網站客服:+86 10 8838 0825手機訪問
當前位置: 主頁>資訊>市場分析

王興彪:生物技術在難降解廢水及污泥處理中的應用及展望

時間:2018-04-20  點擊:452 次 字號+  字號-
在中國國際貿易促進委員會建設行業分會、城鎮污水深度處理與資源化利用技術國家工程實驗室聯合主辦,《水工業市場》雜志、中關村中科水環境保護技術創新推廣中心承辦的“2018(第13屆)水處理行業熱點技術論壇”上,中國科學院天津工業生物技術研究所副研究員王興彪作了題為《生物技術在難降解廢水及污泥處理中的應用及展望》的報告。

中國科學院天津工業生物技術研究所副研究員王興彪
 
一、工業廢水處理市場前景廣闊

目前,我國造紙、化工、紡織、鋼鐵等產業的污水排放比重很大,其中工業廢水是主要排放源,2015年,我國工業廢水排放量已占全國污水排放總量的32.4%。同時,很多工業廢水處理設施非正常運行,無證排污、偷排和超標排放情況十分嚴重。2012年陶氏發布的《中國渴求水資源》報告指出,中國工業水資源的重復利用率僅為25%。因此,排放量大、達標率低、回用率低均是我國工業污水排放所面臨的嚴重問題。

工業廢水成分復雜,以重金屬、油類及有毒物為主,對環境及人體危害大,單一的處理技術手段難以有效解決,工業廢水處理技術也亟需突破。

據統計,2014-2015年我國工業廢水處理市場規模為1697億元,但目前我國工業污染治理設施的社會化運營比例僅有5%左右,因此工業廢水處理市場前景十分廣闊。

二、物化預處理+微生物強化處理工藝

現有難降解工業廢水處理技術包括化學法、物理法等,耐受沖擊力差、生化效率低、耗時長、二次污染和殘留嚴重且改造提升空間低。研究針對以上現有處理技術的缺點,開發了物化預處理+微生物強化處理工業廢水技術路線,技術指標:在1T中試及1000T規模菌劑試驗中,鹽度適用范圍0-18%,COD去除率>90%,色度去除>99%,鹽度去除50%。同時降低基建投資70%,減少運維40%以上。

物化預處理+微生物強化處理工藝包括以下幾項核心技術:

1.微生物多樣性與菌種庫建設

工藝通過篩選鑒定、菌種保藏、信息更新、菌種查找、菌種應用的流程建立了微生物多樣性與菌種庫,目前已擁有的菌種類別和數量如下表。

2.功能菌群構建及群落解析

該工藝主要對功能菌群的結構和功能進行解析。解析結構的手段包括高通量測序、群落基因芯片、克隆、DGGE等。解析功能的手段包括宏基因組測序、功能基因芯片、HPLC、NMR等。

3.嗜鹽菌篩選及高鹽堿性污染治理

嗜鹽菌篩選及高鹽堿性污染治理是針對嗜鹽菌生長慢、降解能力弱的問題而進行開發的突破嗜鹽菌擴培的技術,技術可以實現快速生化反應以及快速掛膜。

4.高COD工業廢水預處理技術

工業廢水鹽度高、有機物組分復雜、難生化處理,基于此,研究開發多種預處理技術以解決以上問題,包括電滲析裝置、電滲析填料、選擇性離子膜、活性菌落掛膜等。

5.生物菌劑及微生態營養制劑

微生態營養制劑是微生物菌劑經過發酵培養,其部分發酵產物經水解,再與不同營養物質配比而成,用于強化污水生化處理的添加劑。其組成包含孢子化功能菌(主要成分),發酵代謝產物、蛋白質、生物酶、促生素等(促生成分),氮、磷、其他微量元素(輔助成分)。微生態營養制劑可以增強細胞代謝強度,促進增殖,提高對毒性污染物氧化分解能力,提高系統抗沖擊性和穩定性。不需較大硬件投入使系統的處理水質有明顯提高。

以上5項技術的應用,使得物化預處理+微生物強化處理工藝與傳統處理技術相比較,在運行成本、處理效率、管理難度等方面均有所改善,優劣對比如下表所示。

三、技術應用實例

1.氰化物廢水(鹽度0.6%)

針對天津8.12劇毒含氰廢水,活性菌劑噸罐發酵24小時,按照菌濃1010個細胞/ml投入廢水處理現場。低濃度含氰廢水經20小時處理,獲得93%的脫氰效率;高濃度事故廢水在經過48h的處理,CN-降解率達98%。

2.顏料廢水(鹽度1%)

采用生化為主、物化為輔的組合工藝,在生物曝氣池中填料負載豐富的功能菌群,廢水COD降解率95.22%,處理時間3-4天后出水色度明顯降低。

3.超高COD化工廢水(鹽度5%)

通過理化參數檢測、有機物組成分析、菌群構成分析等方法手段,全面解析某超高COD化工廢水處理工藝過程,揭示當前工藝的不足,進一步對工藝優化提供基礎性數據及指導。改善后的處理裝置采用預處理-生物接觸氧化技術對高鹽堿化工廢水(鹽度5%,COD 117512mg/L)進行處理,廢水最終COD≤5000 mg/L。

4.其他應用

該技術可以處理含鹽廢水、印染廢水、化工廢水等幾十種高有機物、高毒、重污染廢水,目前已為天津、河北、河南、山東及浙江多家工業企業提供技術服務。

四、難降解工業廢水處理展望

未來,難降解工業廢水處理應著力解決以下問題,以期得到更好的發展與進步。

1.投菌量增加與成本控制

2.高鹽廢水與污泥懸浮、菌劑絮凝性能

3.高鹽抑制活性與營養劑調整

4.污泥回流與污泥性能維持、保藏

5.上下游工藝集成/活性污泥活性補充與壓力緩沖

6.連續流加菌劑生產裝置研發應用

7.工業廢水中物質回收利用
專題
期刊

主管:中華人民共和國住房和城鄉建設部
主辦:中國國際貿易促進委員會建設行業分會
國內統一刊號:CN11—4022/TU
國際統一刊號:ISSN1008—570X
在線訂閱

辽宁快乐12官方下载