北京焦化厂废水中有机物组分及浓度的基础上,研究厌氧酸化对焦化废水可生物处理性能的影响,并探讨厌氧酸化作为焦化废水好氧生物处理预处理的可行性。试验结果表明,焦化废水经6h厌氧酸化,12h好氧曝气,COD去除率可达90％以上,比未用厌氧酸化预处理的COD去除率提高近40％。当焦化废水进水COD为1780mg/l时,出水COD可降至158mg/l。     

焦化废水厌氧生物降解影响因素的识别

基于一系列焦化废水处理实地工程考察而尚未发现高浓度焦化废水厌氧产甲烷成功案例的实际问题,以广东韶钢焦化废水工程中COD为(4100±200)mg·L~(-1)的原水为研究对象,通过检测COD、TOC和苯酚等关键水质指标浓度变化及气体产量,以浓度梯度稀释的方法考察影响焦化废水厌氧降解的因素及其浓度阈值,主要涉及硫氰化物、苯酚、硫化物和氰化物,同时分析碳源结构改变所带来的厌氧降解特性的变异.结果发现:在pH为(7.0±0.5)、温度为(35.0±0.5)℃的条件下,当焦化废水COD被稀释至1500~1800 mg·L~(-1),接种活性污泥,能够检测到厌氧产甲烷的现象;在COD稀释至1800 mg·L~(-1)左右的焦化废水中分别投加不同浓度的硫氰化物、苯酚、硫化物和氰化物时,发现其单抑制浓度分别处在500~1500、1100~1250、200~250和30~40 mg·L~(-1);向未解除抑制的焦化废水(COD为2100 mg·L~(-1))中投加等COD浓度的乙酸钠、葡萄糖和甲醇3种常用的工业碳源改变原有的碳源结构时,发现乙酸型产甲烷菌的活性被抑制,而氢营养型产甲烷菌的活性并没受到明显抑制.上述研究结果说明,高浓度焦化废水难以厌氧降解,抑制因素的解除可以使厌氧菌激活,其中,氢营养型产甲烷菌较乙酸型产甲烷菌能够耐受更高的毒性物质浓度阈值.     

制裘废水厌氧处理的可行性研究

采用静态试验法研究了制裘过程产生的两股主要废水——浸皮废水和洗皮废水厌氧处理的可行性。浸皮废水对甲烷菌无抑制作用,并具有良好的厌氧生物降解性,甲烷气产率为1.02 m~3/m~3,COD去除率可达87.6％。洗皮废水的甲烷气产率为0.82m~3/m~3。洗皮废水中的洗涤剂DG7不能被厌氧降解,但会被污泥吸附,当其浓度低于50—100 mg/L,甲烷菌可被驯化,不影响厌氧过程。洗皮废水宜与浸皮废水或其它污水合并进行厌氧处理。     

焦化废水中有机物的生物处理特性及处理工艺改进对策

在实验室条件下，考察了焦化废水在常规生物处理过程有机物的去除规律，研究了其中４种典型的难降解有机物的好氧与厌氧生物降解特性，对比了厌氧－缺氧／好氧工艺常规的活性污泥法对焦化废水的处理效果，对焦化废水处理工艺提出了改进对策。     

焦化废水中几种难降解有机物的厌氧生物降解特性

在试验室条件下,采用厌氧间歇试验,分别研究了焦化废水中几种有代表性的难降解有机物——喹啉、吲哚、吡啶、联苯的厌氧生物降解特性.文中突出了以厌氧预处理改善焦化废水中难降解有机物生物降解性的工程实用背景,对这四种有机物的厌氧处理的动力学特性、共基质作用、厌氧处理下去除效果的改善等,进行了较为深入的研究.     

浮动床膜生物反应器去除焦化废水中间甲酚研究

焦化废水属有毒有害、难降解的高浓度有机废水,其中间甲酚等酚类污染物含量较高且用常用水处理方法去除比较困难。因此,研究了将浮动床生物膜反应器与膜生物反应器进行复合去除焦化废水中间甲酚的影响因素,并与普通MBR反应器在相同间甲酚浓度梯度下的处理功效进行比较。结果表明,在相同间甲酚浓度下,生物浮动床膜生物反应器的处理效果优于普通MBR反应器,其毒阈值为1200 mg/L,普通MBR反应器为1000 mg/L。同时,利用扫描电镜对浮动床膜生物反应器填料上微生物进行观察,考察了间甲酚浓度升高对填料上微生物的影响及附着态微生物形态的变化,得出大型微生物随着间甲酚浓度的提高最后破裂死亡;杆菌种类及数量减少,最后转变成丝状菌;球菌的菌胶团解体,形状变成短杆状。     

厌氧-缺氧-预曝气-移动床生物膜系统对焦化废水特征有机污染物降解研究

重点研究了厌氧-缺氧-预曝气-移动床生物膜(A1-A2-O-MBBR)组合工艺对焦化废水中特征有机污染物——苯酚、对甲酚、苯胺、邻甲酚、吲哚、喹啉和2,4-二甲酚的降解情况.结果发现,进水中苯酚、对甲酚、苯胺、邻甲酚、吲哚、喹啉和2,4-二甲酚的含量分别为48.68、25.53、11.70、8.46、8.02、5.33和1.26mg·mL-1,约占有机物总量的70.0%;经厌氧处理后,喹啉的去除率最高,达91.4%,苯酚和2,4-二甲酚的去除率为30.0%～40.0%,苯胺、邻甲酚、对甲酚和吲哚的去除率为20.0%～30.0%,并且厌氧出水的色度降低约55.0%;缺氧反硝化对有机物的降解或转化有重要作用,苯胺、喹啉和吲哚经缺氧处理后未检测到,苯酚、对甲酚和邻甲酚的去除率分别为93.3%、86.8%和81.7%,但2,4-二甲酚浓度却从0.13mg·mL-1增加到0.21mg·mL-1;而经预曝气处理后,苯酚、邻甲酚、对甲酚和2,4-二甲酚未检测到,MBBR反应器主要进行硝化反应,整个系统出水氨氮小于1.0mg·mL-1.     

焦化废水中有机物在A1-A2-O系统各段的降解与转化

在厌氧酸化－缺氧－好氧（A1－A2－O）生物膜系统小试装置中处理焦化废水，以探讨有机物在各阶段的降解与转化情况。通过UV吸收光谱及GC／MS分析发现，上海焦化厂废水中的有机组分主要为：甲酚、苯酚、二甲酚等酚类化合物，及以喹啉、吲哚为代表的含氮杂环化合物，约占有机物总量的90％。经A1－A2－O生物膜系统处理后，大部分有毒有害难降解有机物得到了降解和转化。厌氧段中原有物质浓度的增加和新物质的生成，是厌氧酸化使部分有机物降解产生中间产物而造成；缺氧段使大部分有机物被完全降解或转化，还产生一些新的简单有机物，如卤代烃、酯类、醛类等；经好氧段反应后，有机物进一步降解和转化，部分被完全去除，在降解转化过程中又产生了一些中间产物和衍生物，如苯酚、羟基喹啉等。     

焦化废水厌氧氨氧化生物脱氮的研究

采用厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺处理焦化废水,在厌氧34℃、pH值7.5~8.5,HRT为33h的条件下,经过115d成功启动厌氧氨氧化反应器.当进水NH4+-N、NO2--N浓度分别为80、90mg/L左右时, TN负荷可达160mg/(L·d),系统NH4+-N和NO2--N的去除率最高分别达86%和98%,TN去除率可达75%. GC-MS分析结果表明,酚类是焦化废水中较易被生物利用的有机物,ANAMMOX过程对好氧短程硝化工艺出水残余低浓度酚类有机物有进一步去除作用.     

厌氧—好氧—吸附处理偶氮染料废水的试验研究

可生化性试验表明，偶氮染料废水对微生物有抑制作用，但该类废水对驯化性污泥并无明显的抑制作用，废水经过流式厌氧污泥床的处理，可去除５０％－６０％的ＣＯＤ，处理系统内形成颗粒污泥，ＢＯＤ５／ＣＯＤ增加到０．４２厌氧出水经生物接触氧化法，可去除６０％ＣＯＤ，再经吸附，出水ＣＯＤ可降至１５０ｍｇ／Ｌ以下，达到废水排放标准。     

吹脱、化学沉淀和吸附技术处理高浓度氨氮废水

高浓度氨氮废水主要来自于焦化废水、煤气废水、味精废水、化肥废水、垃圾渗滤液以及养殖废水厌氧消化液等。通过吹脱、沉淀、粉煤灰吸附一套组合工艺处理高浓度氨氮废水,处理后能达到国家二级排放标准。     

各地信息

不久前,上海市环保所完成了由上海市环保局下达的“焦化废水生物处理过程强化研究”、“味精废水厌氧处理工艺研究”、“染色废水处理技术研究”等三项课题,并均已通过鉴定。“焦化废水生物处理过程强化研究”课题针对焦化废水,考察了吸附和生物降解组合的PACT过程。在常规的活性污泥中添加粉末活性炭,在工业上的应用,已近10年。这次研究中,评定了协同效应的条件和影响因素。连续试验表明,在添加100mg/l炭的条件下,COD去除率可从常规活性污泥法的50％提高到80％以上。PACT/凝聚工艺可使COD降到100mg/l,达到上海市工业废水排放标准,成本低于用活性炭吸附的三级处理。因此,具有较好的环境效益和经济效益,在炼焦工业、煤气工业有推广应用价值。“味精废水厌氧处理工艺研究”课题是采用新型的VASB工艺对味精废水进行处理工艺的研究。经过两年     

生物流化床在焦化废水治理中的应用

采用厌氧 缺氧 好氧工艺流程，以生物膜作为厌氧、缺氧反应器，循环式生物流化床作为好氧反应器进行了焦化废水治理中试应用研究。应用结果表明，上述工艺流程用于焦化废水治理是可行的。当系统进水ＣＯＤＣｒ浓度小于１２００ｍｇ／Ｌ，系统水力停留时间为４４ｈ时，出水ＣＯＤＣｒ小于２５０ｍｇ／Ｌ；较高的进水ＮＨ３ Ｎ浓度可严重影响ＮＨ３ Ｎ去除，但对ＣＯＤＣｒ去除几乎无影响     

焦化废水中有机污染物经厌氧酸化后对好氧生物降解性能的影响

 采用厌氧酸化处理间歇装置和瓦勃氏微量呼吸测压仪，对萘等10种焦化废水中有机污染物进行厌氧酸化后好氧生物降解性能的研究。研究表明，受试的有机物经过厌氧酸化处理后均发生了不同程度的转化。萘、吡咯、咪唑、喹啉、吲哚生物氧化率有明显提高；联苯、三联苯、吡啶、咔唑从对好氧微生物的抑制状态转化为易于生物降解的物质；吩噻嗪抑制作用解除，但仍是难以生物降解物质。     

低温焦化废水铁炭微电解-AO的研究

在4～13℃低温环境中,Fe∶C=10∶1、pH=1.5空气搅拌条件下,Fe-C微电解对高浓度焦化废水COD的去除率为19.7％,B/C值从0.236提高到0.571.未加稀释水的条件下,Fe-C预处理后焦化废水厌氧COD去除率与常规补加稀释水的效果相当,静态自然消解速率为123.1 mg/L·d.处理后的焦化废水CO...     

焦化废水水质组成及其环境学与生物学特性分析

焦化废水水质的复杂性及对环境、生态影响的不确定性制约了处理水质的全面达标,且可能对后续水体造成危害.为了解焦化废水的基本物化性质、环境学特性及生物学特性,采用离子色谱、ICP/MS、GC/MS等分析手段研究了广东韶关焦化厂废水的COD、BOD、色度、氨氮、主要阴阳离子、金属成分及有机物组成等,评价了该焦化废水组分的可处理性及环境危害性,分析了焦化废水生物处理过程及可能存在的惰性有机污染物.结果表明,焦化废水构成环境危害的主要组分有COD、氨氮,挥发酚、氰化物、硫化物、氟化物及油份等,重点是有机污染物;第一类污染物在原水及外排水中的浓度是安全的;焦化废水中以酚为代表的有机物及多环、杂环化合物在水中广泛存在,经处理后仍有间甲酚、长链烷烃、苯系物、酯类、醇类、卤代烃及胺类等进入环境;造成焦化废水处理效率不高的原因是各组分之间的不协调而难以维持生物系统的正常ATP酶活,富氮缺磷,氨的生物毒害,毒性有机物对生物的抑制,Na /K 比例失衡等.因此,有毒/难降解焦化废水的处理技术须综合考虑污染物的组成、合理的工艺及排放水的生态安全性.     

焦化废水中酚降解菌及其降解基因的研究

酚类化合物是焦化废水的主要污染物,微生物降解在废水处理中起着主要作用.为获得焦化废水活性污泥中主要降解菌,本研究通过富集与平板涂布对某焦化公司的2个活性污泥中的降解菌进行了分离鉴定.通过BOX-PCR和16S rDNA序列分析去除重复菌株后,共获得分属于20个属的28个种的28株细菌,它们主要为变形菌纲β和γ亚群,其中4株菌可能是潜在的新种.间甲酚富集后筛选得到2株高效降解菌株Pseudomonas monteilii GCS-AE-J-1 和Pseudomonas plecoglossicida GCS-AN-J-3;前者在48 h内对791 mg/L间甲酚的降解率达到94.6%,而后者对763mg/L间甲酚的降解率也达到了92.2%.通过PCR从菌株GCS-AE-14、 GCS-AE-J-1、GCS-AN-J-3和GCS-AN-3得到了苯酚羟化酶基因序列.本研究所获得的降解菌新颖多样,在工业焦化废水的处理中可能起着重要作用,有进一步研究开发的价值.     

A/A/O工艺对焦化废水的处理效果研究

厌氧/缺氧/好氧(A/A/O)工艺是典型行业废水-焦化废水的常用处理工艺。但该工艺过程对焦化废水生物毒性的去除规律还缺少研究。研究以大型溞为受试生物,考察了焦化废水的毒性特征随A/A/O工艺的变化规律。结果表明,厌氧池对急性毒性的去除作用最大,好氧池对氧化损伤毒性去除作用较大。A/A/O工艺有效去除了焦化废水对大型溞的急性毒性,但对氧化损伤的去除效果稍差。     

生物流化床A/O2工艺处理焦化废水过程中有机组分的GC/MS分析

在自行设计的2000m3·d-1规模的生物流化床A/O2工艺中,以实际焦化废水为研究对象,采用GC/MS法分析各单元工艺的有机物组分,解析了污染物的降解规律.结果发现,焦化废水中酚类物质占有机物总量的90%以上;厌氧阶段对废水COD的去除率为10%～15%,主要为大分子复杂有机物分解为有机酸、有机醇类,此过程使废水BOD/COD值由0.30提高到0.45;一级好氧阶段可去除大部分的酚、胺、喹啉、吡啶、呋喃、吲哚、萘等组分,COD的去除率达到65%～70%;二级好氧阶段的COD去除率为40%～50%.间甲苯酚、哌嗪、哌啶、长链烃类、苯类等在生物处理出水中可被检出,属于难降解成分,有必要对其进行深度处理.采用TTC脱氢酶法测试了不同工艺段废水对酶活的影响,在相同的TOC浓度时,厌氧出水和一级好氧出水的酶活达26～29μg·h-1,滤池出水的酶活为几个工艺段水质的最低值7.02μg·h-1,显示其中可被微生物利用的有机物急剧减少.