生物處理法是利用微生物的代謝,將有毒、有害的有機物轉化為毒性較小的物質,成本上經濟合理。然而,涂料廢水一般濃度高,并含有大量有毒的有機物,難以直接生物降解;因此目前國內外大多采用物化法和生物法相結合的技術,即利用物化法先對水質、水量充分勻化,以此降低對后續生物處理的沖擊負荷。
1 好氧生物處理法
1. 1 活性污泥法
美國福特公司是全球最大的汽車制造商,其生產過程中產生的廢水包括去離子水、涂料廢水以及生活污水。處理過程中,先將涂料廢水和去離子水匯合并進行化學絮凝沉淀,然后經上流式接觸沉降池沉降,再進入到曝氣池中。原高濃度涂料廢水中缺乏微生物生長所必需的氮和磷,將其與生活污水相混合,由生活污水提供所需的營養物質,同時根據實際需要添加一定量的特殊營養物質進行調配,從而有助于刺激降解菌的生長,改善活性污泥處理系統的運行性能和提高其生物降解效率。混合后的污水經過活性污泥池處理,最后經二沉池沉淀。為達到三級過濾的效果,對從二沉池出來的廢水再經過濾,最后進行水質分析。經4個月的實驗處理后,原涂料廢水的BOD由15 000 mg/L降至21 mg/L,總去除率達99. 3%。
王方圓等利用隔油—氣浮—循環式活性污泥法—過濾工藝處理涂料廢水,出水各項指標基本達到了設計要求, COD總去除率在98. 1%左右。針對涂料廢水中的水溶性溶劑通常難以物化分離,可以選擇混凝過濾作為預處理工藝,再流入處理效果好、自動化程度高的膜生物反應器中,經活性污泥曝氣生化處理后, 出水的COD和SS均有較好的去除效果。
1. 2 生物膜法
生物膜法是使微生物群體附著于其他物體表面上呈膜狀,通過與廢水接觸得以凈化。目前,應用生物膜法處理涂料類廢水主要有以下幾種工藝:
(1) 生物轉盤
美國海軍每年用于脫漆產生的有害廢水超過 11億升,其中主要含二氯甲烷和苯酚;此外還有鏈烷烴、纖維素衍生物、石油磺酸鹽及萘。將此廢水和生活污水進行1 ∶1混合,分別采用活性污泥法和生物轉盤法進行比較實驗,結果表明,無論菌群處于懸浮生長還是吸附生長,均可有效地處理這類混合廢水。另外,活性污泥法改善營養環境(如向廢水中投加葡萄糖)可顯著提高處理系統中的菌群數量, 菌群數量比僅利用單一碳源時高出了2個數量級。而在生物轉盤系統中,細菌的數量在連續進水時要遠遠大于間歇進水,這可能歸結于兩個原因:一是間歇進水時,反應系統中有毒廢水的濃度要比連續進水時高;二是連續進水更有利于細菌的吸附。此外, 在對菌群的數量、種類及其生物降解有毒化合物的能力進行綜合分析后認為,假單胞菌和桿狀菌是降解此類廢水的優勢菌種。
(2)生物接觸氧化法
重慶三峽油漆股份有限公司在處理綜合性涂料工業廢水時,經一級處理后,應用生物接觸氧化的處理工藝,微生物掛膜馴化時間短,活性高,廢水中有機物降解速率快。湖南湘江涂料集團采用勻質隔油—混凝—氣浮—生物接觸氧化的工藝處理綜合涂料廢水,出水達到國家一級排放標準。左紅影等研究顯示,在利用絮凝沉淀和氣浮法進行預處理,再經二級生物接觸法后,處理出水經活性炭及工業循環冷卻水處理器加以處理,最終達到工業循環冷卻水的設計規范要求。同時可以查看中國污水處理工程網更多技術文檔。
(3)生物流化床
生物流化床以粒徑小于1 mm左右的顆粒材料作為載體,填充于曝氣容器內,廢水自下而上使載體流態化,載體表面覆蓋生物膜。武漢雙虎涂料股份有限公司將涂料生產廢水經一級氣浮預處理后,再經純氧生物流化床裝置處理, 效率高, 可達標排放。
目前,作者正在研究將移動床生物膜法(MB2 BR)和曝氣生物濾池法(BAF)串聯,MBBR 具有很強的抗沖擊負荷能力, BAF具有集生物氧化和截留懸浮固體于一體的特點,將二者組成復合式生物膜法處理涂料廢水。經一段時間的運行后,發現系統處理效果好且運行穩定,在單級反應器水力停留時間為5 h,平均進水COD濃度為800 mg/L時,其最終出水COD去除率達到93. 05%。
2 厭氧生物處理法
涂料廢水的有機物含量一般都很高,不宜直接采用好氧法處理,首先可采用厭氧生物處理。陳蓓在原有的氣浮池前增加了生化處理,第一級設為兼氧生化處理,在兼氧菌作用下使大分子有機物降解為小分子有機物,降低廢水CODCr值的同時,提高了廢水的BOD5 /CODCr值,從而有利于下一步好氧生化處理。
3 氧化塘
氧化塘是天然或人工修造的池塘,廢水在塘內長時間停留,有機污染物通過水中微生物的代謝活動而得以降解、凈化的過程。
應用水生植物為主的生態塘工程凈化涂料廢水也是一種高效的生物處理技術。黃韻珠等在經過物化預處理后的油漆廢水中栽培鳳眼蓮,由廢水提供鳳眼蓮生長發育過程中所需的水分和養料。實驗證明鳳眼蓮有頑強的生命力,具有很好的耐污性和吸收力,是優良的抗污植物,其所在的生態系統以新陳代謝作用進行凈化廢水的綜合處理,取得了理想的效果。而且生態塘工程凈化涂料廢水的工藝流程比較簡便,對酸、醇、苯系物為主的工業廢水具有凈化的作用,其中對含酚廢水的凈化效果最佳。然而,由于氧化塘的處理效果受光線、溫度影響較大,一般夏天的處理效果好于冬天。 來源：谷騰水網
