厭氧消化耦合高級氧化實現(xiàn)高濃度有機廢水資源化利用
一、引言
食品加工、釀造、屠宰等行業(yè)的高濃度有機廢水具有COD高、可生化性好等特點,但直接排放會嚴重污染環(huán)境。厭氧消化耦合高級氧化(Anaerobic Digestion + AOPs)通過先產(chǎn)沼氣再深度處理,實現(xiàn)能源回收與達標排放雙重目標,是當前“資源-能源-環(huán)境”一體化治理模式的重要路徑。
二、技術(shù)原理與協(xié)同機制
該聯(lián)合工藝通過以下機制實現(xiàn)污染物高效去除:
厭氧消化段:產(chǎn)甲烷菌將有機物轉(zhuǎn)化為CH?;
AOPs段:芬頓、臭氧、UV/H?O?等進一步去除殘余COD;
沼氣回收與利用:用于發(fā)電或供熱;
污泥減量化與資源化:消化剩余污泥可用于堆肥或焚燒。
三、系統(tǒng)組成與運行方式
典型系統(tǒng)包括:
厭氧反應(yīng)器(UASB、IC、EGSB等);
沼氣收集與凈化裝置;
高級氧化反應(yīng)池;
控制與監(jiān)測單元;
污泥脫水與資源化處理系統(tǒng)。
四、關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化
影響系統(tǒng)性能的主要參數(shù)包括:
進水COD濃度:適用于5000–50000 mg/L;
溫度控制:中溫(35°C)或高溫(55°C);
HRT與SRT匹配;
氧化劑種類與劑量;
沼氣利用效率。
五、實際應(yīng)用案例
某啤酒廠采用IC厭氧反應(yīng)器+芬頓氧化系統(tǒng)處理釀造廢水(初始COD約15000 mg/L),經(jīng)處理后COD去除率達95%,年回收沼氣約120萬m3,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,出水達到《污水綜合排放標準》一級標準。
六、未來發(fā)展方向
探索厭氧氨氧化與厭氧消化耦合脫氮;
構(gòu)建模塊化裝置便于中小企業(yè)部署;
推動沼氣提純制氫與碳交易路徑;
結(jié)合AI優(yōu)化控制系統(tǒng)提升能效;
發(fā)展分布式能源回收系統(tǒng)。