15m3/d地埋式一體化污水處理設(shè)備
厭氧生物處理是在厭氧條件下,形成了厭氧微生物所需要的營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件,利用這類(lèi)微生物分解廢水中的有機(jī)物并產(chǎn)生甲烷和二氧化碳的過(guò)程。 高分子有機(jī)物的厭氧降解過(guò)程可以被分為四個(gè)階段:水解階段、發(fā)酵(或酸化)階段、產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。
(1)水解階段 水解可定義為復(fù)雜的非溶解性的聚合物被轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的溶解性單體或二聚體的過(guò)程。
(2)發(fā)酵(或酸化)階段 發(fā)酵可定義為有機(jī)物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過(guò)程,
在此過(guò)程中溶解性有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物,因此這一過(guò)程也稱為酸化。
(3)產(chǎn)乙酸階段 在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下,上一階段的產(chǎn)物被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細(xì)胞物質(zhì)。
(4)甲烷階段 這一階段,乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。
有機(jī)污水處理工藝技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用
在生物處理中,廢水中的有機(jī)物作為微生物的營(yíng)養(yǎng)源被微生物利用,終分解為穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物或合成細(xì)胞物質(zhì)而以污泥物態(tài)由水中分離,從而使廢水得到凈化。在好氧處理工藝中,微生物通過(guò)利用氧氣將有機(jī)污染物氧化為CO2和微生物的細(xì)胞物質(zhì)(污泥)。隨著氧化分解過(guò)程,大量能量被釋放,用于微生物降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為細(xì)胞物質(zhì),即好氧污泥;而厭氧處理工藝則是在無(wú)氧的條件下,大多數(shù)有機(jī)污染物的能量轉(zhuǎn)化為甲烷的形式,結(jié)果只有很少部分用于合成細(xì)胞物質(zhì),而產(chǎn)生的沼氣可作為熱能被再利用。因此從生物反應(yīng)的原理上,顯而易見(jiàn),厭氧處理存在很大的優(yōu)勢(shì)。
整個(gè)厭氧過(guò)程分為水解、發(fā)酵、產(chǎn)乙酸產(chǎn)氫階段、產(chǎn)甲烷階段。
1.水解階段
高分子有機(jī)物因相對(duì)分子量巨大,不能透過(guò)細(xì)胞膜,因此不可能為細(xì)菌直接利用。因此它們?cè)?階段被細(xì)菌胞外酶分解為小分子。例如纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖,淀粉被*分解麥芽糖和葡萄糖,蛋白質(zhì)被蛋白酶分解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產(chǎn)物能夠溶解于水并透過(guò)細(xì)胞膜為細(xì)菌所利用。
一般厭氧發(fā)酵過(guò)程可分為四個(gè)階段,即水解階段、酸化階段、酸衰退階段和甲烷化階段。而在水解酸化池中把反應(yīng)過(guò)程控制在水解與酸化兩個(gè)階段。在水解階段,可使固體有機(jī)物質(zhì)降解為溶解性物質(zhì),大分子有機(jī)物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)。在產(chǎn)酸階段,碳水化合物等有機(jī)物降解為有機(jī)酸,主要是乙酸、丁酸和丙酸等。水解和酸化反應(yīng)進(jìn)行得相對(duì)較快,一般難于將它們分開(kāi),此階段的主要微生物是水解—酸化細(xì)菌。
廢水經(jīng)過(guò)水解酸化池后可以提高其可生化性,降低污水的pH值,減少污泥產(chǎn)量,為后續(xù)好氧生物處理創(chuàng)造了有利條件。因此,設(shè)置水解酸化池可以提高整個(gè)系統(tǒng)對(duì)有機(jī)物和懸浮物的去除效果,減輕好氧系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷,使整個(gè)系統(tǒng)的能耗相比于單獨(dú)使用好氧系統(tǒng)大為降低。
水解酸化池的處理效果增強(qiáng)措施:
a、水解酸化池底部安裝有大阻力布水系統(tǒng),利用二沉池的回流污泥攪動(dòng)水解酸化池底部的污泥,使其處于懸浮狀態(tài)并且與進(jìn)入的廢水充分混合,從而提高了水解酸化池的處理效果,減輕后續(xù)好氧處理的負(fù)荷。二沉池的污泥回流水解酸化池,可以增加水解酸化池內(nèi)的污泥濃度、提高處理效果,同時(shí)使污泥得到消化,減少了剩余污泥的排放量、降低污泥處理費(fèi)用,從而減少了運(yùn)行費(fèi)用。
b、在水解酸化池內(nèi)安裝彈性填料,對(duì)攪動(dòng)的廢水進(jìn)行水力切割,使懸浮狀態(tài)的污泥與水充分混合。為水解酸化菌的生長(zhǎng)提供有利條件。
c、水解酸化池底部還裝有排泥管道系統(tǒng),是由UASB厭氧反應(yīng)器排泥系統(tǒng)改進(jìn)而成,可以保證水解酸化池*穩(wěn)定的運(yùn)行。
污水的濕地處理工藝
污水經(jīng)過(guò)土壤滲漏,植物吸收,特別與地表根墊層及節(jié)根部微生物相接觸后,軟化水設(shè)備滲入凈化溝內(nèi)。這一過(guò)程使污水在耐水性植物、微生物及土壤聯(lián)合作用下,通過(guò)物理、化學(xué)、物理-化學(xué)及生物反應(yīng)使污水得以凈化,其作用機(jī)理為[1]:
異養(yǎng)菌+有機(jī)質(zhì)+DO→CO2+NH3+H2O
污水中污染物質(zhì)的凈化機(jī)理為[2]:
BOD的去除:BOD去除機(jī)理包括過(guò)濾、吸附和生物氧化作用,其主要氧源是大氣復(fù)氧和水生維管束植物。
SS的去除:沉淀、過(guò)濾、吸附作用。
氮的去除:反硝化作用,揮發(fā)和作物吸收。
磷的去除:作物的吸收和土壤的吸附固定。
病原體的去除:吸附作用、過(guò)濾作用、生物吞噬及其它不利于病原體生存的條件。
另外,由于凈水溝是泥壩溝,溝邊生有雜草,所以在溝水接近出水泵房處,設(shè)立2~3處攔草網(wǎng),以保證出水水質(zhì)。
15m3/d地埋式一體化污水處理設(shè)備進(jìn)入凈水溝處理后的水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),排入小海生態(tài)塘進(jìn)行進(jìn)一步穩(wěn)定利用。排水泵房處,由于水源穩(wěn)定,可進(jìn)行集中抽水,一般每天啟動(dòng)3臺(tái)泵抽水6~8h即可滿足要求。另外,由于出水中有大量的微生物,所以集水井要求容積盡可能大,并采用周邊進(jìn)水方式。同時(shí)要在集水井內(nèi)水泵喇叭口以上設(shè)置2~3層鐵絲網(wǎng),減少水流的沖擊,以此消除產(chǎn)生生物泡沫的可能。
水處理技術(shù)的概述
這促使環(huán)境科學(xué)家和環(huán)保工程師積極開(kāi)發(fā)和應(yīng)用水處理技術(shù). 水處理技術(shù)的開(kāi)發(fā),正在有力推動(dòng)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科的發(fā)展,它是開(kāi)展環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科創(chuàng)新研究的一條源泉之路,對(duì)于人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義l 膜分離技術(shù) 膜分離技術(shù)是近二、三十年內(nèi)發(fā)展起來(lái)的。與常規(guī)分離方法相比,膜分離過(guò)程具有能耗低、單級(jí)分離效率高、工藝簡(jiǎn)單、*等特點(diǎn),在廢水處理中可實(shí)現(xiàn)水的閉路循環(huán),除污的同時(shí)變廢為寶,是符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的綠色技術(shù)。膜分離技術(shù)主要包括微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)反滲透(RO)和電滲析等。近年來(lái)這些技術(shù)在水處理的應(yīng)用愈來(lái)愈顯示生命力。 世界上每天約有500萬(wàn)m 的水通過(guò)膜分離處理為了適應(yīng)水處理的需要,膜材料的性能逐步得以改進(jìn)采用無(wú)毒無(wú)害、可生物降解的材料制備超濾膜。 NF膜在水的軟化方面顯示了其它技術(shù)*的*性,NF90膜在海島飲用水制備中可有效地去除對(duì)人體健康不利的Ca2+、Mg2+等硬度。在較低的操作壓力(<1.0MPa)下,總脫鹽率≥8l%,產(chǎn)水量可達(dá)144t/d,淡化水符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。 電滲析作為綠色水處理技術(shù)近年來(lái)研究較多。有人采用改性異向膜電滲析法處理化纖廠粘膠單絲淋洗廢水(去酸水),在工藝上實(shí)現(xiàn)了污水閉路循環(huán),消除了H2SO4和Zn的污染,并把溶解固體濃縮到190g/L,再進(jìn)行多效蒸發(fā)來(lái)回收多余的Na2SO4。濃縮的H2SO4和ZnSO4溶液則返回凝固浴再用,淡化水中的總?cè)芙夤腆w(TDS)下降到0.7g/L以下,因無(wú)硬度,故可作洗滌用水。 膜分離技術(shù)正在成為水處理研究與應(yīng)用的熱點(diǎn),其在水的回用方面起著難以替代的作用。將膜分離技術(shù)與綠色氧化技術(shù)、生物處理技術(shù)聯(lián)合,用于廢水的處理及回用是一個(gè)頗有前途的研究與應(yīng)用方向。
水解酸化工藝與單獨(dú)的厭氧或好氧工藝相比,具有以下特點(diǎn):
1. 由于在厭氧階段可大幅度地去除廢水中懸浮物或有機(jī)物, 其后續(xù)好氧處理工藝的污泥量可得到有效地減少, 從而設(shè)備容積也可縮小。有報(bào)道, 在實(shí)踐中, 厭氧- 好氧工藝的總?cè)莘e不到單獨(dú)好氧工藝的一半;
2. 厭氧工藝的產(chǎn)泥量遠(yuǎn)低于好氧工藝(僅為好氧工藝的1/ 10~1/ 6) ,并已高度礦化,易于處理。同時(shí)其后續(xù)的好氧處理所產(chǎn)生的剩余污泥必要時(shí)可回流至厭氧段, 以增加厭氧段的污泥濃度同時(shí)減少污泥的處理量;
3. 厭氧工藝可對(duì)進(jìn)水負(fù)荷的變化起緩沖作用,從而為好氧處理創(chuàng)造較為穩(wěn)定的進(jìn)水條件;
4. 厭氧處理運(yùn)行費(fèi)用低, 且其對(duì)廢水中有機(jī)物的去除亦可節(jié)省好氧段的需氧量, 從而節(jié)省整體工藝的運(yùn)行費(fèi)用;
5. 重要的是當(dāng)將厭氧控制在水解酸化階段時(shí), 可為好氧工藝提供優(yōu)良的進(jìn)水水質(zhì)(即提高廢水的可生化性) 條件,提高好氧處理的效能,同時(shí)可利用產(chǎn)酸菌種類(lèi)多、生長(zhǎng)快及對(duì)環(huán)境條件適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn),以利于運(yùn)行條件的控制和縮小處理設(shè)施的容積。
活性炭纖維的特殊功能及使用注意事項(xiàng)
隨著工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展和城市人口的增加,都市區(qū)內(nèi)的生活廢水處理量已越來(lái)越大,在廢水中特別是過(guò)濾與分離工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物有大量增加的趨勢(shì),并且化工、冶金、煉焦、輕工等產(chǎn)業(yè)中的廢水為主要的污染源,其含有的有毒物和有害物已在對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅。ACF適用于各種有機(jī)廢水的處理,可對(duì)含氯廢水,制藥廠廢水,*廢水,有機(jī)染料廢水,四苯廢水,已內(nèi)酰胺廢水,二甲基乙酰胺和異丁醇廢水進(jìn)行處理。其吸附能力比粉末活性炭的吸附能力高得多,尤其適用于高平衡濃度時(shí),每克ACF的吸附量為粉末活性炭的近3倍,在升高溫度后,其吸附能力更高。用劍麻基ACF可有效的去除水中的各種有機(jī)染料如亞甲基蘭、結(jié)晶紫、鉻蘭黑R等,其去除率高達(dá)*,含釔的確良瀝青基ACF可有效的吸附酸性染料如酸性蘭9、酸性蘭74、酸性橙10、酸性橙51等,也用于直接染料如直接蘭19、直接黃11、直接黃50及堿性染料堿性棕1、堿性青紫3等。對(duì)煉油廢水和處理結(jié)果表明,用ACF處理煉油廢水其對(duì)濁度的有效凈化率為*,揮發(fā)酚為*,COD為88·3%,油98·4%,并對(duì)二氧化硫、二氧化碳、堿度和總磷酸鹽均有凈化作用,對(duì)高濃度和成分復(fù)雜的頁(yè)巖油干餾廢水的處理后COD可達(dá)低于2 000 mg/
SBR工藝采用間歇進(jìn)水、間歇排水,SBR反應(yīng)池有一定的調(diào)節(jié)功能,可以在一定程度上起到均衡水質(zhì)、水量的作用。通過(guò)供氣系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)的設(shè)計(jì),自動(dòng)控制方式的設(shè)計(jì),閑置期時(shí)間的選擇,可以將SBR工藝與調(diào)節(jié)、水解酸化工藝結(jié)合起來(lái),使三者合建在一起,從而節(jié)約投資與運(yùn)行管理費(fèi)用。
在進(jìn)水期采用水下攪拌器進(jìn)行攪拌,進(jìn)水電動(dòng)閥的關(guān)閉采用液位控制,根據(jù)水解酸化需要的時(shí)間確定開(kāi)始曝氣時(shí)刻,將調(diào)節(jié)、水解酸化工藝與SBR工藝有機(jī)的結(jié)合在一起。反應(yīng)池進(jìn)水開(kāi)始作為閑置期的結(jié)束則可以使整個(gè)系統(tǒng)能正常運(yùn)行。具體操作方式如下所述:
進(jìn)水開(kāi)始既為閑置結(jié)束,通過(guò)上一組SBR池進(jìn)水結(jié)束時(shí)間來(lái)控制;
進(jìn)水結(jié)束通過(guò)液位控制,整個(gè)進(jìn)水時(shí)間可能是變化的。
水解酸化時(shí)間由進(jìn)水開(kāi)始至曝氣反應(yīng)開(kāi)始,包括進(jìn)水期,這段時(shí)間可以根據(jù)水量的變化情況與需要的水解酸化時(shí)間來(lái)確定,不小于在小流量下充滿SBR反應(yīng)池所需的時(shí)間。
曝氣反應(yīng)開(kāi)始既為水解酸化攪拌結(jié)束,曝氣反應(yīng)時(shí)間可根據(jù)計(jì)算得出。
沉淀時(shí)間根據(jù)污泥沉降性能及混合液污泥濃度決定,它的開(kāi)始即為曝氣反應(yīng)的結(jié)束。
發(fā)酵(或酸化)階段
在這一階段,上述小分子的化合物在發(fā)酵細(xì)菌(即酸化菌)的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更為簡(jiǎn)單的化合物并分泌到細(xì)胞外。這一階段的主要產(chǎn)物有揮發(fā)性脂肪酸(簡(jiǎn)寫(xiě)為VFA)、醇類(lèi)、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等。與此同時(shí),酸化細(xì)菌也利用部分物質(zhì)合成新的細(xì)胞物質(zhì),因此未經(jīng)酸化廢水厭氧處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生更多的剩余污泥。酸化菌對(duì)pH有很大的容忍性,產(chǎn)酸可在pH到4的條件下進(jìn)行,產(chǎn)甲烷菌則有它自己的pH:6.5~7.5,超出這個(gè)范圍則轉(zhuǎn)化速度將減慢。
產(chǎn)乙酸產(chǎn)氫階段
在此階段,上一階段的產(chǎn)物被進(jìn)一步降解為乙酸(又稱醋酸)、氫和二氧化碳,這是終產(chǎn)甲烷反應(yīng)的反應(yīng)底物。
4.產(chǎn)甲烷階段(高的階段)
產(chǎn)甲烷菌是一種嚴(yán)格的厭氧微生物,與其它厭氧菌比較,其氧化還原電位非常低(<-330mV)。