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高活性物質能直接進污水生化處理嗎

發布時間:2020-12-15 21:37:18

⑴ 國外是怎麼處理抗生素生產廢水

抗生素生產廢水成份復雜,有機物濃度高,溶解性和膠體性固體濃度高,PH值經常變化,溫度較高,帶有顏色與氣味,懸浮物含量高,含有難降解物質和有抑菌性作用的抗生素,並且有生物毒性。其具體特徵如下:
處理方法:
1、混凝預處理
抗生素廢水的濁度和懸浮物濃度較高,因而在水質預處理部分採用混凝法預處理,去除高懸浮物和濁度,以便使水質史適宜進行後續生物處理。
混凝的基本原理
混凝澄清是給水和廢水處理實踐中的一種常用的單元操作它是指在混凝劑的作用下,使廢水中的膠體和細微懸浮物凝聚為絮凝體,然後予.以分離除去的水處理方法。膠體溶液或懸浮液穩定的原因是:固體微粒的粒度太細,同時帶有同性電荷形成布朗運動;另外,溶液中還有一種親水的膠體,它是可溶性的大分子,如蛋白質、澱粉和腐植酸等,它們的分子上都帶有親水的極性基團如一OH、一COOH、一NH3等對水具有較強的親和力,在分了的周圍保持較厚的水層,能發生膨脹,有形成真溶液的傾向。膠體或懸浮液形成分散體系就是依靠細微粒度,荷同性電荷以及在水中的溶解作用而形成穩定狀態的,因而必須投加混凝劑來破壞他們的穩定性,使其相互聚集為數百微米以至數毫米的絮凝體,才能予以除去。混凝就是在混凝劑的離解和水解產物的作用下,使水中膠體污染物質和細微懸浮物脫穩並聚集為具有可分離性的絮凝體的過程,其中包括凝聚和絮凝兩個過程,統稱為混凝。
混凝的作用機理
在混凝處理中,主要是通過壓縮雙電層和電性中和機理起作用的。
凝聚作用:
凝聚作用是指加入無機電解質,通過電性中和作用,壓縮雙電層,降價了ζ電位,減少微粒間的排斥能,解除布朗運動,使微粒能夠靠近接觸而聚集在一起的作用。
混凝預處理對原水中的COD及硫酸鹽濃度的影響
在進行混凝預處理時,除了希望通過混凝預處理去除較高的SS外,還希望能夠同時去除水中的高濃度COD及某些生物抑制性物質,如硫酸鹽。由於在進行水質保存時,引入了硫酸根離子,根據前述內容可知,抗生素制葯廢水中主要的生物抑制性物質就是硫酸鹽。因而,在預處理部分,混凝預處理過程對COD及硫酸鹽濃度變化的影響。隨沉降時間的延長,COD及硫酸鹽的去除率均會逐漸地增大,這主要是因為隨著沉降時間的延長,不溶性的COD附著在絮凝體上而不斷下沉,最終被除去的緣故。硫酸鹽的去除為下一步的厭氧生物處理提供了便利,降低硫酸鹽濃度,從而減少硫酸鹽還原菌作用後生成的硫化氫不能及時地外排而造成對厭氧微生物的毒害作用。
抗生素廢水的生化處理
2、廢水的好氧生物處理
廢水的好養生物處理原理
好氧生物處理是在提供游離氧的前提下,以好氧微生物為主,使有機物降解,穩定的無害化處理方法。廢水中存在的各種有機污染物,以膠體狀、溶解狀的有機物為主,作為微生物的營養源。這些高能位的有機物質經過一系列的生化反應,逐級釋放能量,最終以低能位的無機物質穩定下來。有機物被微生物攝取後,通過代謝活動,有機物一方面被分解、穩定,並提供微生物生命活動所需的能量;另一方面被轉化,合成為新的原生質的組成部分,即微生物自身生長繁殖。這一部分就是廢水生物處理中的活性污泥或生物膜的增長部分,通常稱為剩餘活性污泥。
活性污泥法的基本流程
活性污泥法是一種應用最廣的廢水好氧生物處理技術,它是指將空氣連續鼓入大量溶解有機污染物的廢水中,經過一段時間,水中即形成生物絮凝體一活性污泥,在活性污泥上棲息、生活著大量的好氧微生物,這種微生物以溶解有機物為食料,獲得能量,並不斷增長,使廢水得到凈化。它由曝氣池、二次沉澱池、曝氣系統及污泥迴流系統等組成。由初次沉澱池流出的廢水與二次沉澱池底部迴流的活性污泥同時進入曝氣池,在曝氣池的作用下,混合液得到足夠的溶解氧並使活性污泥和廢水充分接觸,廢水中的可溶性有機污染物為活性污泥所吸附並為存活在活性污泥上的微生物群體所分解,使廢水得到凈化。
活性污泥處理系統有效運行的基本條件是:
(l)廢水中含有足夠的可溶性易降解有機物,作為微生物生理活動所必需的營養物質:(2)混合液含有足夠的溶解氧:(3)活性污泥在池內呈懸浮狀態,能夠充分地與廢水相接觸:(4)活性污泥連續迴流,及時地排除剩餘污泥,使混合液保持一定濃度的活性污泥:(5)沒有對微生物有毒害作用的物質進入。
活性污泥法的凈化過程
在正常發育的活性污泥的微生物體內,存在著由蛋白質、碳水化合物和核酸組成的生物聚合物,這些生物聚合物是帶有電荷的電介質。因此,由這種微生物形成的生物絮凝體,都具有生理、物理、化學吸附作用和凝聚、沉澱作用,在其與廢水中呈懸浮狀和膠休狀的有機污染物接觸後,能夠使後者失穩、凝聚,並被吸附在活性污泥表面。
活性污泥具有很大的表面積,能夠與混合液廣泛接觸,在較短的時間內,通過吸附作用,就能夠除去廢水中大量的呈懸浮和膠體狀的有機污染物,使廢水的COD值大輻度地下降。
小分子有機物能夠直接在透膜酶的催化作用下,透過細胞壁被攝入細菌體內,但大分子有機物則首先被吸附在細胞表面,在水解酶的作用下,水解成小分子後再被攝入到細胞體內。一部分被吸附的有機物可能通過污泥排放被去除。
3、廢水的厭氧處理
廢水的厭氧處理原理
廢水的厭氧處理是在沒有游離氧的情況下,以厭氧微生物為主對有機物進行降解,穩定的一種無害化處理方法[。在厭氧生物處理過程中,復雜的有機化合物被降解,轉化為簡單、穩定的化合物,同時釋放能量。其中,大部分能量以CH4的形式出現,可回收利用。同時,僅少量有機物被轉化,合成新的細胞組成部分。
第一階段,可稱為水解、發酵階段。復雜有機物在微生物的作用下進行水解發酵。水解可定義為復雜的非溶解性的聚合物被轉化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。高分子有機物因相對分子質量巨大,不能透過細胞膜,因此不可能為細菌直接利用,因此它們在第一階段被細胞外酶分解為小分子。如纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖,澱粉被澱粉酶水解為麥芽糖和葡萄糖,這些小分子的水解產物能夠溶解於水並透過細胞膜為細菌所利用。而後,這些物質在發酵細菌的細胞內轉化為更簡單的化合物並被分泌到細胞外。發酵是有機化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程,在此過程中,溶解性有機物被轉化為以揮發性脂肪酸為主的末端產物。這一階段的主要產物有揮發性脂肪酸、酸類、乳酸、CO2、H2、H2S、甲胺等。與此同時,酸化菌也利用部分物質合成新的細胞物質。
酸化過程是由大量的、多種多樣的發酵細菌完成的。其中重要的類群有權梭狀芽孢桿菌和擬桿菌。它們大多是嚴格厭氧的,但通常有約1%的兼性厭氧菌存在於厭氧環境中,這些兼性厭氧菌能夠保護嚴格厭氧菌免受氧的損害與抑制。
第二階段,稱為產氫、產乙酸階段,是由一類專門的細菌,稱為產氫產乙酸菌,將丙酸、丁一酸等脂肪酸和乙醇等轉化為乙酸、C02、HZ。
在標准條件卜,乙醇、丁酸和丙酸不會被降解,因為在這些反應中不產生能。但氫濃度的降低可使這些反應導向產物方向。在運轉良好的反應器中,氫的分壓一般不高於lOPa,平均值約為0. 1 Pa。當作為反應產物之一的氫的分壓如此之低時,乙醇、丁酸和丙酸的降解則可以產生能,即反應的實際自由能成為負值。
在由氫和二氧化碳形成甲烷時,只有在產乙酸產生的氫被產甲烷菌有效利用時,系統中氫才能維持在很低的分壓。根據平均氫分壓可以計算出反應器里一個氫分子平均在0. 5s以內被消耗,這意味著氫分子在其產生後僅僅能移動0. 1 mm的距離。也說明這種生化反應需要密切的共生關系存在於菌種之間。這種現象稱為「種間氫傳遞」。不僅存在著氫的傳遞,有跡象證明「種間甲酸傳遞」也是相當重要的。
第三階段,稱為產甲烷階段。由產甲烷菌利用乙酸、H2、C02,產生CH4。
在厭氧反應器中,所產甲烷的大約70%由乙酸歧化菌產生。在反應中,乙酸中的羧基從乙酸分子中分離,甲基最終轉化為甲烷,羧基轉化為二氧化碳,在中性溶液中,二氧化碳以碳酸氫鹽的形式存在。
已知利用乙酸的產甲烷菌是索氏甲烷絲菌和巴氏甲烷八疊球菌。兩者的生長速率有較大的區別。當乙酸濃度較低時,索氏甲烷絲菌較巴氏甲烷八疊球菌優勢生長。由於索氏甲烷絲菌對底物有更高的親和力,在廢水處理中可能取得較高的有機物去除率,且索氏甲烷絲菌的生長有利於形成品質良好的顆粒污泥。因此這種優勢生長對系統運行是非常有利的。
厭氧消化微生物
1、發酵細菌(產酸細菌)
主要包括梭菌屬、擬桿菌屬、丁酸弧菌屬、真菌屬和雙歧桿菌屬等。
這類細菌的書要功能是先通過胞外酶的作用將不溶性有機物水解成可溶性有機物,再將可溶性的大分子有機物轉化成脂肪酸、醇類等。研究表明,該類細菌對有機物的水解過程相當緩慢,pH和細胞平均停留時間等因素對水解速率的影響很大。不同的有機物的水解速率不同,如類脂的水解就很困難。因此當處理的廢水中含有大量類脂時,水解就會成為厭氧消化過程的限速步驟。但產酸的反應速率較快,並遠高於產甲烷反應。
發酵細菌大多數為專性厭氧菌,按其代謝功能,發酵細菌可分為纖維素分解菌、半纖維素分解菌、澱粉分解菌、蛋自質分解菌和脂肪分解菌。
2、產氫產乙酸細菌
產氫產乙酸菌包括互營單胞菌、互營桿菌屬、梭菌屬和暗桿菌屬等。這類細菌能把各種揮發性脂肪酸降解為乙酸和H2。
3、產甲烷細菌
產甲烷菌分為兩類:一類主要利用乙酸產生甲烷,另一類數量較少,利用氫和二氧化碳的合成生成甲烷。
厭氧反應中的硫酸鹽還原
在處理含硫酸鹽或亞硫酸鹽廢水的厭氧反應器中,這些含硫化合物會被細菌還原。硫酸鹽和亞硫酸鹽會被硫酸鹽還原菌(SRB)在其氧化有機污染物的過程中作為電子受體而加以利用。SRB將硫酸鹽和亞硫酸鹽還原為硫化氫,會使甲烷產量減少。
根據所利用底物的不同,SRB可被分為三類:
氧化氫的硫酸鹽還原菌(HSRB);
氧化乙酸的硫酸鹽還原菌(ASRB);
氧化較高級脂肪酸的硫酸鹽還原菌(FASRB)。
有機物的降解中少量硫酸鹽的存在不會影響處理過程,但與甲烷相比,硫化氫在水中的溶解度要大得多,每克以硫化氫形式存在的硫相當於2克COD,因而在處理含硫廢水時,盡管有機物的氧化已相當不錯,COD的去除率卻不令人滿意。
4、抗生素廢水的活性炭吸附
活性炭水處理的特點
活性炭吸附技術用於醫葯、化工及食品工業等方面,在國內外有多年的歷史。活性炭水處理的特點為:
1、活性炭對水中有機物有卓越的吸附特性
由於活性炭具有發達的細孔結構和巨大的比表面積,因此對水中溶解的有機污染物,如苯類化合物、酚類化合物、石油及石油產品等具有較強的吸附能力,而且對用生物法和其它化學法難以去除的有機污染物,如色度、異臭、亞甲藍表面活性物質、除草劑、殺蟲劑、農葯、合成洗滌劑、合成染料、胺類化合物及許多人工合成的有機化合物等都有較好的去除效果。
2、活性炭對水質、水溫及水量的變化有較強的適應能力,對同一種有機物污染物的污水,活性炭在高濃度或低濃度時都有較好的去除效果。
3、活性炭對某些重金屬化合物也有較強的吸附能力,如汞、鉛、鐵、鎳、鉻、鋅、鑽等,因此,活性炭用於電鍍廢水、冶煉廢水處理上也有很好的效果。
4、活性炭水處理裝置佔地面積小,易於自動控制,運行管理簡單。
5、飽和炭可經再生後重復使用,不產生二次污染。
6、可回收有用物質,如處理高濃度含酚廢水,用鹼再生後可回收酚鈉鹽。
活性炭吸附的基礎理論
固體表面由於存在著未平衡的分子引力或化學鍵力,而使所接觸的氣體或溶質被吸引並保持在固休表面上,這種表面現象稱為吸附。固體都有一定的吸附作用,但具有實用價值的吸附劑是比表面積較大的多孔性固體。活性炭就因為具有較大的比表面積而具有較高的吸附能力,可用作吸附劑。
吸附劑與被吸附物質之間是通過分子間引力(即范德華力)而產生吸附的,稱為物理吸附;吸附劑與被吸附物質之間產生化學作用,生成化學鍵引起吸附的,稱為化學吸附離子交換吸附是指一種吸附質的離子,由於靜電引力,被吸附在吸附劑表面的帶電點上。
活性炭的吸附速度
吸附速度是指單位重量吸附劑在單位時間內所吸附的物質量。在廢水中,吸附速度決定了廢水和吸附劑的接觸時間。吸附速度越快,所需的接觸時間越短,吸附設備容積也越小。
吸附速度決定於吸附劑對吸附質的吸附過程。多孔吸附劑對溶液中吸附質吸附過程基本上可分為三個連續階段:第一階段稱為顆粒外部擴散階段,吸附質從溶液中擴散到吸附劑表面:第二階段稱為顆粒孔隙擴一散階段,吸附質在吸附劑孔隙中繼續向吸附點擴散:第三階段稱為吸附反應階段,吸附質被吸附在吸附劑孔隙內的表面上。一般而言,吸附速度主要由膜擴散速度或孔隙擴散速度來控制。
由實驗得知,顆粒外部膜擴散速度與溶液濃度成正比。對一定重量的吸附劑,膜擴散速度還與吸附劑的表面積的大小成正比。因為表面積與顆粒直徑成反比,所以顆粒直徑越小,膜韋、一散速度就越大。另外,增加溶液和顆粒之間的相對運動速度,會使液膜變薄,可以提高膜擴散速度。
孔隙擴散速度與吸附劑孔隙的大小及結構、吸附質顆粒大小及結構等因素有關。一般來說,吸附劑顆粒越小,孔隙擴散速度越快,即擴散速度與顆粒直徑的的較高次方成反比。因此,採用粉狀吸附劑比粒狀吸附劑有利。其次,吸附劑內孔徑大可使孔隙擴散速度加快,但會降低吸附量。
影響活性炭吸附的因素
1、吸附劑的理化性質
吸附劑的種類不同,吸附效果也不一樣。一般是極性分子(或離子)型的吸附劑容易吸附極性分了(或離子)型的吸附質,非極性分子型的吸附劑容易吸附非極性分子型的吸附質。由於吸附作用是發生在吸附劑的內外表面上,所以吸附劑的比表面積越大,吸附能力就越強。另外,吸附劑的顆粒大小、孔隙構造和分布情況,以及表面化學特性等,對吸附也有很大的影響。
2、吸附質的物理化學性質
吸附質在廢水的溶解度對吸附有較大的影響。一般來說,吸附質的溶解度越低,越容易吸附。吸附質的濃度增加,吸附量也是隨之增加:但濃度增加到一定程度後,吸附量增加很慢。如果吸附質是有機物,其分子尺寸越小,吸附反應就進行得越快。
3、廢水的pH值
pH值對吸附質在廢水中的存在形態(分子、離子、絡合物等)和溶解度均有影響,因而其吸附效果也就相應地有影響。廢水pH值對吸附的影響還與吸附劑性質有關。例如,活性炭一般是在酸性溶液中比在鹼性溶液中有較高的吸附率。
4、溫度
吸附反應通常是放熱的,因此溫度越低對吸附越有利。但在廢水處理中,一般溫度變化不大,因而溫度對吸附過程影響很小,實踐中通常在常溫下進行吸附操作。
5、共存物的影響
共存物質對主要吸附質的影響比較復雜。有的能相互誘發吸附,有的能相當獨立地被吸附,有的則能相互起千擾作用。但許多資料指出,某種溶質都以某種方式與其他溶質爭相吸附。因此,當多種吸附質共存時,吸附劑對某一種吸附質的吸附能力要比只含這種吸附質時的吸附能力低。懸浮物會阻塞吸附劑的孔隙,油類物質會濃集於吸附劑的表面形成油膜,它們均對接觸時間吸附有很大影響。因此在吸附操作之前,必須將它們除去。
6、接觸時間
吸附質與吸附劑要有足夠的接觸時間,才能達到吸附平衡。吸附平衡所需時間取決於吸附速度,吸附速度越快,達到平衡所需時間越短。
四、研究結果(廢水處理試驗結論)
1、針對此種廢水,其混凝處理的最佳條件為:混凝劑品種為三氯化鐵,質量百分比濃度為10%,每lL廢水中需投加此種混凝劑0.2ml,其最適pH值為7
2、進行廢水的生化處理,可知廢水中含有大量的隋性物質、難降解物質。
3、在T=33士1℃的條件下,確定其厭氧水解常數
4、由於廢水中含有多種有機化合物,在用活性炭進行吸附試驗時,表現了一定的競爭作用,活性炭總吸附量不高。
5、對於厭氧處理中的硫酸鹽,它的去除與廢水中所含的COD有一定的關系。詳細資料摘自:http://wenku..com/link?url=-rZYzotwVqhEibE74YEzhcMF_gxdXU3ZhB0sJEQVO8NtKcdqDwSeh_m6m-fjJY7ooOxeuuSJvT_2rnAuTtVNHi4TdsfeE3r-0esoZroDqEm www.juheliusuantie.com.cn 詳情請到網路文庫了解

⑵ 污水處理 污水池除臭的方案有哪些呢

維拓環境 十萬伏特團隊為你解答。

1、污水處理方案:

污水處理按照其作用可分為物理法、生物法和化學法三種。

①物理法:主要利用物理作用分離污水中的非溶解性物質,在處理過程中不改變化學性質。常用的有重力分離、離心分離、反滲透、氣浮等。物理法處理構築物較簡單、經濟,用於村鎮水體容量大、自凈能力強、污水處理程度要求不高的情況。

②生物法:利用微生物的新陳代謝功能,將污水中呈溶解或膠體狀態的有機物分解氧化為穩定的無機物質,使污水得到凈化。常用的有活性污泥法和生物膜法。生物法處理程度比物理法要高。

③化學法:是利用化學反應作用來處理或回收污水的溶解物質或膠體物質的方法,多用於工業廢水。常用的有混凝法、中和法、氧化還原法、離子交換法等。化學處理法處理效果好、費用高,多用作生化處理後的出水,作進一步的處理,提高出水水質。


污水處理按照處理程度來分可分為一級處理、二級處理和三級處理。

一級處理主要是去除污水中呈懸浮狀態的固體物質,常用物理法。一級處理後的廢水BOD去除率只有20%,仍不宜排放,還須進行二級處理。二級處理的主要任務是大幅度去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機物,BOD去除率為80%~90%。一般經過二級處理的污水就可以達到排放標准,常用活性污泥法和生物膜處理法。三級處理的目的是進一步去除某種特殊的污染物質,如除氟、除磷等,屬於深度處理,常用化學法。


2、污水池除臭方案:

1、生物濾池除臭系列

特點:

① 不需要高成本的化學葯劑,運行穩定,耐腐蝕,耐負荷沖擊能力大。

② 針對特定有害氣體成份馴化適當的微生物,提高單位容積的負荷率。

③ 填料採用有機無機混合填料,比表面積大,孔隙率高,並可為微生物

提供營養,可支撐大量不同種群微生物群。

④ 填料活性介質的損失小、可減少能耗,降低運行費用。

⑤ 採用強化自然生物降解污染物,無二次污染物產生。

⑥ VOC去除率高,對H2S的去除率可達99%。

⑦ PLC控制系統自動運行,無需人員管理。

適用場所:

① 污水處理廠預處理、生化處理、污泥處理過程惡臭氣體的凈化和治理。

② 垃圾處理過程中的堆放、分揀、堆肥、填埋、焚燒以及垃圾滲濾液污水處理站惡臭氣體

的凈化和治理。

③ 塗料與噴漆、煉焦、制葯、橡膠塑料、印染皮革、有機染料及合成材料廠、農葯和發酵

制葯、石油化工、製鞋廠、印刷廠、造紙廠、畜牧養殖、飼料加工、糞便處理等惡臭氣

體凈化和治理。

2、化學洗滌除臭系列

特點:

① 採用單級或多級串聯洗滌,對污染物去除徹底,去除效率高。

② 處理高濃度惡臭廢氣具有明顯優勢,運行穩定。

③ 具有啟動速度快、可間歇運行、耐沖擊負荷強、

受溫度影響小、運行穩定等特點。

④ 自動化程度高,佔地面積小。

適用場所:

Wintop-CW化學洗滌除臭設備適用於污水處理廠、制葯廠、化工廠等具有鹼性或酸性且濃度比較高的尾氣治理。

3、離子除臭系列

特點:

① 能解決大氣污染,改善作業環境空氣質量。

② 運行程序化、智能化,可連續運行或間斷式運行。

③ 不產生臭氧,對呼吸系統無刺激;對管道及設備無腐蝕性,並對儀器儀表有保護作用。

④ 設備可依附於通風系統上,不需要佔用很大的空間。

⑤ 操作維護簡單,零配件更換方便,無需專人值守。

⑥ 主要設備和部件原裝進口,設備壽命長(離子管使用壽命2萬小時以上,主體設備使用

年限15年以上)。

適用場所:

① 食品加工業(用於水產、肉禽、蔬菜等食品加工車間,冷藏室等)。

主要功能: 降低空氣中粉塵濃度;消除孢子、細菌病毒、異味。

② 污水、垃圾處理廠等市政行業(用於污水廠、污水泵站、污泥堆場、糞便處理場等)

主要功能:去除有害氣體;消除懸浮物及有害氣體、異味;減少灰塵、殺滅病毒。

③ 室內空氣凈化(用於飯店、機場、車站、游輪、客房、商店、展覽館、火車站、體育館等)。

主要功能:減少空氣中可吸入顆粒物;防止細菌侵害及交叉感染;提高室內空氣的離子濃度。

④ 化學工業的靜電、除塵(用於化學工業、電腦機房、造紙工業、電子工業、印刷業等)。

主要功能:減少空氣中的灰塵;消除靜電、異味、揮發性有機溶劑。

4、活性炭除臭系列

特點:

① Wintop-CD活性炭除臭設備採取切線出風、環狀過濾、中間進風、上不加料、下部卸料的結構,克服了傳統的活性炭過濾器過濾阻力大、面積小、佔地面積大、設備投資高、更換活性炭困難等缺陷,使活性炭過濾設備結構設計近乎於完美。

② Wintop-CD活性炭除臭設備是等體積傳統活性炭過濾設備過濾面積的2~4倍,阻力只有傳統的1/2~1/3。

環形活性炭凈化裝置由於採用切線出風,其方向不受場地條件限制可任意擺放,抽風機和設備對接極易,排放管可直接固定於設備上,系統整齊合理。

適用場所:

① 垃圾焚燒過程的垃圾坑除臭。

② 低濃度有機廢氣等。

5、植物液除臭系列

特點:

① 可與各種氣體反應。

② 可生物降解。

③ 全天然。

④ 不是臭味掩蔽劑。

⑤ 除臭迅速特效。

⑥ 無毒、無揮發、無污染。

⑦ 對人類健康和動植物無害。

⑧ 使用安全、操作簡單。

適用場所:

① 工業區(石油石化,輪胎橡膠生產,冶煉)。

② 市政工程(污水處理,垃圾填埋……)。

③ 畜禽養殖(養豬場、養雞場,動物園……)。

④ 家居及公共場所(住宅,醫院,賓館,健身房……)。

⑶ 為何有人在設計污水處理工藝時用兩級好氧

我告訴你:

二級氧化一般都設計成:第一個好氧池是高負荷,第二個是低專負荷

這樣可以利用高屬負荷(微生物對數增長期)把有機物快速、大量吸附在微生物上,再利用低負荷(微生物減速增長期)慢慢處理有機物

而你說的一級氧化,將池子設計的一樣大,只是降低了設計負荷。當然效果也有,但是沒有二級氧化的優點多:1、降低池容;2、耐沖擊負荷強

⑷ 污水處理廠活性 污泥培養所需營養物質

培養活性污泥需要菌種和菌種所需要的營養物,對於生活污水,其中菌種和營養物都回是具備,因此可以直接答用生活污水進行培養,而本實驗採用的模擬生活污水是按照CODCr:N:P=100:5:1的比例配置。
所需要的營養物質是:葡萄糖 NH4Cl KH2PO4
其中:
葡萄糖15.469 NH4Cl 2.88 KH2PO4 0.66 對應的是300mg/L COD
葡萄糖20.425 NH4Cl 3.84 KH2PO4 0.88 對應的是400mg/L COD

其他COD的配置你按比例算一下,這是我本科畢業設計做實驗時候的配置,絕對OK。希望對你有幫助。

⑸ 污水氣浮處理為什麼要使用適宜用量的表面活性物質

污水氣浮處理為什麼要使用適宜用量的表面活性物質
食品污水的特徵食品工業原料廣泛,製品種類繁多,排出廢水的水量、水質差異很大。廢水中主要污染物有(1)漂浮在廢水中固體物質,如菜葉、果皮、碎肉、禽羽等;(2)懸浮在廢水中的物質有油脂、蛋白質、澱粉、膠體物質等;(3)溶解在廢水中的酸、鹼、鹽、糖類等:(4)原料夾帶的泥砂及其他有機物等;(5)致病菌毒等。食品工業廢水的特點是有機物質和懸浮物含量高,易腐敗。
在沉澱池後序使用氣浮機可解決微小懸浮物顆粒,進一步改善水質。細小的懸浮物顆粒可以通過氣浮工藝進一步去除,同時在去除CODcr的同時污水的的如TP TFe 油脂 蛋白質都可以降低,達到出水水質符合食品行業水污染物的排放標准。

相關原理及分類和設備工藝的優缺點,請參閱如下:
氣浮原理
⑴向水中通入空氣,產生微細的氣泡,使水中的細小懸浮物黏附在空氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面,形成浮渣,達到去除水中懸浮物,改善水質的目的。
⑵氣浮的影響因素及提高氣浮效果的措施 氣泡直徑越小,數量越多,氣浮的效果越好;水中的無機鹽類會加速氣泡的破裂和合並,降低氣浮效果;投加混凝劑會促進懸浮物凝聚,使其黏附在氣泡而上浮;可加入浮選劑使親水性顆粒表面轉化為疏水性物質而黏附在氣泡上,隨氣泡上浮。
氣浮法的分類和適用范圍
⑴分類:
①電解氣浮法:運行時藉助電極解作用,在兩個電極區不斷產生氫、氧和氯氣等微氣泡,廢水中的懸浮顆粒黏附於氣泡上上浮到水面而被去除。工藝簡單,設備小,但電耗大。
②散氣氣浮法:是空氣通過微細孔擴散裝置或微孔管或葉輪後,以微小氣泡的形式分布在污水中進行氣浮處理的過程。 優點:簡單易行。
缺點:氣泡較大,氣浮效果不好。
③溶氣氣浮法:
包括加壓溶氣氣浮和溶氣真空氣浮,加壓溶氣氣浮是空氣在加壓條件下溶於水中,而在常壓下析出。(國內外較常用)
溶氣真空氣浮是空氣在常壓或加壓條件下溶於水中,在負壓條件下析出。
⑵適用范圍:
①分離懸浮油和乳化油
②可代替活性污泥法的二沉池對曝氣池出流混合液進行固液分離
③可分離工業廢水中的有用物質(如紙漿)
④可分離以分子或離子狀態存在的物質(如金屬離子、表面活性物質等)

加壓溶氣氣浮法
⑴系統組成:包括溶氣系統、空氣釋放裝置、氣浮池
⑵工藝流程分類:
①全溶氣流程②部分溶氣流程③迴流加壓溶氣流程
⑶溶氣方式:水泵吸水管吸氣溶氣方式、水泵壓水管射流溶氣方式和水泵-空氣壓縮機組合溶氣方式
⑷加壓溶氣氣浮的優點:
①加壓情況下,水中空氣溶解度大,能提供足夠的溶氣量,以滿足不同的氣浮要求;
②突然減壓釋放產生的氣泡直徑小(20~100 ),粒徑均勻,微氣泡上浮穩定,對液體的擾動小,特別適用於鬆散絮體和細小顆粒的固液分離;
③流程簡單,維護管理方便。
⑸氣浮池形式:
①平流式氣浮池:
被處理的廢水由池一端的下部進入接觸區,微氣泡與廢水進行均勻混合,使其中的懸浮顆粒黏附於氣泡上,廢水經隔板進入氣浮分離區進行分離後,水中污染物隨氣泡一起上浮到水面上,經刮渣設備刮除。優點:池身淺,造價低,構造簡單,管理方便 缺點:分離區容積利用率不高。
②豎流式氣浮池:
優點:接觸區在池中央,水流向四周分散,水力條件比平流式好,
缺點:構造較復雜。
⑹設計參數: 有效水深、表面負荷、接觸區上端和下端的水流上升速度、分離區向下的流速、氣固比、氣浮過程中空氣的實際用量、迴流比、減壓釋放出的微氣泡直徑等。
氣浮法的優缺點(與沉澱法相比)
⑴優點: 氣浮過程中增加了水中的溶解氧,浮渣含氧,不易腐化,有利於後續處理;氣浮池表面負荷高,水力停留時間短,池深淺,體積小;浮渣含水率低,排渣方便;投加絮凝劑處理廢水時,所需的葯量較少。
⑵缺點:耗電多,比每立方米廢水比沉澱法多耗電0.02~0.04KWh,運營費用偏高;廢水懸浮物濃度高時,減壓釋放器容易堵塞,管理復雜。

⑹ 活性炭在廢水處理中可以吸附哪些物質

鞏義市明陽凈水填料廠為您解答。本廠常年生產活性炭等凈水材料。
由於活性炭對內有機物的吸附能力大,在容廢水深度處理中得到廣泛的應用,具有以下優點:
①處理程度高,城市污水用活性炭進行深度處理後,BOD可降低99%,TOC可降到1~3mg/L。
②應用范圍廣,對廢水中絕大多數有機物都有效,包括微生物難於降解的有機物。
③適應性強,對水量及有機物負荷的變動有較強的適應性能,可得到穩定的處理效果。
④粒狀炭可進行再生重復使用,被吸附的有機物在再生過程中被燒掉,不產生污泥。
⑤可回收有用物質,例如用活性炭處理含酚廢水,用鹼再生吸附飽和的活性炭,可以回收酚鈉鹽。
⑥設備緊湊 、管理方便。

⑺ 冬季污水處理廠低溫運行需要注意哪些

影響污水處理廠冬季穩定運行的幾個因素
(一)溫度
在活性污泥處理工藝中水版溫是最重要的權因素之一,在一定范圍內,隨著溫度的升高,微生物生化反應的速率加快,繁殖速率也隨之加快。
(二)溶解氧(DO)
(三)pH值
(四)營養物質
(五)有機負荷
好氧及厭氧工藝均需要保證一定的有機負荷,且厭氧工藝的要求更高,但當有機物過多時,也會對微生物生長產生不利影響。
(六)氧化還原電位
(七)有毒物質(抑制物質)
無論好氧還是厭氧工藝,都會受到某些有毒物質的影響。如重金屬、氰化物、H2S、鹵族元素及其化合物、酚、醇、醛等。

⑻ 污水處理中曝氣池的懸浮物過多

污水處理中曝氣池的泡沫一般分為三種形式:
①啟動泡沫.活性污泥工藝運行啟專動初期,由於污水中含有一屬些表面活性物質,易引起表面泡沫.但隨著活性污泥的成熟,這些表面活性物質經生物降解,泡沫現象會逐漸消失.
②反硝化泡沫.如果污水廠進行硝化反應,則在沉澱池或曝氣不足的地方會發生反硝化作用,產生氮等氣泡而帶動部分污泥上浮,出現泡沫現象.
③生物泡沫.由於絲狀微生物的異常生長,與氣泡、絮體顆粒混合而成的泡沫具有穩定、持續、較難控制的特點.生物泡沫對污水廠的運行是非常不利的:在曝氣池或二沉池中出現大量絲狀微生物,水面上漂浮、積聚大量泡沫;造成出水有機物濃度和懸浮固體升高;產生惡臭或不良有害氣體;降低機械曝氣方式的氧轉移效率;可能造成後期污泥消化時產生大量表面泡沫.這時一般都會加一些消泡劑,能很好的消除泡沫,同時能有效的進行污水處理.

⑼ 水產養殖廢水怎麼處理,水產養殖廢水處理工藝

水產養殖廢水處理方法主要有物理處理法、化學處理法、物理化學處理法、生物處理法。
1物理處理法
1)過濾法
由於養殖廢水中的剩餘殘餌和養殖生物排泄物等大部分以懸浮態大顆粒形式存在,因此採用物理過濾法去除是最為快捷、經濟的方法。常用的過濾設備有機械過濾器、壓力過濾器、沙濾器等。在實際處理工程中,機械過濾器(微濾機)是應用較多、過濾效果較好的方式。沸石過濾器兼有過濾與吸附功能,不僅可以去除懸浮物,同時又可以通過吸附作用有效去除重金屬、氨氮等溶解態污染物。
12)泡沫分離法
泡沫分離根據表面吸附的原理,利用通氣鼓泡在液相中形成的氣泡為載體對液相中的溶質或顆粒進行分離,因此又稱泡沫吸附分離。其原理是向被處理水體中通入空氣,使水中的表面活性物質被微小氣泡吸著,並隨氣泡一起上浮到水面形成泡沫,然後分離水面泡沫,從而達到去除廢水中溶解態和懸浮態污染物的目的。由於泡沫分離技術不僅可以將蛋白質等有機物在未被礦化成氨化物和其他有毒物質前就已被去除,避免了有毒物質在水體中積累,而且可向養殖水體提供所必需的溶解氧,對維護養殖水體生態環境有良好作用。
泡沫分離是根據吸附的原理,向含表面活性物質的液體中鼓泡,使液體內的表面活性物質聚集在氣液界面(氣泡的表面)上,在液體主體上方形成泡沫層,將泡沫層和液相主體分開,就可以達到濃縮表面活性物質(在泡沫層)和凈化液相主體的目的。被濃縮的物質可以是表面活性物質,也可以是能與表面活性物質相絡合的物質,但它們必須具備和某一類型的表面活性物質能夠絡合或鰲合的能力。
2化學處理法
1)臭氧處理法
海水工廠化養殖廢水存在養殖生物排泄物等懸浮物,以及氨氮、可生物降解有機物等物質,而且也存在難生物降解有機物。因此,利用臭氧、過氧化氫、二氧化氯、漂白液等化學氧化劑的氧化作用,氧化分解難生物降解溶解態有機物是養殖廢水深度處理的主要手段。因此採用O3/UV工藝,既能提高處理效率又可減少臭氧的用量。用O3/UV技術凈化湖水可達到水質凈化及水體增氧的目的。
臭氧的凈化原理在於它在水中的氧化還原電位為2.07 V,高於氯(1.36 V)和二氧化氯(1.5 V)。它能夠破壞和分解細胞的細胞壁(膜),迅速擴散滲入細胞內,從而殺死病原菌。臭氧在水中分解的中間物質羥基自由基(•OH),具有很強的氧化性,可以分解一般氧化劑難分解的有機物。因此,用臭氧處理廢水,既能夠迅速滅除細菌、病毒和氨等有害物質,又能增加水中溶解氧,從而達到凈化養殖廢水的目的。
2)電化學法
電化學是研究電和化學反應相互關系的科學。電和化學反應相互作用可通過電池來完成,也可利用高壓靜電放電來實現,二者統稱電化學,後者為電化學的一個分支,稱放電化學。在水產養殖廢水的處理中,用電化學法去除水中溶解的亞硝酸鹽和氨氮的研究結果表明,亞硝酸鹽完全去除的時間和能耗隨著傳導率的增加而降低,輸入電流最大為2A時,耗能最少,pH相對於輸入電流和電導率來說幾乎沒有影響;在酸性條件下有利於亞硝酸鹽的去除,鹼性條件有利於氨的去除,氨的去除速度低於亞硝酸鹽的去除速度。
3生物處理法
1)活性污泥法
活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。活性污泥法是向廢水中連續通入空氣,經一定時間後因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團為主的微生物群,具有很強的吸附與氧化有機物的能力。
典型的活性污泥法是由曝氣池、沉澱池、污泥迴流系統和剩餘污泥排除系統組成。
污水和迴流的活性污泥一起進入曝氣池形成混合液。從空氣壓縮機站送來的壓縮空氣,通過鋪設在曝氣池底部的空氣擴散裝置,以細小氣泡的形式進入污水中,目的是增加污水中的溶解氧含量,還使混合液處於劇烈攪動的狀態,形懸浮狀態。溶解氧、活性污泥與污水互相混合、充分接觸,使活性污泥反應得以正常進行。
第一階段,污水中的有機污染物被活性污泥顆粒吸附在菌膠團的表面上,這是由於其巨大的比表面積和多糖類黏性物質。同時一些大分子有機物在細菌胞外酶作用下分解為小分子有機物。
第二階段,微生物在氧氣充足的條件下,吸收這些有機物,並氧化分解,形成二氧化碳和水,一部分供給自身的增殖繁衍。活性污泥反應進行的結果,污水中有機污染物得到降解而去除,活性污泥本身得以繁衍增長,污水則得以凈化處理。
經過活性污泥凈化作用後的混合液進入二次沉澱池,混合液中懸浮的活性污泥和其他固體物質在這里沉澱下來與水分離,澄清後的污水作為處理水排出系統。經過沉澱濃縮的污泥從沉澱池底部排出,其中大部分作為接種污泥迴流至曝氣池,以保證曝氣池內的懸浮固體濃度和微生物濃度;增殖的微生物從系統中排出,稱為「剩餘污泥」。事實上,污染物很大程度上從污水中轉移到了這些剩餘污泥中。
2)生物膜法
生物膜法是與活性污泥法並列的一類廢水好氧生物處理技術,是一種固定膜法,是土壤自凈過程的人工化和強化;主要去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機污染物。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
生物膜法是利用附著生長於某些固體物表面的微生物(即生物膜)進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統,其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理是,生物膜首先吸附附著水層有機物,由好氣層的好氣菌將其分解,再進入厭氣層進行厭氣分解,流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜,如此往復以達到凈化污水的目的。生物膜法具有以下特點:(1)對水量、水質、水溫變動適應性強;(2)處理效果好並具良好硝化功能;(3)污泥量小(約為活性污泥法的3/4)且易於固液分離;(4)動力費用省。

⑽ 有關於污水處理的知識,詳細點,

環境保護是我國的基本國策。世界經濟發展的實踐證明,為實現經濟的持續穩定的發展,必須解決好發展與環境保護的矛盾。隨著我國社會和經濟的高速發展,城市環境污染特別是水污染的問題日趨嚴重。城鎮生活污水的排放量逐年增加,2002年全國工業和城鎮生活廢水排放總量為439.5億噸,比上年增加1.5%。其中工業廢水排放量207.2億噸,比上年增加2.3%;城鎮生活污水排放量232.3億噸,比上年增加0.9%,其中僅有10%得到處理。[1]生活污水中含有較高的氮、磷等營養物質,未經處理直接排入江河湖海,是導致水域富營養化污染的主要原因。2002年監測數據顯示,遼河、海河水系污染嚴重,劣V類水體佔60%以上;淮河幹流水質以III-V類水體為主,支流及省界河段水質仍然較差;黃河水系總體水質較差,幹流水質以III-IV類水體為主,支流污染普通嚴重;松花江水系以III-IV類水體為主;珠江水系水質總體良好,以II類水體為主;長江幹流及主要一級支流水質良好,以II類水體為主。由於「污染性」造成的水資源短缺,已成為嚴重製約我國社會經濟持續發展的突出問題,丞待解決。目前我國水污染控制的重點已從以工業點源為主,逐步轉變為以城市污水污染為主的控制。根據預測 [2],到2010年我國城市污水排放總量為1050億m3,城市污水處理率要達到50%,預計需新建污水處理廠1000餘座,而決定城市污水處理廠投資和運行成本的主要因素是污水處理工藝和技術的選擇,因此開發適合我國國情的、高效、低耗、能滿足排放要求、基建和運行費用低的污水處理新技術和新工藝,具有十分重要的現實意義。
二、生活污水處理工藝研究和應用領域共同關注的問題
長期以來,城市生活污水的二級生物處理多採用活性污泥法,它是當前世界各國應用最廣的一種二級生物處理流程,具有處理能力高,出水水質好等優點。但卻普遍存在著基建費、運行費高,能耗大,管理較復雜,易出現污泥膨脹、污泥上浮等問題,且不能去除氮、磷等無機營養物質。對於我國這樣一個資源不足、人口眾多的發展中國家,從可持續發展的角度來看,並不適合中國國情。由於污水處理是一項側重於環境效益和社會效益的工程,因此在建設和實際運行過程中常受到資金的限制,使得治理技術與資金問題成為我國水污染治理的「瓶頸」。歸納起來,目前在城市生活污水處理研究和應用領域,普遍存在的問題有:
(1)採用傳統的活性污泥法,往往基建費、運行費高,能耗大,管理較復雜,易出現污泥膨脹現象;工藝設備不能滿足高效低耗的要求。
(2)隨著污水排放標準的不斷嚴格,對污水中氮、磷等營養物質的排放要求較高,傳統的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主,往往需要將多個厭氧和好氧反應池串聯,形成多級反應池,通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的,這勢必要增加基建投資的費用及能耗,並且使運行管理較為復雜。
(3)目前城市污水的處理多以集中處理為主,龐大的污水收集系統的投資遠遠超過污水處理廠本身的投資,因此建設大型的污水處理廠,集中處理生活污水,從污水再生回用的角度來說不一定是唯一可取的方案。
因此,如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩餘污泥量、最方便的操作管理,以及實現磷回收和處理水回用等可持續的方向發展。已成為目前水處理技術研究和應用領域共同關注的問題,就要求污水處理不應僅僅滿足單一的水質改善,同時也需要一並考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題,且所採用的技術必須以低能耗和少資源損耗為前提。
三、生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究發展
在污水生物處理的發展和應用中,活性污泥和生物膜法一直占據主導地位。隨著新型填料的開發和配套技術的不斷完善,與活性污泥法平行發展起來的生物膜法處理工藝在近年來得以快速發展。由於生物膜法具有處理效率高,耐沖擊負荷性能好,產泥量低,佔地面積少,便於運行管理等優點,在處理中極具競爭力。
1.生物膜法凈化污水機理
污水中有機污染物質種類繁多,成分復雜。但對於生活污水來說,其有機成分歸納起來主要包括:蛋白質(40%-60%),碳水化合物(25%-50%)和油脂(10%),此外還含有一定量的尿素[3]。生物膜法依靠固定於載體表面上的微生物膜來降解有機物,由於微生物細胞幾乎能在水環境中的任何適宜的載體表面牢固地附著、生長和繁殖,由細胞內向外伸展的胞外多聚物使微生物細胞形成纖維狀的纏結結構,因此生物膜通常具有孔狀結構,並具有很強的吸附性能。
生物膜附著在載體的表面,是高度親水的物質,在污水不斷流動的條件下,其外側總是存在著一層附著水層。生物膜又是微生物高度密集的物質,在膜的表面上和一這深度的內部生長繁殖著大量的微生物及微型動物,形成由有機污染物 →細菌→原生動物(後生動物)組成的食物鏈。生物膜是由細菌、真菌、藻類、原生動物、後生動物和其他一些肉眼可見的生物群落組成。其中細菌一般有:假單苞菌屬、芽苞菌屬、產鹼桿菌屬和動膠菌屬以及球衣菌屬,原生動物多為鍾蟲、獨縮蟲、等枝蟲、蓋纖蟲等。後生動物只有在溶解氧非常充足的條件下才出現,且主要為線蟲。污水在流過載體表面時,污水中的有機污染物被生物膜中的微生物吸附,並通過氧向生物膜內部擴散,在膜中發生生物氧化等作用,從而完成對有機物的降解。生物膜表層生長的是好氧和兼氧微生物,而在生物膜的內層微生物則往往處於厭氧狀態,當生物膜逐漸增厚,厭氧層的厚度超過好氧層時,會導致生物膜的脫落,而新的生物膜又會在載體表面重新生成,通過生物膜的周期更新,以維持生物膜反應器的正常運行。
生物膜法通過將微生物細胞固定於反應器內的載體上,實現了微生物停留時間和水力停留時間的分離,載體填料的存在,對水流起到強制紊動的作用,同時可促進水中污染物質與微生物細胞的充分接觸,從實質上強化了傳質過程。生物膜法克服了活性污泥法中易出現的污泥膨脹和污泥上浮等問題,在許多情況下不僅能代替活性污泥法用於城市污水的二級生物處理,而且還具有運行穩定、抗沖擊負荷強、更為經濟節能、具有一定的硝化反硝化功能、可實現封閉運轉防止臭味等優點。
通過人工強化作用將生物膜引入到污水處理反應器中,便形成了生物膜反應器。近年來,物物膜反應器發展迅速,由單一到復合,有好氧也有厭氧,逐步形成了一套較完整的生物處理系統。
填料是生物膜技術的核心之一,它的性能對廢水處理工藝過程的效率、能耗、穩定性以及可靠性均有直接關系。
2、厭氧生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究進展
(1)、復雜物料的厭氧降解階段
在廢水的厭氧處理過程中,廢水中的有機物經大量微生物的共同作用,被最終轉化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨。在此過程中,不同的微生物的代謝過程相互影響,相互制約,形成復雜的生態系統。對復雜物料的厭氧過程的敘述,有助於我們了解這一過程的基本內容。所謂復雜物料,即指那些高分子的有機物,這些有機物在廢水中以懸浮物或膠體形式存在。
復雜物料的厭氧降解過程可以被分為四個階段。
水解階段:高分子有機物因相對分子質量巨大,不能透過細胞膜,因此不可能為細菌直接利用。因此它們在第一階段被細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,澱粉被澱粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖,蛋白質被蛋白酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產物能夠溶解於水並透過細胞膜為細菌所利用。
發酵(或酸化)階段:在這一階段,上述小分子的化合物在發酵細菌(即酸化菌)的細胞內轉化為更為簡單的化合物並分泌到細胞外。這一階段的主要產物有揮發性脂肪酸(簡寫作VFA)、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等。與此同時,酸化菌也利用部分物質合成新的細胞物質,因此未酸化廢水厭氧處理時產生更多的剩餘污泥。
產乙酸階段:在此階段,上一階段的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質。
產甲烷階段:這一階段里,乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。
在以上階段里,還包含著以下這些過程:a、水解階段里有蛋白質水解、碳水化合物的水解和脂類水解;b、發酵酸化階段包含氨基酸和糖類的厭氧氧化與較高級的脂肪酸與醇類的厭氧氧化;c、產乙酸階段里有從中間產物中形成乙酸和氫氣和由氫氣和 氧化碳形成乙酸;d、甲烷化階段包括由乙酸形成甲烷和從氫氣和二氧化碳形成甲烷。除以上這些過程之外,當廢水含有硫酸鹽時還會有硫酸鹽還原過程。復雜化合物的厭氧降解可以利用圖來表述(見圖1)
(2)厭氧生物膜法處理工藝的應用研究進展
a、厭氧濾器(AF)
厭氧濾器是60年代末由美國McCarty 等在Coulter等研究基礎上發展並確立的第一個高速厭氧反應器。傳統的好氧生物系統一般容積負荷在2KgCOD/(m3?d)以下。而在AF發明之前的厭氧反應器一般容積負荷也在4-5kgCOD/(m3?d)以下。但AF在處理溶解性廢水時負荷可高達10-15 kgCOD/(m3?d)。[4]因此AF的發展大大提高了厭氧反應器的處理速率,使反應器容積大大減少。
AF作為高速厭氧反應器地位的確立,還在於它採用了生物固定化的技術,使污泥在反應器內的停留時間(SRT)極大地延長。McCarty發現在保持同樣處理效果時,SRT的提高可以大大縮短廢水的水力停留時間(HRT),從而減少反應器容積,或在相同反應器容積時增加處理的水量。這種採用生物固定化延長SRT,並把SRT和HRT分別對待的思想推動了新一代高速厭氧反應器的發展。
SRT的延長實質是維持了反應器內污泥的高濃度,在AF內,厭氧污泥的濃度可以達到10-20gVSS/L。AF內厭氧污泥的保留由兩種方式完成:其一是細菌在AF內固定的填料表面(也包括反應器內壁)形成生物膜;其二是在填料之間細菌形成聚集體。高濃度厭氧污泥在反應器內的積累是AF具有高速反應性能的生物學基礎,在一定的污泥比產甲烷活性下,厭氧反應器的負荷與污泥濃度成正比。同時,AF內形成的厭氧污泥較之厭氧接觸工藝的污泥密度大、沉澱性能好,因而其出水中的剩餘污泥不存在分離困難的問題。由於AF內可自行保留高濃度的污泥,也不需要污泥的迴流。
在AF內,由於填料是固定的,廢水進入反應器內,逐漸被細菌水解酸化、轉化為乙酸和甲烷,廢水組成在不同反應器高度逐漸變化。因此微生物種群的分布也呈現規律性。在底部(進水處),發酵菌和產酸菌佔有最大的比重,隨反應器高度上升,產乙酸菌和產甲烷菌逐漸增多並佔主導地位。細菌的種類與廢水的成分有關,在已酸化的廢水中,發酵與產酸菌不會有太大的濃度。
細菌在反應器內分布的另一特徵是反應器進水處(例如上流式AF的內部)細菌由於得到營養最多因而污泥濃度最高,污泥的濃度隨高度迅速減少。
污泥的這種分布特徵賦予AF一些工藝上的特點。首先,AF內廢水中有機物的去除主要在AF底部進行(指上流式AF),據Young和Dahab報道[4], AF反應器在1m以上COD的去除率幾乎不再增加,而大部分COD是在0.3m以內去除的。因此研究者認為在一定的容積負荷下,淺的AF反應器比深的反應器能有更好的處理效率。其次,由於反應器底部污泥濃度特別大,因此容易引起反應器的堵塞。堵塞問題是影響AF應用的最主要問題之一。據報道,上流式AF底部污泥濃度可高達60g/L。厭氧污泥在AF內的有規律分布還使得反應器對有毒物質的適應能力較強,可以生物降解的毒性物質在反應器內的濃度也呈現出規律性的變化,加之厭氧生物膜形成各種菌群的良好共生體系,因此在AF內易於培養出適應有毒物質的厭氧污泥。例如在處理三氯甲烷和甲醛廢水中,發現AF反應器內的污泥產生了良好的適應性,這些有毒物質的去除效果和允許的進液濃度逐漸上升。AF同時也具有較大的抗沖擊負荷能力。一般認為在相同的溫度條件下,AF的負荷可高出厭氧接觸工藝2~3倍,同時會有較高的COD去除率。
AF在應用上的問題除了堵塞和由局部堵塞引起的溝流以外,另一個問題是它需要大量的填料,填料的使用使其成本上升。由於以上問題,國外生產規模的AF系統應用也不是很多。據Le-ttinga在1993年估計,國外生產規模的AF系統大約僅有30~40個。[4]
作為升流式厭氧濾池的革新技術——厭氧膜床(S?pecial Anaerobic Film Bed, SAFB),採用較大顆粒及孔隙率的填料代替傳統的小粒徑填料,有效地解決了反應器的堵塞問題。厭氧膜床具有如下特點:
有效克服了厭氧濾池易堵塞和出水水質差的缺點;
生物固體濃度高,因此可獲得較高的有機負荷;
在厭氧膜床內微生物通過附著在填料表面形成生物膜,以及懸浮於填料孔隙間形成細菌聚集體,因此在厭氧膜床內可以保持較高的生物量。因此可縮短水力停留時間,耐沖擊負荷能力較強;
啟動時間短,停止運行後再啟動也較容易;
不需要迴流污泥,運行管理方便;
在水量和負荷有較大變化的情況下,耐沖擊性較好。
b、厭氧流化床反應器(AFBR)
在流化床系統中依靠在惰性的填料微粒表面形成的生物膜來保留厭氧污泥,液體與污泥的混合、物質的傳遞依靠使這些帶有生物膜的微粒形成流態化來實現。
流化床反應器的主要特點可歸納如下:
流態化能最大程度使厭氧污泥與被處理的廢水接觸;
由於顆粒與流體相對運動速度高,液膜擴散阻力小,且由於形成的生物膜較薄,傳質作用強,因此生物化學過程進行較快,允許廢水在反應器內有較短的水力停留時間;
克服了厭氧濾器堵塞和溝流問題;
高的反應器容積負荷可減少反應器體積,同時由於其高度與直徑的比例大於其它厭氧反應器,因此可以減少佔地面積。
但是,厭氧流化床反應器存在著幾個尚未解決的問題。其一,為了實現良好的流態化並使污泥和填料不致從反應器流失,必須使生物膜顆粒保持均勻的形狀、大小和密度,但這幾乎是難以做到的,因此穩定的流態化也難以保證。[5]其次,一些較新的研究認為流化床反應器需要有單獨的預酸化反應器。同時,為取得高的上流速度以保證流態化,流化床反應器需要大量的迴流水,這樣導致能耗加大,成本上升。由於以上原因,流化床反應器至今沒有生產規模的設施運行。有人認為它在今後應用的前景也不大。[5]
c、厭氧附著膜膨脹床反應器(AAFEB)
厭氧附著膜膨脹床(Anaerobic Attached Film Expanded Bed)是Jewell等人在1974年研究和開發出來的一種污水處理工藝。與生物流化床相比,區別在於載體的膨脹程度。以填料層高度計,膨脹床的膨脹率約為10%~20%,此時顆粒間仍保持互相接觸,而流化床則為20%~70%。Bruce J.Alderman等[6]通過對比厭氧膨脹床、滴濾池和活性污泥法等工藝的經濟性,發現對於小型污水處理廠而言,厭氧膨脹床後續滴濾池的設計是最為經濟的選擇,能耗量少,污泥產率量低。但目前此工藝仍主要停留在小試和中試研究階段。
綜上所述,採用厭氧生物膜反應器為主體的厭氧處理技術,作為生活污水處理的核心方法,在技術上已經成熟,並且較之其它方法有獨到的一些優勢。但是,厭氧方法在濃縮營養物(氮和磷)方面效果不大,同時它僅能除去部分病源微生物。此外,殘存的BOD、懸浮物或還原性物質可能影響到出水的質量。所以厭氧生物膜反應器要成為完整的環境治理技術,合適的後處理手段必不可少。
3、好氧生物膜法處理技術——生物接觸氧化
生物接觸氧化法是由生物濾池和接觸曝氣氧化池演變而來的。早在20世紀30年代,已在美國出現生產型裝置。當時的生物接觸氧化池,填料的材質是砂石、竹木製品和金屬製品,主要用於處理低濃度、低有機負荷的污水,它克服了活性污泥法在處理此類污水時,因污泥流失而不能維持正常運行的缺點,並取得了較好的效果。進入70年代,隨著大孔徑、高比表面積的蜂窩直管填料和立體波紋塑料填料的出現,使生物接觸氧化法的應用范圍得到拓寬,它不僅可用於處理生活污水,而且可用於處理高濃度有機廢水和有毒有害工業廢水,與其他生物處理方法相比,展現出了優越性,我國在70年代開始對生物接觸氧化法進行了研究,第一座生產性試驗裝置用於處理城市污水,在處理效果、動力消耗、經濟效益和管理維護等方面都明顯優於活性污泥法。與活性污泥法比較,生物接觸氧化具有以下主要優點:①生物接觸化法以填料作為載體,供生物群棲息生長,形成穩定的生態體系,有較高的微生物濃度,一般可達10~20g/l;氧的利用率高,可達10%。具有較高的耐沖擊負荷能力和對環境變化的適應能力,剩餘污泥量少。②生物接觸氧化法可以充分利用絲狀菌的強氧化能力且不產生污泥膨脹。並且不需要象活性污泥法那樣採用污泥迴流以調整污泥量和溶解氧濃度,易於管理和操作。隨著十餘年的大量實踐,對氧化池結構形式、填料的品種和安裝方式、供氣裝置的種類和布置形式等方面進行了不斷創新、不斷優化。目前,生物接觸氧化技術已經廣泛應用處理生活污水、生活雜用水和不同有機物濃度的工業廢水。
填料是微生物棲息的場所、生物膜的載體。填料的表面生長生物膜,生物膜的新陳代謝過程使污水得利凈化。填料的性能直接影響著生物接觸氧化技術的效果和經濟上的合理性,因而填料的選擇是生物接觸氧化技術的關鍵。
填料的特性取決於填料的材質和結構形式。填料的材質應具有分子結構穩定、抗老化、耐腐蝕和生物穩定性好等特性。填料的結構形式應具有比表面積大、空隙率高、硬度高、有布水布氣和切割氣泡的功能。填料之間的空隙在外力作用下可發生變化,有利於剝落的生物膜及時排出填料區,以及填料的體積應具有可壓縮性,並在復原後不發生變形,便於運輸和安裝。
固定化載體的發展
(1)固定式填料
固定式填料以蜂窩狀及波紋狀填料為代表,多用玻璃鋼、各種薄形塑料片構成。新近有陶土直接燒結生產的陶瓷蜂窩填料,孔形為六角形,孔徑在20~100mm之間。由於比表面積小,生物膜量小,表面光滑,生物膜易脫落,填料橫向不流通,造成布氣不均勻,易堵塞以至無法正常運轉,且造價較高,近年來,此類填料已逐漸淘汰。
(2)懸掛式填料
懸掛式填料包括軟性、半軟性及組合填料、軟性填料,理論比表面積大,空隙率>90%,掛膜快,空隙的可變性使之不易堵塞,而且造價低,組裝方便,出水穩定,處理效果較好,COD和BOD5去除率達80%以上。但廢水濃度高或水中懸浮物較大時,填料絲會結團,大大減少了實際利用的比表面積,且易發生斷絲、中心繩斷裂等情況,影響使用壽命,其壽命一般為1~2年。半軟性填料,具有較強的氣泡切割性能和再行布水布氣的能力、掛膜脫膜效果較好、不堵塞;COD和BOD去除率在70-80%。使用壽命較軟性填料長。但其理論比表面積較小(87-93m2/m3)生物膜總量不足影響污水處理效果,且造價偏高。
組合式填料,是鑒於軟性、半軟性存在的上述缺點並吸取軟性填料比表面積大、易掛膜和半軟性填料不結團,氣泡切割性能好而設計的新型填料,在填料中央設計半軟性部件支撐著外圍的軟性纖維束,其平面有如盾形,故又稱盾式填料。其比表面積1000~2500 m2/m3,空隙率98%-99%,具有掛膜快,生物總量大,不結團等優點。污水處理能力優於軟性、半軟性填料,在正常水力負荷條件下COD去除率70%-85%,BOD5去除率達80%~90%,與之類似的還有燈籠式(或龍式)和YDT彈性立體填料。
(3)分散式填料
分散式填料包括堆積式、懸浮式填料,種類繁多。特點是無需固定和懸掛,只需將之放置於處理裝置之中,使用方便,更換簡單。北京曉清環保公司的多孔球形懸浮填料和北京桑德公司的SNP無剩餘污泥懸浮填料等,具有充氧性能好,掛膜快,使用壽命長等優點。江西萍鄉佳能環保工程公司新近開發的堆積式填料—球形輕質陶料,填料粒徑2~4 mm,有巨大的比表面積,使反應器中單位體積內可保持較高的生物量,而且填料上的生物膜較薄,其活性相對較高,具有完全符合曝氣生物濾池填料的國際性能標准,在法國承建的我國大連馬欄河污水處理廠使用,這是我國新型填料開發的一項重大突破。
四、水解酸化—好氧活性污泥工藝在生活污水處理中的應用
城市污水經厭氧處理後,在現有的技術條件下,要達到二級出水標准,需要相當長的停留時間,結果使厭氧處理雖然在運行管理費用上佔有優勢,但在基建投資上卻失去了競爭力。因此從微生物和化學角度講,厭氧處理僅僅提供了一種預處理,它一般需要後處理方能滿足新的污水排放標准。印度和南美國家在積極推廣應用厭氧生活污水處理技術的同時,普遍意識到由於厭氧處理後氮和磷基本上沒有去除,因此對厭氧出水進一步處理很有必要。缺乏合適的後處理技術,是導致厭氧生物處理技術在生活污水處理領域應用緩慢的主要原因之一。雖然已有的小試實驗結果表明,兩級厭氧系統組合可以獲得良好的處理效果。但目前,在實際生產中,應用最為廣泛的仍然是厭氧與好氧組合系統。在印度,氧化塘是最常用的後處理方法。經厭氧、氧化塘兩級處理後的出水BOD5、CODcr和TSS去除率分別為87%、81%和90%。在巴西NovaVista市的7000人生活污水處理工程中,以及哥倫比亞Bucarmanga鎮的160000人生活污水處理工程中,後處理均採用的是兼性氧化塘。在墨西哥的厭氧生活污水處理工程中,後處理方法比較多樣化,二沉池+氯消毒、淹沒濾池+二沉池+氯消毒、氧化溝等,最後直接排入城市污水管網或用於農灌。在日本,城鎮生活污水一般採用厭氧消化+好氧活性污泥法聯合處理、厭氧濾池+好氧濾池以及厭氧濾池+接觸氧化法組合處理。並且最新研製的具有脫氮除磷功能的高級型JOHKASO小型家用生活污水凈化器系統,廣泛應用於分散處理生活污水方面。[7]厭氧和好氧生物處理技術的組合能夠有效的去除大部分有機和無機污染物。厭氧生物專家G·Lettinga教授斷言厭氧處理生物技術如果有合適的後處理方法相配合,可以成為分散型生活污水處理模式的核心手段,這一模式較之於傳統的集中處理方法更具有可持續性和生命力,尤其適合發展中國家的情況。[8]
厭氧-好氧組合處理工藝,充分發揮了厭氧技術節能、好氧技術高效的優勢,成為目前污水處理工藝發展的主要趨勢。在國外,由上流式厭氧污泥床反應器(UASB)和好氧生物膜反應器組成的厭氧—好氧組合處理工藝一直是研究的重點,[9,10,11]並針對組合工藝的硝化/反硝化性能和動力學機理展開了較為深入的研究。[12,13]近年來,Ricardo Franci Goncalves等[14,15]進行的小試和中試的研究結果表明,採用UASB和淹沒式曝氣生物濾池(BF)組合工藝處理生活污水,兩段HRT分別為6h和0.17h時系統對CODcr 、BOD5 和SS去除率均在90%以上,並且該組合系統相對單一的UASB污水處理系統而言,有更好的穩定出水水質的作用。當BF段的污泥迴流至UASB段時,厭氧反應器內有機物甲烷化的能力提高,使產氣量增加、剩餘污泥量減少,可以減少甚至省去污泥濃縮池和消化池。
由於以UASB為主體的厭氧-好氧組合處理工藝,受溫度的影響較大,特別是在低溫條件下,系統的性能不能得到充分的發揮。Igor Bodik等[16]通過中試試驗研究了厭氧折流板生物濾池反應器和淹沒式曝氣生物濾池組合工藝低溫下處理生活污水時的脫氮性能。系統經過一年的運行,在厭氧段和好氧段的水力停留時間分別為15 h和4h的條件下,即使環境溫度低於10℃(平均氣溫5.9℃),對CODcr、BOD5和SS的去除率仍達80%左右。低溫使硝化的活性受到一定的影響,溫度在4.5-23℃范圍內,TKN的去除率在46.4-87.3%間變化,並且該系統也具有一定的反硝化功能,為低溫環境下生活污水的脫氮處理提供了參考。
參考資料:http://..com/question/23545633.html?si=4

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