厌氧消化耦合高级氧化实现高浓度有机废水资源化利用
一、引言
食品加工、酿造、屠宰等行业的高浓度有机废水具有COD高、可生化性好等特点,但直接排放会严重污染环境。厌氧消化耦合高级氧化(Anaerobic Digestion + AOPs)通过先产沼气再深度处理,实现能源回收与达标排放双重目标,是当前“资源-能源-环境”一体化治理模式的重要路径。
二、技术原理与协同机制
该联合工艺通过以下机制实现污染物高效去除:
厌氧消化段:产甲烷菌将有机物转化为CH₄;
AOPs段:芬顿、臭氧、UV/H₂O₂等进一步去除残余COD;
沼气回收与利用:用于发电或供热;
污泥减量化与资源化:消化剩余污泥可用于堆肥或焚烧。
三、系统组成与运行方式
典型系统包括:
厌氧反应器(UASB、IC、EGSB等);
沼气收集与净化装置;
高级氧化反应池;
控制与监测单元;
污泥脱水与资源化处理系统。
四、关键参数优化
影响系统性能的主要参数包括:
进水COD浓度:适用于5000–50000 mg/L;
温度控制:中温(35°C)或高温(55°C);
HRT与SRT匹配;
氧化剂种类与剂量;
沼气利用效率。
五、实际应用案例
某啤酒厂采用IC厌氧反应器+芬顿氧化系统处理酿造废水(初始COD约15000 mg/L),经处理后COD去除率达95%,年回收沼气约120万m³,系统运行稳定,出水达到《污水综合排放标准》一级标准。
六、未来发展方向
探索厌氧氨氧化与厌氧消化耦合脱氮;
构建模块化装置便于中小企业部署;
推动沼气提纯制氢与碳交易路径;
结合AI优化控制系统提升能效;
发展分布式能源回收系统。