第一篇:第七章:污水的厭氧生物處理
七章污水的厭氧生物處理
人們有目的地利用厭氧生物處理法已有近百年的歷史。由于傳統(tǒng)的厭氧法存在水力停留時(shí)間長(zhǎng)、有機(jī)負(fù)荷率低等缺點(diǎn),在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間里,沒(méi)有得到廣泛采用。它僅限于處理污水廠的污泥、糞便等。在廢水處理方面,幾乎都是采用好氧生物處理。近二十多年來(lái),世界上的能源問(wèn)題突出,而隨著生物學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累,不斷開(kāi)發(fā)出新的厭氧處理工藝和構(gòu)筑物,克服了傳統(tǒng)工藝的缺點(diǎn),使得這一處理技術(shù)的理論和實(shí)踐都有了很大進(jìn)步,使它在處理高濃度有機(jī)廢水方面取得了良好的效果和經(jīng)濟(jì)效益。
第一節(jié)厭氧生物處理的基本原理
傳統(tǒng)上,污泥在脫水作最后處置前進(jìn)行厭氧處理,稱污泥消化,“消化”也常作為厭氧處理的簡(jiǎn)稱。早期的厭氧處理研究都針對(duì)污泥消化。
污泥的厭氧處理面對(duì)的是固態(tài)有機(jī)物,所以稱為消化。對(duì)批量污泥靜置考察,可以見(jiàn)到污泥的消化過(guò)程明顯分為兩個(gè)階段。固態(tài)有機(jī)物先是液化,稱液化階段;接著降解產(chǎn)物氣化,稱氣化階段;整個(gè)過(guò)程歷時(shí)半年以上。第一階段最顯著的特征是液態(tài)污泥的pH值迅速下降,不到10d,降到最低值(即使在室溫下,露在空氣中的食物幾天內(nèi)就變餿發(fā)酸),所以,稱酸化階段更為合適。污泥中的固態(tài)有機(jī)物主要是天然高分子化合物,如淀粉、纖維素、油脂、蛋白質(zhì)等,在無(wú)氧環(huán)境中降解時(shí),轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸、醇、醛、水分子等液態(tài)產(chǎn)物和CO2、H2、NH3、H2S等氣體分子,氣體大多溶解在泥液中。轉(zhuǎn)化產(chǎn)物中有機(jī)酸是主體,在一個(gè)月左右,達(dá)到最高值。低pH值有抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的作用,NH3的溶解產(chǎn)物NH4OH有中和作用,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的酸化階段,pH值回升后,進(jìn)入氣化階段。氣體類似沼澤散發(fā)的氣體,可稱消化氣,主體是CH4,因此氣化階段常稱甲烷化階段,與酸化階段相應(yīng)。CO2也相當(dāng)多,還有微量H2S。參與消化的細(xì)菌,酸化階段的統(tǒng)稱產(chǎn)酸或酸化細(xì)菌,幾乎包括所有的兼性細(xì)菌;甲烷化階段的統(tǒng)稱甲烷細(xì)菌,已經(jīng)證實(shí)的已有80多種。
1967年,Bryant報(bào)告認(rèn)為消化經(jīng)歷四個(gè)階段:先是水解階段,固態(tài)有機(jī)物被細(xì)菌的胞外酶所水解;第二階段是酸化;在進(jìn)入甲烷化階段之前,代謝中間液態(tài)產(chǎn)物都要乙酸化,稱乙酸化階段;第四階段是甲烷化階段。然而甲烷化效率很高的甲烷八疊球菌能夠代謝甲醇,乙酸和CO2為甲烷。
以上的過(guò)程可以用圖15—1表示。
在工程技術(shù)上,研究甲烷細(xì)菌的通性是重要的,這將有助于打破厭氧生物處理過(guò)程分階段的現(xiàn)象,從而最大限度地縮短處理過(guò)程的歷時(shí)。經(jīng)驗(yàn)和研究表明,pH值和溫度是影響甲烷細(xì)菌生長(zhǎng)的兩個(gè)重要環(huán)境因素。pH值應(yīng)在6.8~7.2之間。在35℃~38℃和52℃~55℃各有一個(gè)最適溫度。
污水和泥液中的堿度有緩沖作用,如果有足夠的堿度中和有機(jī)酸,其pH值有可能維持在6.8之上,酸化和甲烷化兩大類細(xì)菌就有可能共存,從而消除分階段現(xiàn)象。此外,消化池池液的充分混合對(duì)調(diào)整pH值也是必要的。
從液溫看,消化可在中溫(35℃~38℃)進(jìn)行(稱中溫消化),也可在高溫(52℃~55℃)進(jìn)行(稱高溫消化)。但后者需要的熱量比前者要高很多。
近年,打破了好氧處理和厭氧處理絕然分立的傳統(tǒng)觀念,開(kāi)發(fā)了好氧技術(shù)和厭氧技術(shù)聯(lián)合運(yùn)用的方法,大大推進(jìn)了生物處理技術(shù)的研究和應(yīng)用。
Bryant在分離培養(yǎng)奧氏桿菌的研究中,發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期來(lái)被稱為Methanobacterium Omelianskii的奧氏桿菌實(shí)際上是由兩株生理功能不同的細(xì)菌組成,一株為M.S.,另一株為M.OH。奧氏桿菌并不象人們以前認(rèn)為的能簡(jiǎn)單地直接利用產(chǎn)酸階段的產(chǎn)物乙醇,而必須先在M.S.的作用下使乙醇氧化為乙酸放出H2,然后M.OH.利用產(chǎn)生的H2還原CO2產(chǎn)生甲烷。
Bryant的研究明確和突出了產(chǎn)乙酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌之間嚴(yán)格的共生關(guān)系。如果奧氏桿菌M.OH.受到抑制,則H2就會(huì)積累,反過(guò)來(lái)會(huì)使M.S.亦受到抑制。同樣,如M.S.受到抑制,則不會(huì)產(chǎn)生乙酸和還原CO2所需的H2。McCarty的研究表明,復(fù)雜有機(jī)物的絕大部分(72%的COD)是經(jīng)過(guò)乙酸生成甲烷的。研究這種共生關(guān)系對(duì)于厭氧工藝的改進(jìn)有實(shí)際意義。因此有人提出,考慮到這種共生關(guān)系,反應(yīng)器中的剪切力要注意控制,不能在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行連續(xù)的劇烈攪拌。前聯(lián)邦德國(guó)一個(gè)果膠廠廢水厭氧處理裝置的運(yùn)行實(shí)踐也證實(shí),當(dāng)采用低速循環(huán)泵代替高速泵進(jìn)行攪拌時(shí),處理效果就會(huì)提高。
硫弧菌(硫酸還原細(xì)菌)也具有與產(chǎn)乙酸細(xì)菌相類似的作用,能將乳酸、2-2-丙酮酸和乙醇轉(zhuǎn)化為H2、CO2和乙酸。但在含硫無(wú)機(jī)物(SO4、SO3)存在時(shí),它將優(yōu)先還原
2-2-2-2-SO4和SO3,產(chǎn)生H2S,形成與甲烷細(xì)菌對(duì)基質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)。因此,當(dāng)厭氧處理系統(tǒng)中SO4、SO3濃度過(guò)高時(shí),產(chǎn)甲烷過(guò)程就會(huì)受到抑制。消化氣中CO2成份提高,并含有較多的H2S。H2S對(duì)甲烷細(xì)菌的毒害作用更進(jìn)一步影響整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。
甲烷細(xì)菌是專性厭氧的。目前已從純培養(yǎng)中分離出數(shù)十種甲烷細(xì)菌。它們?cè)谛螒B(tài)上有明顯的差別,但在細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)方面有許多相似之處。值得提出的是甲烷八疊球菌,它的效率高,能利用甲醇、乙酸和CO2作為基質(zhì)。
與產(chǎn)酸菌相比,甲烷細(xì)菌對(duì)溫度、pH值、有毒物質(zhì)等更為敏感。甲烷細(xì)菌對(duì)溫度的變化很敏感,因此要保持溫度的恒定。通常采用的厭氧處理的溫度一般選擇在中溫(35~38℃)或高溫(52~55℃)。甲烷細(xì)菌要求的pH值嚴(yán)格控制在6.8—7.2。
基質(zhì)的組成也直接影響厭氧處理的效率和微生物的增長(zhǎng),但與好氧法相比,對(duì)廢水中N、P的含量要求低。有資料報(bào)導(dǎo),只要達(dá)到COD:N:P:800:5:1即足夠。
厭氧法為什么有機(jī)負(fù)荷率低,需要的停留時(shí)間長(zhǎng)?這是由有機(jī)物厭氧分解的反應(yīng)所決定的。與好氧法相比,厭氧法的降解較不徹底,放出熱量少,反應(yīng)速度低(與好氧法相比,在相同時(shí),要相差一個(gè)數(shù)量級(jí))。要克服這些缺點(diǎn),最主要的方法應(yīng)是增加參加反應(yīng)的微生物數(shù)量(濃度)和提高反應(yīng)時(shí)的溫度。但要提高反應(yīng)溫度,就要消耗能量(而水的比熱又很大)。因此,厭氧生物處理法目前還主要用于污泥的消化、高濃度有機(jī)廢水和溫度較高的有機(jī)工業(yè)廢水的處理。
第二節(jié)污水的厭氧生物處理方法
最早的厭氧生物處理構(gòu)筑物是化糞池,近年開(kāi)發(fā)的有厭氧生物濾池、厭氧接觸法,上流式厭氧污泥床反應(yīng)器,分段消化法等。
一、化糞池
化糞池用于處理來(lái)自廁所的糞便污水。曾廣泛用于不設(shè)污水廠的合流制排水系統(tǒng)。尚可用于郊區(qū)的別墅式建筑。
圖15—2示化糞池的一種構(gòu)造方式。污水進(jìn)入第一室,水中懸浮物或沉于池底、或浮于池面;池水一般分為三層,上層為浮渣層,下層為污泥層,中間為水流。然后,污水進(jìn)入第二室,阻攔底泥和浮渣流出池子。污水在池內(nèi)的停留時(shí)間一般為12~24h。污泥在池內(nèi)進(jìn)行厭氧消化,一般半年左右清除一次。出水不能直接排放水體。常在綠地下設(shè)滲水系統(tǒng),排除化糞池出水。
二、厭氧生物濾池
厭氧生物濾池是密封的水池,池內(nèi)放置填料,如圖15—3所示,污水從池底進(jìn)入,從池頂排出。微生物附著生長(zhǎng)在濾料上,平均停留時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)100d左右。濾料可采用拳狀石質(zhì)濾料,如碎石、卵石等,粒徑在40mm左右,也可使用塑料填料。塑料填料具有較高的空隙率,重量也輕,但價(jià)格較貴。
根據(jù)對(duì)一些有機(jī)廢水的試驗(yàn)結(jié)果,當(dāng)溫度在25℃~35℃時(shí),在使用拳狀濾料時(shí),體積
33負(fù)荷率可達(dá)到3~6kgCOD/m﹒d;在使用塑料填料時(shí),體積負(fù)荷率可達(dá)到3~10kgCOD/m﹒d。
表15—1是某制藥廢水小型試驗(yàn)的結(jié)果。廢水在進(jìn)人濾池前先用NaOH調(diào)節(jié)pH值至6.8,并補(bǔ)充養(yǎng)料N和P。在連續(xù)運(yùn)行的六個(gè)月內(nèi),沒(méi)有排放污泥。
厭氧生物濾池的主要優(yōu)點(diǎn)是:處理能力較高;濾池內(nèi)可以保持很高的微生物濃度;不需另設(shè)泥水分離設(shè)備,出水SS較低;設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便等。它的主要缺點(diǎn)是;濾料費(fèi)用較貴;濾料容易堵塞,尤其是下部,生物膜很厚。堵塞后,沒(méi)有簡(jiǎn)單有效的清洗方法。因此,懸浮物高的廢水不適用。
三、厭氧接觸法
對(duì)于懸浮物較高的有機(jī)廢水,可以采用厭氧接觸法,其流程見(jiàn)圖15—4。廢水先進(jìn)人混合接觸池(消化池)與回流的厭氧污泥相混合,然后經(jīng)真空脫氣器而流人沉淀池。接觸池中的污泥濃度要求很高,在12 000~15 000mg/L左右,因此污泥回流量很大,一般是廢水流量的2~3倍。
厭氧接觸法實(shí)質(zhì)上是厭氧活性污泥法,不需要曝氣而需要脫氣。厭氧接觸法對(duì)懸浮物高的有機(jī)廢水(如肉類加工廢水等)效果很好,懸浮顆粒成為微生物的載體,并且很容易在沉淀池中沉淀。在混合接觸池中,要進(jìn)行適當(dāng)攪拌以使污泥保持懸浮狀態(tài)。攪拌可以用機(jī)械方法,(BOD5約1 000~1 800mg/L)在中溫消化時(shí),經(jīng)過(guò)6~12h(以廢水人流量計(jì))消化,BOD5去除率可達(dá)90%以上。
四、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器
上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)是由荷蘭的Lettinga教授等在1972年研制,于1977年開(kāi)發(fā)的。如圖15—5,廢水自下而上地通過(guò)厭氧污泥床反應(yīng)器。在反應(yīng)器的底部有一個(gè)高濃度(可達(dá)60~80g/L)、高活性的污泥層,大部分的有機(jī)物在這里被轉(zhuǎn)化為CH4和CO2。由于氣態(tài)產(chǎn)物(消化氣)的攪動(dòng)和氣泡粘附污泥,在污泥層之上形成一個(gè)污泥懸浮層。反應(yīng)器的上部設(shè)有三相分離器,完成氣、液、固三相的分離。被分離的消化氣從上部導(dǎo)出,被分離的污泥則自動(dòng)滑落到懸浮污泥層。出水則從澄清區(qū)流出。由于在反應(yīng)器內(nèi)保留了大量厭氧污泥,使反應(yīng)器的負(fù)荷能力很大。對(duì)一般的高濃度有機(jī)廢水,當(dāng)水溫在30℃左右時(shí),負(fù)荷率可達(dá)
310~20kg(COD)/m﹒d。
試驗(yàn)結(jié)果表明,良好的污泥床,有機(jī)負(fù)荷率和去除率高,不需要攪拌,能適應(yīng)負(fù)荷沖擊和溫度與pH的變化。它是一種有發(fā)展前途的厭氧處理設(shè)備。
五、分段厭氧處理法、根據(jù)消化可分階段進(jìn)行的事實(shí),研究開(kāi)發(fā)了二段式厭氧處理法,將水解酸化過(guò)程和甲烷化過(guò)程分開(kāi)在兩個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行,以使兩類微生物都能在各自的最適條件下生長(zhǎng)繁殖。第一段的功能是:水解和液化固態(tài)有機(jī)物為有機(jī)酸;緩沖和稀釋負(fù)荷沖擊與有害物質(zhì),并將截留難降解的固態(tài)物質(zhì)。第二段的功能是:保持嚴(yán)格的厭氧條件和pH值,以利于甲烷菌的生長(zhǎng);降解、穩(wěn)定有機(jī)物,產(chǎn)生含甲烷較多的消化氣,并截留懸浮固體,以改善出水水質(zhì)。
二段式厭氧處理法的流程尚無(wú)定式,可以采用不同構(gòu)筑物予以組合。例如對(duì)懸浮物高的工業(yè)廢水,采用厭氧接觸法與上流式厭氧污泥床反應(yīng)器串聯(lián)的組合已經(jīng)有成功的經(jīng)驗(yàn),其流程如圖15—6。二段式厭氧處理法具有運(yùn)行穩(wěn)定可靠,能承受pH值、毒物等的沖擊,有機(jī)負(fù)荷率高,消化氣中甲烷含量高等特點(diǎn);但這種方法也有設(shè)備較多,流程和操作復(fù)雜等缺陷。研究表明,二段式并不是對(duì)各種廢水都能提高負(fù)荷率。例如,對(duì)于固態(tài)有機(jī)物低的廢水,不論用一段法或二段法,負(fù)荷率和效果都差不多。
前聯(lián)邦德國(guó)漢諾威大學(xué)給水排水研究所在中試規(guī)模上采用二段厭氧處理法處理小麥淀粉廢水。他們采用混和接觸池(無(wú)污泥回流)和厭氧濾池分別作為酸化池,又采用厭氧濾池、厭氧接觸法和上流式厭氧污泥床反應(yīng)器分別作為甲烷化階段反應(yīng)器進(jìn)行了比較試驗(yàn)。酸化階段的溫度為30℃,甲烷化階段的溫度為35℃~37℃。接種用的污泥是城市污水廠消化污泥。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表15—3。
采用混和接觸池或厭氧濾池作為酸化反應(yīng)器,效果無(wú)明顯差別,得到最佳酸化產(chǎn)物的條
3件是:停留時(shí)間0.8~1.5d,此時(shí),pH值為3.6~4.0,COD負(fù)荷率為25~50kgCOD/m〃d。
酸化出水可不經(jīng)中和直接進(jìn)入第二段甲烷化。作為甲烷化反應(yīng)器的厭氧濾池有兩個(gè),一個(gè)用
23塑料填料填充75%,填料的比表面積為150m/m;另一個(gè)僅用塑料填料填充上部25%。經(jīng)
過(guò)四個(gè)月的運(yùn)行,厭氧濾池的運(yùn)行情況比混合接觸池和上流式厭氧污泥床反應(yīng)器好。后兩個(gè)反應(yīng)器,由于產(chǎn)氣量過(guò)高,大量污泥上浮帶出,無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行而停止(上流式厭氧污泥床模型的構(gòu)造設(shè)計(jì)可能存在問(wèn)題)。
因此,究竟采用什么樣的反應(yīng)器以及如何組合,要根據(jù)具體的水質(zhì)等情況而定。
第三節(jié)厭氧生物處理法的設(shè)計(jì)
厭氧生物處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括;流程和設(shè)備的選擇;反應(yīng)器和構(gòu)筑物的構(gòu)造和容積的確定;需熱量的計(jì)算和攪拌設(shè)備的設(shè)計(jì)等。
第四節(jié)厭氧和好氧技術(shù)的聯(lián)合運(yùn)用
近年,水處理工作者打破傳統(tǒng),聯(lián)合好氧和厭氧技術(shù)以處理廢水,取得了很突出的效果。有些廢水,含有很多復(fù)雜的有機(jī)物,對(duì)于好氧生物處理而言是屬于難生物降解或不能降解的,但這些有機(jī)物往往可以通過(guò)厭氧菌分解為較小分子的有機(jī)物,而那些較小分子的有機(jī)物可以通過(guò)好氧菌進(jìn)一步降解。相當(dāng)成功的例子是印染廢水的處理。近年來(lái),由于新型紡織纖維的開(kāi)發(fā)和各種新型染料和助劑的應(yīng)用,紡織印染廠的工業(yè)廢水變得很難用傳統(tǒng)的好氧生物法處理了。中國(guó)紡織設(shè)計(jì)研究院等研究、開(kāi)發(fā)的厭氧--好氧聯(lián)用工藝,為難于生物降解的紡織印染廢水處理提供了成功的經(jīng)驗(yàn)。
采用缺氧與好氧工藝相結(jié)合的流程,可以達(dá)到生物脫氮的目的(A/O法)。在生產(chǎn)實(shí)踐
A/O法的污水廠同時(shí)有脫磷效果,于是,各種聯(lián)合運(yùn)用厭氧一缺氧一好
氧反應(yīng)器的研究廣泛開(kāi)展,出現(xiàn)了厭氧一缺氧一好氧法(A/A/O法)和缺氧一厭氧一好氧法(倒置A/A/O法),可以在去除BOD、COD的同時(shí),達(dá)到脫氮、除磷的效果。
第二篇:厭氧處理技術(shù)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
厭氧處理技術(shù)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
在廢水的厭氧生物處理過(guò)程中,廢水中的有機(jī)物經(jīng)大量微生物的共同作用,被最終轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨。在此過(guò)程中,不同的微生物的代謝過(guò)程相互影響、制約,形成復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),此生態(tài)系統(tǒng)在UASB反應(yīng)系統(tǒng)中直觀表現(xiàn)為顆粒污泥。有機(jī)物在廢水中以懸浮物或膠體的形式存在,它們的厭氧降解過(guò)程可分為四個(gè)階段。(1)水解階段,微生物利用酶將大分子切割成小分子;(2)發(fā)酵(或酸化)階段,小分子有機(jī)物被發(fā)酵菌利用,在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的化合物,這一階段的主要產(chǎn)物有揮發(fā)酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨和硫化氫等;(3)產(chǎn)乙酸階段,此階段中上一階段的產(chǎn)物被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸等物質(zhì);(4)產(chǎn)甲烷階段,在此階段乙酸、氫氣、碳酸等被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳。上述四個(gè)階段的進(jìn)行,大分子有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物,水質(zhì)變好,同時(shí)微生物得到了生長(zhǎng)。UASB升流式厭氧污泥床反應(yīng)器
升流式厭氧污泥床反應(yīng)器即UASB其基本特征是在反應(yīng)器的上部設(shè)置氣、固、液三相分離器,下部為污泥懸浮層區(qū)和污泥床區(qū)。污水從底部流入,向上升流至頂部流出,混合液在沉淀區(qū)進(jìn)行固液分離,污泥可自行回流到污泥床區(qū),使污泥床區(qū)保持很高的污泥濃度。從構(gòu)造和功能上劃分,UASB反應(yīng)器主要由進(jìn)水配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)(污泥床區(qū)和污泥懸浮層區(qū))、沉淀區(qū)、三相分離器、集氣排氣系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)及出水系統(tǒng)和浮渣清除系統(tǒng)組成。其工作的基本原理為:在厭氧狀態(tài)下,微生物分解有機(jī)物產(chǎn)生的沼氣在上升過(guò)程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的攪動(dòng),有利于顆粒污泥的形成和維持。廢水均勻地進(jìn)入反應(yīng)器的底部,污水向上通過(guò)包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床,在與污泥顆粒的接觸過(guò)程中發(fā)生厭氧反應(yīng),經(jīng)過(guò)反應(yīng)的混合液上升流動(dòng)進(jìn)入三相分離器。沼氣泡和附著沼氣泡的污泥顆粒向反應(yīng)器頂部上升,上升到氣體反射板的底面,沼氣泡與污泥絮體脫離。沼氣泡則被收集到反應(yīng)器頂部的集氣室,脫氣后的污泥顆粒沉降到污泥床,繼續(xù)參與進(jìn)水有機(jī)物的分解反應(yīng)。在一定的水力負(fù)荷下,絕大部分污泥顆粒能保留在反應(yīng)區(qū)內(nèi),使反應(yīng)區(qū)具有足夠的污泥量。2.厭氧生物處理的影響因素
(1)溫度。厭氧廢水處理分為低溫、中溫和高溫三類。迄今大多數(shù)厭氧廢水處理系統(tǒng)在中溫范圍運(yùn)行,在此范圍溫度每升高10℃,厭氧反應(yīng)速度約增加一倍。中溫工藝以30-40℃最為常見(jiàn),其最佳處理溫度在35-40℃間。高溫工藝多在50-60℃間運(yùn)行。在上述范圍內(nèi),溫度的微小波動(dòng)(如1-3℃)對(duì)厭氧工藝不會(huì)有明顯影響,但如果溫度下降幅度過(guò)大(超過(guò)5℃),則由于污泥活力的降低,反應(yīng)器的負(fù)荷也應(yīng)當(dāng)降低以防止由于過(guò)負(fù)荷引起反應(yīng)器酸積累等問(wèn)題,即我們常說(shuō)的“酸化”,否則沼氣產(chǎn)量會(huì)明顯下降,甚至停止產(chǎn)生,與此同時(shí)揮發(fā)酸積累,出水pH下降,COD值升高。注:以上所謂溫度指厭氧反應(yīng)器內(nèi)溫度
(2)pH。厭氧處理的這一pH范圍是指反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)區(qū)的pH,而不是進(jìn)液的pH,因?yàn)閺U水進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi),生物化學(xué)過(guò)程和稀釋作用可以迅速改變進(jìn)液的pH值。反應(yīng)器出液的pH一般等于或接近于反應(yīng)器內(nèi)的pH。對(duì)pH值改變最大的影響因素是酸的形成,特別是乙酸的形成。因此含有大量溶解性碳水化合物(例如糖、淀粉)等廢水進(jìn)入反應(yīng)器后pH將迅速降低,而己酸化的廢水進(jìn)入反應(yīng)器后pH將上升。對(duì)于含大量蛋白質(zhì)或氨基酸的廢水,由于氨的形成,pH會(huì)略上升。反應(yīng)器出液的pH一般會(huì)等于或接近于反應(yīng)器內(nèi)的pH。pH值是廢水厭氧處理最重要的影響因素之一,厭氧處理中,水解菌與產(chǎn)酸菌對(duì)pH有較大范圍的適應(yīng)性,大多數(shù)這類細(xì)菌可以在pH為5.0-8.5范圍生長(zhǎng)良好,一些產(chǎn)酸菌在pH小于5.0時(shí)仍可生長(zhǎng)。但通常對(duì)pH敏感的甲烷菌適宜的生長(zhǎng)pH為6.5-7.8,這也是通常情況下厭氧處理所應(yīng)控制的pH范圍。我公司要求厭氧反應(yīng)器內(nèi)pH控制在6.8-7.2之間。
進(jìn)水pH條件失常首先表現(xiàn)在使產(chǎn)甲烷作用受到抑制(表現(xiàn)為沼氣產(chǎn)生量降低,出水COD值升高),即使在產(chǎn)酸過(guò)程中形成的有機(jī)酸不能被正常代謝降解,從而使整個(gè)消化過(guò)程各個(gè)階段的協(xié)調(diào)平衡喪失。如果pH持續(xù)下降到5以下不僅對(duì)產(chǎn)甲烷菌形成毒害,對(duì)產(chǎn)酸菌的活動(dòng)也產(chǎn)生抑制,進(jìn)而可以使整個(gè)厭氧消化過(guò)程停滯,而對(duì)此過(guò)程的恢復(fù)將需要大量的時(shí)間和人力物力。pH值在短時(shí)間內(nèi)升高過(guò)8,一般只要恢復(fù)中性,產(chǎn)甲烷菌就能很快恢復(fù)活性,整個(gè)厭氧處理系統(tǒng)也能恢復(fù)正常。同時(shí)可以查看中國(guó)污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。(3)有機(jī)負(fù)荷和水力停留時(shí)間。有機(jī)負(fù)荷的變化可體現(xiàn)為進(jìn)水流量的變化和進(jìn)水COD值的變化。厭氧處理系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)取決于產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷速率的相對(duì)平衡,有機(jī)負(fù)荷過(guò)高,則產(chǎn)酸率有可能大于產(chǎn)甲烷的用酸率,從而造成揮發(fā)酸的積累使pH迅速下降,阻礙產(chǎn)甲烷階段的正常進(jìn)行,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致“酸化”。而且如果有機(jī)負(fù)荷的提高是由進(jìn)水量增加而產(chǎn)生的,過(guò)高的水力負(fù)荷還有可能使厭氧處理系統(tǒng)的污泥流失率大于其增長(zhǎng)率,進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的處理效率。水力停留時(shí)間對(duì)于厭氧工藝的影響主要是通過(guò)上升流速來(lái)表現(xiàn)出來(lái)的。一方面,較高的水流速度可以提高污水系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)水區(qū)的擾動(dòng)性,從而增加生物污泥與進(jìn)水有機(jī)物之間的接觸,提高有機(jī)物的去除率。另一方面,為了維持系統(tǒng)中能擁有足夠多的污泥,上升流速又不能超過(guò)一定限值,通常采用UASB法處理廢水時(shí),為形成顆粒污泥,厭氧反應(yīng)器內(nèi)的上升流速一般不低于0.5m/h。
(4)懸浮物。懸浮物在反應(yīng)器污泥中的積累對(duì)于UASB系統(tǒng)是不利的。懸浮物使污泥中細(xì)菌比例相對(duì)減少,因此污泥的活性降低。由于在一定的反應(yīng)器中內(nèi)能保持一定量的污泥,懸浮物的積累最終使反應(yīng)器產(chǎn)甲烷能力和負(fù)荷下降。(引:針對(duì)于調(diào)節(jié)池內(nèi)的浮渣及進(jìn)入污水處理廠的污水中的懸浮物質(zhì)我們?cè)谌粘9ぷ鳟?dāng)中需采取必要的措施和手段將其除去)
UASB厭氧反應(yīng)器啟動(dòng)分為初次啟動(dòng)和二次啟動(dòng)。初次啟動(dòng)指用顆粒污泥以外的其它污泥作為種泥啟動(dòng)的一個(gè)UASB厭氧反應(yīng)器的啟動(dòng)過(guò)程。二次啟動(dòng)是指使用顆粒污泥作為種泥對(duì)UASB厭氧反應(yīng)器的啟動(dòng)過(guò)程。我們公司現(xiàn)階段反應(yīng)的啟動(dòng)方法均為二次啟動(dòng)法。需注意問(wèn)題如下:
1、進(jìn)水負(fù)荷 二次啟動(dòng)的負(fù)荷可以較高,一般情況下最初進(jìn)液濃度可以達(dá)到3000mg/l到5000mg/l,進(jìn)水一段時(shí)間后,待COD去除率達(dá)80%以上時(shí),適當(dāng)提高進(jìn)水濃度。相應(yīng)流量不宜過(guò)高。我們?cè)趨捬醴磻?yīng)器初次啟動(dòng)時(shí)提倡低流量、低負(fù)荷啟動(dòng),現(xiàn)二公司二套厭氧反應(yīng)器采用此種啟動(dòng)方式已經(jīng)成功。
2、進(jìn)水懸浮物 進(jìn)水懸浮物含量不能太高,否則將嚴(yán)重影響厭氧顆粒污泥的形成,其積累量大于微生物的增長(zhǎng)量,最終導(dǎo)致厭氧污泥的活性大大下降,因?yàn)檎麄€(gè)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)的容量是有限的。
3、進(jìn)水種類的控制 厭氧反應(yīng)器的進(jìn)水需嚴(yán)格控制,通過(guò)馴化我們可以處理一些難處理的污污水,例如提取的洗柱水,但在整個(gè)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)的啟動(dòng)期間,此類水不能進(jìn)入,否則將大大延長(zhǎng)啟動(dòng)時(shí)間。在啟動(dòng)過(guò)程中我們也應(yīng)及時(shí)了解生產(chǎn)情況,對(duì)啟動(dòng)期間的厭氧反應(yīng)器進(jìn)水作出相應(yīng)的選擇。有廢水需要處理的單位,也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺(tái)咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。
4、顆粒污泥的觀察 啟動(dòng)期間需定期從顆粒污泥取樣口提取污泥樣品,觀察顆粒污泥的生長(zhǎng)情況,結(jié)合進(jìn)出水COD值對(duì)厭氧反應(yīng)器的啟動(dòng)情況做出判斷。
5、出水pH值 對(duì)出水pH值做出相應(yīng)記錄,pH值低于6.8時(shí)需及時(shí)采取相應(yīng)補(bǔ)救措施(調(diào)整進(jìn)水負(fù)荷、必要時(shí)投加純堿),為啟動(dòng)成功提供保障。
6、產(chǎn)氣、污泥洗出情況 及時(shí)與熱風(fēng)爐了解沼氣的產(chǎn)出情況,產(chǎn)氣量小時(shí)從進(jìn)水負(fù)荷、溫度、顆粒污泥形成三方面進(jìn)行分析,尋求解決問(wèn)題的辦法。
7、進(jìn)水溫度 控制厭氧反應(yīng)器內(nèi)溫度在34-38℃之間,通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)水溫度使24h內(nèi)溫差變化不得超過(guò)2℃。
一、污泥顆粒化的意義
顆粒污泥即我們常說(shuō)的厭氧污泥,它的形成實(shí)際上是微生物固定化的一種形式,其外觀為具有相對(duì)規(guī)則的球形或橢圓形黑色顆粒。光學(xué)顯微鏡下觀察,顆粒污泥呈多孔結(jié)構(gòu),表面有一層透明膠狀物,其上附著甲烷菌。顆粒污泥靠近外表面部分的細(xì)胞密度最大,內(nèi)部結(jié)構(gòu)松散,粒徑大的顆粒污泥內(nèi)部往往有一個(gè)空腔。大而空的顆粒污泥容易破碎,其破碎的碎片成為新生顆粒污泥的內(nèi)核,一些大的顆粒污泥還會(huì)因內(nèi)部產(chǎn)生的氣體不易釋放出去而容易上浮,以至被水流帶走,只要量不大,這也為一種正常現(xiàn)象。
厭氧反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥形成的過(guò)程稱之為顆粒污泥化,顆粒污泥化是大多數(shù)UASB反應(yīng)器啟動(dòng)的目標(biāo)和成功的標(biāo)志。污泥的顆?;梢允筓ASB反應(yīng)器允許有更高的有機(jī)物容積負(fù)荷和水力負(fù)荷。
厭氧反應(yīng)器內(nèi)的顆粒污泥其實(shí)是一個(gè)完美的微生物水處理系統(tǒng)。這些微生物在厭氧環(huán)境中將難降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳等氣體與水系統(tǒng)分離并實(shí)現(xiàn)菌體增殖,通過(guò)這種方式污水得到凈化。這里面涉及到兩類關(guān)系極為密切的厭氧菌:產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌。我們?cè)?月份的培訓(xùn)過(guò)程中提到,產(chǎn)酸菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性有機(jī)酸,而產(chǎn)甲烷菌利用這些有機(jī)酸把他們轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳等氣體,這時(shí)污水得到凈化。在這個(gè)過(guò)程中,對(duì)于凈化污水來(lái)說(shuō),起關(guān)鍵作用的是甲烷菌,而甲烷菌對(duì)于環(huán)境的變化是相當(dāng)敏感的,一旦溫度、pH、有毒物質(zhì)侵入、負(fù)荷等因素變化,均易引發(fā)其活力的下降,導(dǎo)致?lián)]發(fā)酸積累,揮發(fā)酸積累的直接后果是系統(tǒng)pH下降,如此循環(huán),厭氧反應(yīng)器開(kāi)始“酸化”。
二、什么是“酸化”
UASB反應(yīng)器在運(yùn)行過(guò)程中由于進(jìn)水負(fù)荷、水溫、有毒物質(zhì)進(jìn)入等原因變化而導(dǎo)致?lián)]發(fā)性脂肪酸在厭氧反應(yīng)器內(nèi)積累,從而出現(xiàn)產(chǎn)氣量減小、出水COD值增加、出水pH值降低的現(xiàn)象,稱之為“酸化”。發(fā)生“酸化”的反應(yīng)器其顆粒污泥中的產(chǎn)甲烷菌受到嚴(yán)重抑制,不能將乙酸轉(zhuǎn)化為甲烷,此時(shí)系統(tǒng)出水COD值甚至高于進(jìn)水COD值,厭氧反應(yīng)器處于癱瘓狀態(tài)。
三、揮發(fā)酸、堿度對(duì)厭氧反應(yīng)器的運(yùn)行的影響
UASB厭氧反應(yīng)器啟動(dòng)分為初次啟動(dòng)和二次啟動(dòng)。初次啟動(dòng)指用顆粒污泥以外的其它污泥作為種泥啟動(dòng)的一個(gè)UASB厭氧反應(yīng)器的啟動(dòng)過(guò)程。二次啟動(dòng)是指使用顆粒污泥作為種泥對(duì)UASB厭氧反應(yīng)器的啟動(dòng)過(guò)程。我們公司現(xiàn)階段反應(yīng)的啟動(dòng)方法均為二次啟動(dòng)法。在以往的培訓(xùn)過(guò)程中我們著重介紹了進(jìn)水負(fù)荷、反應(yīng)器內(nèi)溫度、pH值、懸浮物質(zhì)對(duì)厭氧反應(yīng)器的影響,現(xiàn)將揮發(fā)酸(VFA)、堿度在厭氧反應(yīng)器的運(yùn)行過(guò)程中的作用及對(duì)pH值、產(chǎn)氣量的影響等問(wèn)題介紹如下:
1、揮發(fā)性脂肪酸 1)VFA簡(jiǎn)介
揮發(fā)性脂肪酸簡(jiǎn)稱揮發(fā)酸,英文縮寫為VFA,它是有機(jī)物質(zhì)在厭氧產(chǎn)酸菌的作用下經(jīng)水解、發(fā)酵發(fā)酸而形成的簡(jiǎn)單的具有揮發(fā)性的脂肪酸,如乙酸、丙酸等。揮發(fā)酸對(duì)甲烷菌的毒性受系統(tǒng)pH值的影響,如果厭氧反應(yīng)器中的pH值較低,則甲烷菌將不能生長(zhǎng),系統(tǒng)內(nèi)VFA不能轉(zhuǎn)化為沼氣而是繼續(xù)積累。相反在pH值為7或略高于7時(shí),VFA是相對(duì)無(wú)毒的。揮發(fā)酸在較低pH值下對(duì)甲烷菌的毒性是可逆的。在pH值約等于5時(shí),甲烷菌在含VFA的廢水中停留長(zhǎng)達(dá)兩月仍可存活,但一般講,其活性需要在系統(tǒng)pH值恢復(fù)正常后幾天到幾個(gè)星期才能夠恢復(fù)。如果低pH值條件僅維持12h以下,產(chǎn)甲烷活性可在pH值調(diào)節(jié)之后立即恢復(fù)。2)VFA積累產(chǎn)生的原因
厭氧反應(yīng)器出水VFA是厭氧反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程中非常重要的參數(shù),出水VFA濃度過(guò)高,意味著甲烷菌活力還不夠高或環(huán)境因素使甲烷菌活力下降而導(dǎo)致VFA利用不充分,積累所致。溫度的突然降低或升高、毒性物質(zhì)濃度的增加、pH的波動(dòng)、負(fù)荷的突然加大等都會(huì)由出水VFA的升高反應(yīng)出來(lái)。進(jìn)水狀態(tài)穩(wěn)定時(shí),出水pH的下降也能反能反映出VFA的升高,但是pH的變化要比VFA的變化遲緩,有時(shí)VFA可升高數(shù)倍而pH尚沒(méi)有明顯改變。因此從監(jiān)測(cè)出水VFA濃度可快速反映出反應(yīng)器運(yùn)行的狀況,并因此有利于操作過(guò)程及時(shí)調(diào)節(jié)。過(guò)負(fù)荷是出水VFA升高的原因。因此當(dāng)出水VFA升高而環(huán)境因素(溫度、進(jìn)水pH、出水水質(zhì)等)沒(méi)有明顯變化時(shí),出水VFA的升高可由降低反應(yīng)器負(fù)荷來(lái)調(diào)節(jié),過(guò)負(fù)荷由進(jìn)水COD濃度或進(jìn)水流量的升高引起,也會(huì)由反應(yīng)器內(nèi)污泥過(guò)多流失引起。3)VFA與反應(yīng)器內(nèi)pH值的關(guān)系
在UASB反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程中,反應(yīng)器內(nèi)的pH值應(yīng)保持在6.5-7.8范圍內(nèi),并應(yīng)盡量減少波動(dòng)。pH值在6.5以下,甲烷菌即已受到抑制,pH值低于6.0時(shí),甲烷菌已嚴(yán)重抑制,反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)酸菌呈現(xiàn)優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)。此時(shí)反應(yīng)器已嚴(yán)重酸化,恢復(fù)十分困難。
VFA濃度增高是pH下降的主要原因,雖然pH的檢測(cè)非常方便,但它的變化比VFA濃度的變化要滯后許多。當(dāng)甲烷菌活性降低,或因過(guò)負(fù)荷導(dǎo)致VFA開(kāi)始積累時(shí),由于廢水的緩沖能力,pH值尚沒(méi)有明顯變化,從pH值的監(jiān)測(cè)上尚反映不出潛在的問(wèn)題。當(dāng)VFA積累至一定程度時(shí),pH才會(huì)有明確變化。因此測(cè)定VFA是控制反應(yīng)器pH降低的有效措施。
當(dāng)pH值降低較多,一般低于6.5時(shí)就應(yīng)采取應(yīng)急措施,減少或停止進(jìn)液,同時(shí)繼續(xù)觀察出水pH和VFA。待pH和VFA恢復(fù)正常以后,反應(yīng)器在較低的負(fù)荷下運(yùn)行。進(jìn)水pH的降低可能是反應(yīng)器內(nèi)pH下降的原因,這就要看反應(yīng)器內(nèi)堿度的多少,因此如果反應(yīng)器內(nèi)pH降低,及時(shí)檢查進(jìn)液pH有無(wú)改變并監(jiān)測(cè)反應(yīng)器內(nèi)堿度也是很必要的。4)厭氧反應(yīng)器啟動(dòng)、運(yùn)行過(guò)程中需注意與VFA相關(guān)的問(wèn)題
厭氧反應(yīng)器運(yùn)轉(zhuǎn)正常的情況下,VFA的濃度小于3mmol/l,但在啟動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中VFA出現(xiàn)一定的波動(dòng)是正常的,不必太過(guò)驚慌。①厭氧反應(yīng)器啟動(dòng)階段,當(dāng)環(huán)境因素如出水pH、罐溫正常時(shí),出水VFA過(guò)高則表時(shí)反應(yīng)器負(fù)荷相對(duì)于當(dāng)時(shí)的顆粒污泥活力偏高。出水VFA若高于8mmol/l,則應(yīng)當(dāng)停止進(jìn)液,直到反應(yīng)器內(nèi)VFA低于3 mmol/l后,再繼續(xù)以原濃度、負(fù)荷進(jìn)液運(yùn)行。②厭氧反應(yīng)器運(yùn)行階段,運(yùn)行負(fù)荷的增加可能會(huì)導(dǎo)致出水VFA濃度的升高,當(dāng)出水VFA高于8mmol/l時(shí),不要停止進(jìn)液但要仔細(xì)觀察反應(yīng)器內(nèi)pH值、COD值的變化防止“酸化”的發(fā)生。增大負(fù)荷后短時(shí)間內(nèi),產(chǎn)氣量可能會(huì)降低,幾天后產(chǎn)氣量會(huì)重新上升,出水VFA濃度也會(huì)下降。但如果出水VFA增大到15mmol/l則必須把降至原來(lái)水平,并保證反應(yīng)器內(nèi)pH不低于6.5,一旦降至6.5以下,則有必要加堿調(diào)節(jié)pH。
2、堿度 1)堿度簡(jiǎn)介
堿度不是堿,廣義的堿度指的是水中強(qiáng)堿弱酸鹽的濃度,它在不同的pH值下的存在形式不同(弱酸跟上的H數(shù)目不同),能根據(jù)環(huán)境釋放或吸收H離子,從而起到緩沖溶液中pH變化的作用,使系統(tǒng)內(nèi)pH波動(dòng)減小。堿度是不直接參加反應(yīng)的。堿度是衡量厭氧系統(tǒng)緩沖能力的重要指標(biāo),是系統(tǒng)耐pH沖擊能力的衡量標(biāo)準(zhǔn)。因此UASB在運(yùn)行過(guò)程中一般都要監(jiān)測(cè)堿度的。操作合理的厭氧反應(yīng)器堿度一般在2000-4000mg/l,正常范圍在1000-5000mg/l。(以上堿度均以CaCO3計(jì))2)堿度對(duì)UASB顆粒污泥的影響
堿度對(duì)UASB顆粒污泥的影響表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是對(duì)顆?;M(jìn)程的影響;二是對(duì)顆粒污泥產(chǎn)甲烷活性(SMA)的影響。堿度對(duì)顆粒污泥活性的影響主要表現(xiàn)在通過(guò)調(diào)節(jié)pH值(即通過(guò)堿度的緩沖作用使pH值變化較小)使得產(chǎn)甲烷菌呈不同的生長(zhǎng)活性。在一定的堿度范圍內(nèi),進(jìn)水堿度高的反應(yīng)器污泥顆?;俣瓤?,但顆粒污泥的SMA低;進(jìn)水堿度低的反應(yīng)器其污泥顆?;俣嚷w粒污泥的SMA高。因此,在污泥顆?;^(guò)程中進(jìn)水堿度可以適當(dāng)偏高(但不能使反應(yīng)器的pH>8.2,這主要是因?yàn)榇藭r(shí)產(chǎn)甲烷菌會(huì)受到嚴(yán)重抑制)以加速污泥的顆?;?,使反應(yīng)器快速啟動(dòng);而在顆粒化過(guò)程基本結(jié)束時(shí),進(jìn)水堿度應(yīng)適當(dāng)偏低以提高顆粒污泥的SMA。幾個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題
1、厭氧反應(yīng)器是否極易酸化
厭氧反應(yīng)器是否極易酸化?回答是否定的。UASB厭氧反應(yīng)器作為一種高效的水處理設(shè)施,其系統(tǒng)自身有著良好的調(diào)節(jié)系統(tǒng),在這個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,起著關(guān)鍵作用的是碳酸氫根離子,即我們通常說(shuō)的堿度,它的主要作用是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的pH,防止因pH值的變化對(duì)產(chǎn)甲烷菌造成影響。因此只要我們科學(xué)、合理操作,就可以確保厭氧反應(yīng)器正常、高效運(yùn)行。
2、罐溫變化
對(duì)一個(gè)厭氧反應(yīng)器來(lái)說(shuō),其操作溫度以穩(wěn)定為宜,波動(dòng)范圍24h內(nèi)不得超過(guò)2℃。水溫對(duì)微生物的影響很大,對(duì)微生物和群體的組成、微生物細(xì)胞的增殖,內(nèi)源代謝過(guò)程,對(duì)污泥的沉降性能等都有影響。對(duì)中溫厭氧反應(yīng)器,應(yīng)該避免溫度超過(guò)42℃,因?yàn)樵谶@種溫度下微生物的衰退速度過(guò)大,從而大大降低污泥的活性。此外,在反應(yīng)器溫度偏低時(shí),應(yīng)根據(jù)運(yùn)行情況及時(shí)調(diào)整負(fù)荷與停留時(shí)間,反應(yīng)器運(yùn)行仍可穩(wěn)定,但此時(shí)不能充分發(fā)揮反應(yīng)器的處理能力,否則將導(dǎo)致反應(yīng)器不能正常運(yùn)行。
罐溫的突然變化,易造成沼氣中甲烷氣體所占比例減少,CO2增多,而且我們可以在厭氧反應(yīng)器液面看到一些半固半液狀且不易破的氣泡。
3、進(jìn)水pH值
在厭氧反應(yīng)器正常運(yùn)行時(shí),進(jìn)水pH值一般在6.0以上。在處理因含有有機(jī)酸而使偏低的廢水時(shí),正常運(yùn)行時(shí),進(jìn)水pH值可偏低,如4~5左右;若處理因含無(wú)機(jī)酸而使pH值低的廢水,應(yīng)將進(jìn)水pH值調(diào)到6以上。當(dāng)然具體的控制還要根據(jù)反應(yīng)器的緩沖能力而定,也決定于厭氧反應(yīng)的馴化程度。
4、厭氧反應(yīng)器內(nèi)污泥流失的原因及控制措施
UASB反應(yīng)器設(shè)置了三相分離器,但在污泥結(jié)團(tuán)之前仍帶有一定污泥,在啟動(dòng)過(guò)程中逐漸將輕質(zhì)污泥洗出是必要的。污泥顆?;且粋€(gè)連續(xù)漸進(jìn)過(guò)程,即每次增加負(fù)荷都增大其流體流速和沼氣產(chǎn)量,從而加強(qiáng)了攪拌篩選作用,小的、輕的顆粒被沖擊出反應(yīng)器,這個(gè)過(guò)程并不要使大量污泥沖出,要防止污泥過(guò)量流失。一般來(lái)說(shuō),反應(yīng)器發(fā)生污泥流失可分為三種情況:1)污泥懸浮層頂部保持在反應(yīng)器出水堰口以下,污泥的流失量將低于其增殖量。2)在穩(wěn)定負(fù)荷條件下,污泥懸浮層可能上升到出水堰口處,這時(shí)應(yīng)及時(shí)排放剩余污泥。3)由于沖擊負(fù)荷及水質(zhì)條件突然惡化(如負(fù)荷突然增大等)要導(dǎo)致污泥床的過(guò)度膨脹。在這種情況下污泥可能出現(xiàn)暫時(shí)性大量流失。
控制反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷是控制污泥過(guò)量流失的主要辦法。提高污泥的沉降性能是防止污泥流失的根本途徑,但需要一個(gè)過(guò)程。為了減少出水帶走的厭氧污泥,因此公司UASB厭氧反應(yīng)器后設(shè)置了初沉池。設(shè)置初沉池的好處在于:①可以加速反應(yīng)器內(nèi)污泥積累,縮短啟動(dòng)時(shí)間;②去除出水懸浮物,提高出水水質(zhì);③在反應(yīng)器發(fā)生沖擊而使污泥大量上浮時(shí),可回收流失污泥,保持工藝的穩(wěn)定性;④減少污泥排放量。
5、顆粒污泥的攪拌
UASB厭氧反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥與污水中有機(jī)物質(zhì)的充分接觸使其具有了很高的水處理效率?!俺浞纸佑|”的前提需要很好的攪拌作用。UASB厭氧反應(yīng)器在運(yùn)行過(guò)程中這種攪拌作用主要來(lái)自兩個(gè)方面,一是污水在厭氧反應(yīng)器內(nèi)向上流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的攪動(dòng)作用,二是顆粒污泥中產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)出氣體過(guò)程中產(chǎn)生的攪動(dòng)作用??梢岳斫獾氖怯晌鬯鲃?dòng)產(chǎn)生的攪動(dòng)作用方向是單一的,只是向上的,而由沼氣產(chǎn)生的攪動(dòng)作用方向則是多樣的,更利于顆粒污泥與污水中有機(jī)物質(zhì)的接觸。因此我們?cè)谶\(yùn)行過(guò)程中應(yīng)注意保證厭氧反應(yīng)器正常運(yùn)行,否則光靠大流量的沖擊來(lái)達(dá)到攪拌的作用往往事與愿違,而且造成厭氧反應(yīng)器負(fù)荷的波動(dòng)。
第三篇:污水處理及厭氧處理工程調(diào)試及試運(yùn)行工作指南
污水處理及厭氧處理工程調(diào)試及試運(yùn)行工作指南
宗旨
本手冊(cè)是針對(duì)污水處理工程調(diào)試及試運(yùn)行工作編寫的,可供安裝、調(diào)試及營(yíng)運(yùn)工作人員使用,亦可作為建設(shè)方、施工方施工驗(yàn)收之參考
綱目
手冊(cè)含以下主要內(nèi)容:調(diào)試條件、調(diào)試準(zhǔn)備、試水方式、單機(jī)調(diào)試、單元調(diào)試、分段調(diào)試、接種菌種、馴化培養(yǎng)、全線連調(diào)、檢測(cè)分析、改進(jìn)缺陷、補(bǔ)充完善、正式試運(yùn)行、自行檢驗(yàn)、正式提交檢驗(yàn)、竣工驗(yàn)收。
細(xì)則
1、調(diào)試條件
(1)土建構(gòu)筑物全部施工完成;(2)設(shè)備安裝完成;(3)電氣安裝完成;(4)管道安裝完成;
(5)相關(guān)配套項(xiàng)目,含人員、儀器,污水及進(jìn)排管線,安全措施均已完善。
2、調(diào)試準(zhǔn)備
(1)組成調(diào)試運(yùn)行專門小組,含土建、設(shè)備、電氣、管線、施工人員以及設(shè)計(jì)與建設(shè)方代表共同參與;
(2)擬定調(diào)試及試運(yùn)行計(jì)劃安排;
(3)進(jìn)行相應(yīng)的物質(zhì)準(zhǔn)備,如水(含污水、自來(lái)水),氣(壓縮空氣、蒸汽),電,藥劑的購(gòu)置、準(zhǔn)備;
(4)準(zhǔn)備必要的排水及抽水設(shè)備;賭塞管道的沙袋等;(5)必須的檢測(cè)設(shè)備、裝置(PH計(jì)、試紙、COD檢測(cè)儀、SS);(6)建立調(diào)試記錄、檢測(cè)檔案。
3、試水(充水)方式
(1)按設(shè)計(jì)工藝順序向各單元進(jìn)行充水試驗(yàn);中小型工程可完全使用潔凈水或輕度污染水(積水、雨水);大型工程考慮到水資源節(jié)約,可用50%凈水或輕污染水或生活污水,一半工業(yè)污水(一般按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行)。
(2)建構(gòu)筑物未進(jìn)行充水試驗(yàn)的,充水按照設(shè)計(jì)要求一般分三次完成,即1/
3、1/
3、1/3充水,每充水1/3后,暫停3-8小時(shí),檢查液面變動(dòng)及建構(gòu)筑物池體的滲漏和耐壓情況。特別注意:設(shè)計(jì)不受力的雙側(cè)均水位隔墻,充水應(yīng)在二側(cè)同時(shí)沖水。已進(jìn)行充水試驗(yàn)的建構(gòu)筑物可一次充水至滿負(fù)荷。
(3)充水試驗(yàn)的另一個(gè)作用是按設(shè)計(jì)水位高程要求,檢查水路是否暢通,保證正常運(yùn)行后滿水量自流和安全超越功能,防止出現(xiàn)冒水和跑水現(xiàn)象。
4、單機(jī)調(diào)試
(1)工藝設(shè)計(jì)的單獨(dú)工作運(yùn)行的設(shè)備、裝置或非標(biāo)均稱為單機(jī)。應(yīng)在充水后,進(jìn)行單機(jī)調(diào)試。
(2)單機(jī)調(diào)試應(yīng)按照下列程序進(jìn)行:
a、按工藝資料要求,了解單機(jī)在工藝過(guò)程中的作用和管線連接。b、認(rèn)真消化、閱讀單機(jī)使用說(shuō)明書,檢查安裝是否符合要求,機(jī)座是否固定牢。
c、凡有運(yùn)轉(zhuǎn)要求的設(shè)備,要用手啟動(dòng)或者盤動(dòng),或者用小型機(jī)械協(xié)助盤動(dòng)。無(wú)異常時(shí)方可點(diǎn)動(dòng)。
d、按說(shuō)明書要求,加注潤(rùn)滑油(潤(rùn)滑脂)加至油標(biāo)指示位置。
e、了解單機(jī)啟動(dòng)方式,如離心式水泵則可帶壓?jiǎn)?dòng);定容積水泵則應(yīng)接通安全回路管,開(kāi)路啟動(dòng),逐步投入運(yùn)行;離心式或羅茨風(fēng)機(jī)則應(yīng)在不帶壓的條件下進(jìn)行啟動(dòng)、停機(jī)。
f、點(diǎn)動(dòng)啟動(dòng)后,應(yīng)檢查電機(jī)設(shè)備轉(zhuǎn)向,在確認(rèn)轉(zhuǎn)向正確后方可二次啟動(dòng)。g、點(diǎn)動(dòng)無(wú)誤后,作3~5min試運(yùn)轉(zhuǎn),運(yùn)轉(zhuǎn)正常后,再作1~2h的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)要檢查設(shè)備溫升,一般設(shè)備工作溫度不宜高于50~60℃,除說(shuō)明書有特殊規(guī)定者,溫升異常時(shí),應(yīng)檢查工作電流是否在規(guī)定范圍內(nèi),超過(guò)規(guī)定范圍的應(yīng)停止運(yùn)行,找出原因,消除后方可繼續(xù)運(yùn)行。單機(jī)連續(xù)運(yùn)行不少于2h。
(3)單車運(yùn)行試驗(yàn)后,應(yīng)填寫運(yùn)行試車單,簽字備查。
5、單元調(diào)試
(1)單元調(diào)試是按水處理設(shè)計(jì)的每個(gè)工藝單元進(jìn)行的,如格柵單元、調(diào)節(jié)池單元、水解單元、好氧單元、二沉單元、氣浮單元、污泥濃縮單元、污泥脫水單元、污泥回流單元的不同要求進(jìn)行的。
(2)單元調(diào)試是在單元內(nèi)單臺(tái)設(shè)備試車基礎(chǔ)上進(jìn)行的,因?yàn)槊總€(gè)單元可能有幾臺(tái)不同的設(shè)備和裝置組成,單元試車是檢查單元內(nèi)各設(shè)備連動(dòng)運(yùn)行情況,并應(yīng)能保證單元正常工作。
(3)單元試車只能解決設(shè)備的協(xié)調(diào)連動(dòng),而不能保證單元達(dá)到設(shè)計(jì)去除率的要求,因?yàn)樗婕暗焦に嚄l件、菌種等很多因素,需要在試運(yùn)行中加以解決。
(4)不同工藝單元應(yīng)有不同的試車方法,應(yīng)按照設(shè)計(jì)的詳細(xì)補(bǔ)充規(guī)程執(zhí)行。
6、分段調(diào)試
(1)分段調(diào)試和單元調(diào)試基本一致,主要是按照水處理工藝過(guò)程分類進(jìn)行調(diào)試的一種方式。
(2)一般分段調(diào)試主要是按厭氧和好氧兩段進(jìn)行的,可分別參照厭氧、好氧調(diào)試運(yùn)行指導(dǎo)手冊(cè)進(jìn)行。
7、接種菌種
(1)接種菌種是指利用微生物生物消化功能的工藝單元,如主要有水解、厭氧、缺氧、好氧工藝單元,接種是對(duì)上述單元而言的。
(2)依據(jù)微生物種類的不同,應(yīng)分別接種不同的菌種。
(3)接種量的大?。簠捬跷勰嘟臃N量一般不應(yīng)少于水量的8~10%,否則,將影響啟動(dòng)速度;好氧污泥接種量一般應(yīng)不少于水量的5%。只要按照規(guī)范施工,厭氧、好氧菌可在規(guī)定范圍正常啟動(dòng)。(4)啟動(dòng)時(shí)間:應(yīng)特別說(shuō)明,菌種、水溫及水質(zhì)條件,是影響啟動(dòng)周期長(zhǎng)短的重要條件。一般來(lái)講,低于20℃的條件下,接種和啟動(dòng)均有一定的困難,特
(5)菌種來(lái)源,厭氧污泥主要來(lái)源于已有的厭氧工程,如漢斯啤酒厭氧發(fā)酵工程、農(nóng)村沼氣池、魚塘、泥塘、護(hù)城河清淤污泥;好氧污泥主要來(lái)自城市污水處理廠,應(yīng)拉取當(dāng)日脫水的活性污泥作為好氧菌種。
8、馴化培養(yǎng)
(1)馴化條件:一般來(lái)講,微生物生長(zhǎng)條件不能發(fā)生驟然的突出變化,常規(guī)講要有一個(gè)適應(yīng)過(guò)程,馴化過(guò)程應(yīng)當(dāng)與原生長(zhǎng)條件盡量一致,當(dāng)做不到時(shí),一般用常規(guī)生活污水作為培養(yǎng)水源,果汁廢水因濃度較高不能作為直接培養(yǎng)水,需要加以稀釋,一般控制COD負(fù)荷不高于1000~1500mg/L為宜,這樣需要按1:1(生活污水:果汁廢水)或2:1配制作為原始馴化水,馴化時(shí)溫度不低于20℃,馴化采取連續(xù)悶曝3~7d,并在顯微鏡下檢查微生物生長(zhǎng)狀況,或者依據(jù)長(zhǎng)期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),按照不同的工藝方法(活性污泥、生物膜等),觀察微生物生長(zhǎng)狀況,也可用檢查進(jìn)出水COD大小來(lái)判斷生化作用的效果。
(2)馴化方式:馴化條件具備后,連續(xù)運(yùn)行已見(jiàn)到效果的情況下,采用遞增污水進(jìn)水量的方式,使微生物逐步適應(yīng)新的生活條件,遞增幅度的大小按厭氧、好氧工藝及現(xiàn)場(chǎng)條件有所不同。一般來(lái)講,好氧正常啟動(dòng)可在10-20d內(nèi)完成,遞增比例為5-10%;而厭氧進(jìn)水遞增比例則要小的很多,一般應(yīng)控制揮發(fā)酸(VFA)濃度不大于1000mg/L,且厭氧池中PH值應(yīng)保持在6.5~7.5范圍內(nèi),不要產(chǎn)生太大的波動(dòng),在這種情況下水量才可慢慢遞增。一般來(lái)講,厭氧從啟動(dòng)到轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行(滿負(fù)荷量進(jìn)水)需要3-6個(gè)月才能完成。
(3)厭氧、好氧、水解等生化工藝是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,每個(gè)工程都會(huì)有自己的特點(diǎn),需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件加以調(diào)整。
9、全線調(diào)試
(1)當(dāng)上述工藝單元調(diào)試完成后,污水處理工藝全線貫通,污水處理系統(tǒng)處于正常條件下,即可進(jìn)行全線連調(diào)。(2)按工藝單元順序,從第一單元開(kāi)始檢測(cè)每個(gè)單元的PH值(用試紙)、SS(經(jīng)驗(yàn)?zāi)繙y(cè))、COD(儀器檢測(cè)),確定全線運(yùn)行的問(wèn)題所在。
(3)對(duì)不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的工藝的單元,全面進(jìn)行檢測(cè)調(diào)試,直至達(dá)到要求為止。
(4)各單元均正常后,全線連調(diào)結(jié)束。
10、抓住重點(diǎn)檢測(cè)分析
(1)全線連調(diào)中,按檢測(cè)結(jié)果即可確定調(diào)試重點(diǎn),一般來(lái)講,重點(diǎn)都是生化單元。
(2)生化單元調(diào)試的主要問(wèn)題
a、要認(rèn)真檢查核對(duì)該單元進(jìn)出水口的位置、布水、收水方式是否符合工藝設(shè)計(jì)要求。
b、正式通水前,先進(jìn)行通氣檢測(cè),即通氣前先將風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后,開(kāi)啟風(fēng)量的1/4~1/3送至生化池的曝氣管道中,檢查管道所有節(jié)點(diǎn)的焊接安裝質(zhì)量,不能有漏氣現(xiàn)象發(fā)生,不易檢查時(shí),應(yīng)涂抹肥皂水進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即修復(fù)至要求。
c、檢查管道所有固定處及固定方式,必須牢固可靠,防止產(chǎn)生通水后管道產(chǎn)生松動(dòng)現(xiàn)象。
d、檢查曝氣管、曝氣頭的安裝質(zhì)量,不僅要求牢固可靠,而且處于同一水平面上,高低誤差不大于±1mm,檢查無(wú)誤后方可通水。
e、首次通水深度為淹沒(méi)曝氣頭、曝氣管深度0.5m左右,開(kāi)動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣,檢查各曝氣頭曝氣管是否均衡曝氣。否則,應(yīng)排水進(jìn)行重新安裝,直至達(dá)到要求為止。
f、繼續(xù)充水,直到達(dá)到正常工作狀態(tài),再次啟動(dòng)曝氣應(yīng)能正常工作,氣量大、氣泡細(xì)、翻滾均勻?yàn)樽罴褷顟B(tài)。
g、對(duì)不同生化方式要嚴(yán)格控制溶解氧(DO)量。厭氧工藝不允許有DO進(jìn)入;水解工藝,可在10~12h,用弱空氣攪拌3~5min;缺氧工藝DO應(yīng)控制在小于0.5mg/L范圍內(nèi);氧化工藝則應(yīng)保證DO不小于2~4mg/L。超過(guò)上述規(guī)定將可能破環(huán)系統(tǒng)正常運(yùn)行。
11、改善缺陷、補(bǔ)充完善
(1)連續(xù)調(diào)試后發(fā)生的問(wèn)題,應(yīng)慎重研究后,采取相應(yīng)補(bǔ)救措施予以完善,保證達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
(2)一般來(lái)講,改進(jìn)措施可與正常調(diào)試同步進(jìn)行,直到系統(tǒng)完成驗(yàn)收為止。
12、試運(yùn)行
(1)系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束后應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)入試運(yùn)行。
(2)試運(yùn)行開(kāi)始,則應(yīng)要求建設(shè)方正式派人參與,并在試運(yùn)行中對(duì)建設(shè)方人員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn),使其掌握運(yùn)行操作。
(3)試運(yùn)行時(shí)間一般為10~15天。試運(yùn)行結(jié)束后,則應(yīng)與建設(shè)方進(jìn)行系統(tǒng)交接,即試運(yùn)行前期污水站全部設(shè)施、設(shè)備、裝置的保管及運(yùn)行責(zé)任由工程施工承包方自行承擔(dān);試運(yùn)行期,則由施工方、建設(shè)方共同承擔(dān),以施工方為主;試運(yùn)行交接后則以建設(shè)方為主,施工方協(xié)助;竣工驗(yàn)收后則全權(quán)由建設(shè)方負(fù)責(zé)。
13、自驗(yàn)檢測(cè)
(1)由施工方制定自驗(yàn)檢測(cè)方案,并做好相應(yīng)記錄。
(2)連續(xù)三天,按規(guī)定取水樣(每2h一次,24h為一個(gè)混合樣),分別在進(jìn)出水口連續(xù)抽取,每天進(jìn)行檢測(cè)(主要為COD、PH、SS),合格后即認(rèn)定自檢合格。
14、交驗(yàn)檢測(cè)
(1)由施工方將自檢結(jié)果向建設(shè)方匯報(bào),建設(shè)方認(rèn)同后,由建設(shè)方寄出交驗(yàn)書面申請(qǐng)報(bào)告,報(bào)請(qǐng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保監(jiān)測(cè)主管部門前來(lái)檢測(cè)。
(2)施工方,建設(shè)方共同準(zhǔn)備條件,配合環(huán)保主管部門進(jìn)行檢測(cè)。(3)檢測(cè)報(bào)告完成后,工程技術(shù)驗(yàn)收完成。
15、竣工驗(yàn)收
(1)由施工方向建設(shè)方提交竣工驗(yàn)收申請(qǐng),并向建設(shè)方提供竣工資料。(2)由建設(shè)方組織,并正式起草竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告,報(bào)請(qǐng)主管部門組織驗(yàn)收。(3)正式辦理竣工驗(yàn)收手續(xù)。
厭氧生物處理調(diào)試運(yùn)行 厭氧生物處理、調(diào)
試、運(yùn)行指導(dǎo)手冊(cè)
目的
本手冊(cè)用于厭氧生物降解工藝單元的運(yùn)行管理。內(nèi)容及對(duì)象
手冊(cè)包括有以下7個(gè)內(nèi)容:即:厭氧生物反應(yīng)概述;厭氧技術(shù)優(yōu)勢(shì)和不足;反應(yīng)機(jī)理;厭氧反應(yīng)器類型;厭氧反應(yīng)器工藝控制條件;啟動(dòng)方式;運(yùn)行管理;問(wèn)題及解決措施;手冊(cè)適用于厭氧反應(yīng)器操作人員、污水站技工、化驗(yàn)人員和管理人員,亦可供相關(guān)人員參考。厭氧反應(yīng)概述
利用微生物生命過(guò)程中的代謝活動(dòng),將有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物,從而去除水中有機(jī)物污染的過(guò)程,稱為廢水的生物處理。根據(jù)代謝過(guò)程對(duì)氧的需求,微生物又分為好氧、厭氧和介于兩者間的兼性微生物。厭氧生物處理就是利用厭氧微生物的代謝過(guò)程,在無(wú)需提供氧的情況下,把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物和少量的細(xì)胞物質(zhì),這些無(wú)機(jī)物包括大量的生物氣(即沼氣)和水。厭氧是一種低成本廢水處理技術(shù),把廢水治理和能源相結(jié)合,特別適合發(fā)展中國(guó)家使用。厭氣處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和不足
優(yōu)勢(shì):
4.1可作為環(huán)境保護(hù)、能源回收和生態(tài)良性循環(huán)結(jié)合系統(tǒng)的技術(shù),具有良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益;
4.2耗能少,運(yùn)行費(fèi)低,對(duì)中等以上(1500mg/L)濃度廢水費(fèi)用僅為好氧工藝1/3; 4.3回收能源,理論上講1kgCOD可產(chǎn)生純甲烷0.35m3,燃值(3.93×10-1J/m3),高于天然氣(3.93×10-1J/m3)。以日排10t COD工廠為例,按COD去除80%,甲烷為理論值80%計(jì)算,日產(chǎn)沼氣2240m3,相當(dāng)于2500m3天然氣或3.85t煤,可發(fā)電5400Kwh;
4.4設(shè)備負(fù)荷高、占地少;
4.5剩余污泥少,僅相當(dāng)于好氧工藝1/6~1/10;
4.6對(duì)N、P等營(yíng)養(yǎng)物需求低,好氧工藝要求C:N:P=100:5:1,厭氧工藝為C:N:P=(350-500):5:1;
4.7可直接處理高濃有機(jī)廢水,不需稀釋。
4.8厭氧菌可在中止供水和營(yíng)養(yǎng)條件下,保留生物活性和沉泥性一年,適合間斷和季節(jié)性運(yùn)行;
4.9系統(tǒng)靈活,設(shè)備簡(jiǎn)單,易于制作管理,規(guī)??纱罂尚?。厭氧不足:
1、出水污染濃度高于好氧,一般不能達(dá)標(biāo);
2、對(duì)有毒性物質(zhì)敏感;
3、初次啟動(dòng)緩慢,最少需8-12周以上方能轉(zhuǎn)入正常水平。
4、反應(yīng)機(jī)理:厭氧反應(yīng)過(guò)程是對(duì)復(fù)雜物質(zhì)(指高分子有機(jī)物以懸浮物和膠體形式存在于水中)生物降解的復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。其反應(yīng)過(guò)程可分為四個(gè)階段
5.1水解階段——被細(xì)菌胞外酶分解成小分子。例如:纖維素被纖維酶水解為纖維二糖和葡萄糖,淀粉被淀粉酶分解為麥牙糖和葡萄糖,蛋白質(zhì)被蛋白酶水解為短肽和氨基酸等,這些小分子的水解產(chǎn)物能被溶解于水,并透過(guò)細(xì)胞為細(xì)胞所利用。
5.2發(fā)酵階段——小分子的化合物在發(fā)酵菌(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。這一階段主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸(VFA)醇類、乳酸、CO2、氫、氨、硫化氫等。
5.3產(chǎn)酸階段——上一階段產(chǎn)物被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫、碳酸以及新的細(xì)胞物質(zhì)。
5.4產(chǎn)甲烷階段——在這一階段乙酸、氫、碳酸、甲酸和甲醇等被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和新細(xì)胞物質(zhì)。
第四篇:涇川縣職稱論文發(fā)表網(wǎng)-厭氧氨氧化生物脫氮工藝污水處理廠論文選題題目
云發(fā)表,專業(yè)論文發(fā)表網(wǎng)站!http://004km.cn/
面向作者直接收稿,省去中間環(huán)節(jié),價(jià)格更低,發(fā)表更快,收錄更快!
涇川縣職稱論文發(fā)表網(wǎng)-厭氧氨氧化生物脫氮工藝|污水處理廠論文選題題目
涇川縣職稱論文發(fā)表網(wǎng)-以下是厭氧氨氧化生物脫氮工藝|污水處理廠職稱論文發(fā)表選題參考題目,均采用云論文發(fā)表選題題目軟件,經(jīng)過(guò)大數(shù)據(jù)搜索對(duì)比精心整理而成,各職稱論文發(fā)表題目均為近年來(lái)所發(fā)表論文題目,可供厭氧氨氧化生物脫氮工藝|污水處理廠職稱論文發(fā)表選題參考題目,也可以作為厭氧氨氧化生物脫氮工藝|污水處理廠畢業(yè)論文撰寫選題參考。
更多論文選題,論文發(fā)表題目可登陸“云發(fā)表”網(wǎng)站自主選擇!
關(guān)鍵詞:城鎮(zhèn)規(guī)劃設(shè)計(jì)公司,建筑高工論文發(fā)表,環(huán)境規(guī)劃論文
1……AAO 污水處理工藝中厭氧氨氧化效能及微生物交互作用 2……分子生物技術(shù)在厭氧氨氧化工藝研究中的應(yīng)用 3……厭氧氨氧化結(jié)構(gòu)體、形態(tài)與功能 4……厭氧氨氧化強(qiáng)化技術(shù)的研究進(jìn)展
5……彭永臻團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)短程反硝化 有望推動(dòng)厭氧氨氧化的應(yīng)用和發(fā)展 6……厭氧氨氧化反應(yīng)影響因素研究進(jìn)展
7……鋁鹽化學(xué)除磷對(duì)SBR工藝生物脫氮除磷的影響
1/6 云發(fā)表,專業(yè)論文發(fā)表網(wǎng)站!http://004km.cn/
面向作者直接收稿,省去中間環(huán)節(jié),價(jià)格更低,發(fā)表更快,收錄更快!
8……ABR工藝ANAMMOX耦合短程硝化協(xié)同脫氮處理城市污水 9……一段式厭氧氨氧化工藝亞硝酸鹽氧化菌抑制方法研究進(jìn)展 10……厭氧氨氧化工藝處理含海水污水的亞硝態(tài)氮抑制及反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 11……厭氧氨氧化功能微生物PCR-DGGE分析方法優(yōu)化 12……生活污水SNAD顆粒污泥快速啟動(dòng)及脫氮性能研究 13……磷酸鹽對(duì)高基質(zhì)厭氧氨氧化反應(yīng)器脫氮性能的影響 14……晚期垃圾滲濾液厭氧氨氧化脫氮性能及其污泥特性 15……城市污水A~2/O移動(dòng)床生物膜工藝菌群結(jié)構(gòu)分析 16……有機(jī)碳源對(duì)SNAD工藝脫氮性能及微生物種群結(jié)構(gòu)的影響
17……缺氧/好氧移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器短程脫氮工藝深度處理煤化工廢水性能 18……中常溫變化對(duì)PN-ANAMMOX聯(lián)合工藝脫氮效果的影響 19……UASB 反應(yīng)器中厭氧氨氧化菌脫氮效果及運(yùn)行條件
20……伊樂(lè)藻-固定化脫氮微生物技術(shù)對(duì)入貢湖河道脫氮機(jī)制的影響 21……鎘離子對(duì)厭氧氨氧化脫氮性能的影響
22……功能微生物強(qiáng)化生物流化床工藝處理工業(yè)園區(qū)廢水的研究 23……溫度降低對(duì)厭氧氨氧化脫氮效能及污泥胞外聚合物的影響 24……溫度對(duì)厭氧氨氧化與反硝化耦合脫氮除碳的影響 25……高效厭氧氨氧化顆粒污泥脫氮特征及EPS分層特性 26……氣升式生物反應(yīng)器用于廢水脫氮的組合工藝研究 27……污水廠提標(biāo)改造中A2/O工藝研究與應(yīng)用趨勢(shì) 28……序批式厭氧反應(yīng)器厭氧氨氧化滲濾液脫氮試驗(yàn)研究 29……厭氧氨氧化反應(yīng)器的啟動(dòng)及其脫氮性能研究
2/6 云發(fā)表,專業(yè)論文發(fā)表網(wǎng)站!http://004km.cn/
面向作者直接收稿,省去中間環(huán)節(jié),價(jià)格更低,發(fā)表更快,收錄更快!
30……厭氧氨氧化顆粒污泥的培養(yǎng)及影響因素
31……低濃度氨氮廢水單級(jí)自養(yǎng)脫氮EGSB反應(yīng)器的快速啟動(dòng) 32……微生物燃料電池在污水生物脫氮中的研究進(jìn)展 33……HABR反應(yīng)器硫酸鹽型厭氧氨氧化啟動(dòng)特性研究
34……主成分分析結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)短程生物脫氮中氮的近紅外光譜研究 35……A2N2系統(tǒng)反硝化除磷性能的優(yōu)化及穩(wěn)定運(yùn)行 36……PLA/木薯厭氧渣復(fù)合材料的制備工藝* 37……厭氧消化過(guò)程穩(wěn)定性與微生物群落的相關(guān)性 38……改性凹凸棒土對(duì)廢水脫氮除磷研究
39……基于結(jié)構(gòu)和工藝流程革新的AO工藝提標(biāo)改造簡(jiǎn)
40……5種水生植物的脫氮除磷效果及其對(duì)水體胞外酶活的影響簡(jiǎn) 41……污泥轉(zhuǎn)移SBR工藝污泥膨脹及恢復(fù)過(guò)程中EPS的動(dòng)態(tài)變化簡(jiǎn) 42……金屬改性樹脂吸附脫氮工藝及動(dòng)力學(xué)研究 43……SBR處理滲濾液深度脫氮的影響因素研究
44……上流式厭氧污泥床反應(yīng)器中厭氧氨氧化脫氮性能的研究 45……部分亞硝化-厭氧氨氧化工藝聯(lián)合形式、應(yīng)用及脫氮效能評(píng)析 46……“厭氧氨氧化在污水處理中的研究與應(yīng)用”專題 序言 47……城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)升級(jí)的挑戰(zhàn)與機(jī)遇
48……新加坡最大回用水處理廠污水短程硝化厭氧氨氧化脫氮工藝 49……鹽度對(duì)厭氧氨氧化(Anammox)生物脫氮效率的影響研究 50……同步半硝化-厭氧氨氧化顆粒污泥工藝在低氨氮污水脫氮的應(yīng)用 51……厭氧氨氧化工藝的應(yīng)用進(jìn)展
3/6 云發(fā)表,專業(yè)論文發(fā)表網(wǎng)站!http://004km.cn/
面向作者直接收稿,省去中間環(huán)節(jié),價(jià)格更低,發(fā)表更快,收錄更快!
52……電絮凝-半短程硝化-厭氧氨氧化組合工藝處理裂化催化劑廢水 53……原污泥直接啟動(dòng)厭氧氨氧化裝置試驗(yàn)研究
54……降溫過(guò)程對(duì)ANAMMOX工藝城市污水處理系統(tǒng)中微生物群落的影響 55……MBR-SNAD工藝處理生活污水效能及微生物特征 56……一體化生物脫氮技術(shù)研究進(jìn)展
57……基于ANAMMOX處理低C/N廢水高效脫氮聯(lián)合工藝研究進(jìn)展 58……一種新型污水處理廠升級(jí)改造工藝的研究 59……兩種典型濾料厭氧氨氧化效果與工藝運(yùn)行優(yōu)化 60……一體式厭氧氨氧化工藝處理高氨氮污泥消化液的啟動(dòng) 61……高氨氮廢水的前置厭氧氨氧化脫氮研究 62……堿性載體對(duì)負(fù)載型CoO催化劑催化性能的影響
63……S2-/NO3--N對(duì)硫自養(yǎng)反硝化與厭氧氨氧化耦合脫氮除硫啟動(dòng)的影響 64……A~2/O工藝中污泥基團(tuán)內(nèi)生成N_2O的微生態(tài)特性 65……高氨氮對(duì)具有回流的PN-ANAMMOX串聯(lián)工藝的脫氮影響 66……厭氧氨氧化與反硝化協(xié)同脫氮處理城市污水 67……A~2O與V型濾池組合工藝強(qiáng)化脫氮除磷性能分析 68……日本污水脫氮除磷深度處理工藝分析 69……進(jìn)水方式對(duì)厭氧氨氧化反應(yīng)器脫氮效能的影響
70……硫自養(yǎng)反硝化與厭氧氨氧化耦合工藝中微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性研究 71……pH對(duì)厭氧氨氧化反應(yīng)脫氮效能的影響 72……堿度和pH值對(duì)CANON工藝脫氮效果的影響 73……活性污泥法單級(jí)自養(yǎng)脫氮工藝的啟動(dòng)及污泥特性
4/6 云發(fā)表,專業(yè)論文發(fā)表網(wǎng)站!http://004km.cn/
面向作者直接收稿,省去中間環(huán)節(jié),價(jià)格更低,發(fā)表更快,收錄更快!
74……基于SBBR的單級(jí)自養(yǎng)脫氮快速啟動(dòng) 75……污染河道水質(zhì)強(qiáng)化脫氮生化工藝研究
76……A/O交替運(yùn)行鋼渣基復(fù)合濾料生物濾池處理模擬生活污水脫氮除磷特性 77……厭氧氨氧化污水處理工藝及其實(shí)際應(yīng)用研究進(jìn)展 78……污水處理系統(tǒng)中厭氧氨氧化菌分布及影響因素 79……厭氧氨氧化脫氮工藝研究進(jìn)展 80……厭氧氨氧化工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀和問(wèn)題
81……半短程亞硝化與厭氧氨氧化聯(lián)合脫氮工藝微生物特征研究進(jìn)展 82……厭氧/缺氧/好氧生物接觸氧化處理低碳氮比污水的物料平衡 83……厭氧氨氧化菌的生物特性及CANON厭氧氨氧化工藝 84……厭氧氨氧化技術(shù)應(yīng)用研究進(jìn)展
85……厭氧氨氧化(Anammox)工藝的強(qiáng)化方法研究進(jìn)展
86……部分亞硝化-厭氧氨氧化聯(lián)合工藝處理高氨氮廢水研究進(jìn)展 87……ANITAMox自養(yǎng)脫氮MBBR反應(yīng)器的啟動(dòng)及運(yùn)行 88……制革廢水的厭氧氨氧化 ABR 脫氮工藝研究 89……一體化厭氧氨氧化工藝處理垃圾滲濾液的性能研究 90……厭氧氨氧化菌微生物特性研究進(jìn)展 91……厭氧氨氧化菌細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)及功能
92……常溫下UASB/生物膜厭氧氨氧化反應(yīng)器脫氮試驗(yàn) 93……厭氧氨氧化耦合脫氮系統(tǒng)中反硝化細(xì)菌研究
94……MBR-CANON工藝處理生活污水的快速啟動(dòng)及群落變化 95……基于豎流式一體化反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)自養(yǎng)生物脫氮研究
5/6 云發(fā)表,專業(yè)論文發(fā)表網(wǎng)站!http://004km.cn/
面向作者直接收稿,省去中間環(huán)節(jié),價(jià)格更低,發(fā)表更快,收錄更快!
96……清潭污水處理廠-級(jí)A提標(biāo)改造工程脫氮除磷特性分析 97……長(zhǎng)期保藏對(duì)厭氧氨氧化污泥脫氮性能的影響 98……短程硝化/厭氧氨氧化一步法自養(yǎng)脫氮中試研究 99……污水生物處理實(shí)際工藝中氧化亞氮的釋放:現(xiàn)狀與挑戰(zhàn) 100……高氮負(fù)荷沖擊后海洋厭氧氨氧化生物反應(yīng)器的重啟
6/6
第五篇:廢水技術(shù)簡(jiǎn)報(bào)厭氧塘2
廢水技術(shù)簡(jiǎn)報(bào)
厭氧塘
概述
厭氧塘是一個(gè)深蓄水、基本上沒(méi)有溶解氧、在厭氧條件反應(yīng)的池塘。這個(gè)工藝一般需要深的土制凹地,使用這樣的池塘作為厭氧預(yù)處理系統(tǒng)。
厭氧塘不需要爆氣、加熱、或攪拌。厭氧塘的一般深度要大于8英尺,或者更深,這樣的深度能減少地表氧氣擴(kuò)散的影響,使厭氧條件下才能更有利。在這方面,厭氧塘不同于好氧或兼性塘, 厭氧塘工藝類似于一個(gè)單級(jí)未加熱的厭氧消化工藝,除了厭氧塘在一個(gè)開(kāi)放的土制的凹地。此外,傳統(tǒng)的消化器通常用于處理工藝中的污泥穩(wěn)定,而厭氧塘通常用于原廢水的預(yù)處理。預(yù)處理包括可沉降固體的分離,固體的消解和液體部分的處理。
厭氧塘通常用于兩個(gè)主要的用途: 1)高強(qiáng)度工業(yè)廢水的預(yù)處理。
2)市政污水的預(yù)處理過(guò)程是初步沉淀懸浮的固體顆粒物。
厭氧塘尤為有效作為高強(qiáng)度有機(jī)廢水的預(yù)處理。應(yīng)用包括工業(yè)廢水和農(nóng)村社區(qū),大量的的有機(jī)負(fù)荷是來(lái)源于工業(yè)。生化需氧量(BOD)的去除率可達(dá)60%。由于殘留高水平厭氧副產(chǎn)物,所以其出水不能直接排放。厭氧塘在很多情況下不適用,因?yàn)橥恋匦枨?、環(huán)境條件的敏感性,和惡臭。此外,厭氧過(guò)程可能需要長(zhǎng)的停留時(shí)間,特別是在寒冷的氣候條件下,厭氧細(xì)菌在低于15°c的情況下不起作用,厭氧塘并不廣泛用于美國(guó)北部的市政污水處理。
工藝
厭氧塘是一個(gè)很深的土制凹地,它有足夠的容積,用來(lái)沉降可沉降的固體,消化污泥和厭氧降解一些可溶性有機(jī)基質(zhì)。原廢水進(jìn)入池塘底部并且與污泥層中的活性微生物質(zhì)進(jìn)行混合。厭氧條件下, 除了淺表層剩余的未消化的油脂和浮渣外,其他的都比較集中,有時(shí)曝氣是為了控制表面的氣味。如果不提供表面曝氣,將會(huì)開(kāi)發(fā)不透水的地層,地層把氣味和熱量保留下來(lái)。排水管道位于進(jìn)水管道對(duì)面附近。
出水不適合排放到受納水體中。緊隨其后的需氧厭氧塘或兼性厭氧塘以提供必要的治理。
厭氧塘通常置于粗格柵之后,并有一個(gè)巴歇爾水槽來(lái)記錄流入氧化塘中的流量。有蓋的可以用來(lái)捕獲和收集工藝中產(chǎn)生的甲烷氣體,可用于其他地方,但這不是一個(gè)常見(jiàn)的做法。
微生物學(xué)
厭氧微生物在沒(méi)有溶解氧的情況下可以將有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的產(chǎn)物,如二氧化碳和甲烷。降解過(guò)程包括兩個(gè)獨(dú)立但相互關(guān)聯(lián)的階段:酸形成和甲烷生產(chǎn)。
在酸形成階段,細(xì)菌將復(fù)雜的有機(jī)化合物(碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì))轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物主要有短鏈揮發(fā)性有機(jī)酸(乙酸、丙酸、乳酸)。厭氧細(xì)菌參與的這個(gè)階段稱為“產(chǎn)酸”,分為非產(chǎn)甲烷微生物。在這個(gè)階段,幾乎沒(méi)有的化學(xué)需氧量(COD)或生物需氧量的減少,因?yàn)樵S多微生物可以利用短鏈脂肪酸、醇等,從而產(chǎn)生氧氣需求。
甲烷生產(chǎn)階段涉及一個(gè)中間步驟。首先,細(xì)菌將短鏈有機(jī)酸轉(zhuǎn)化成乙酸、氫氣、和二氧化碳,這中間的過(guò)程稱為產(chǎn)氫產(chǎn)酸階段隨后,一些稱為“產(chǎn)甲烷”的嚴(yán)格厭氧產(chǎn)甲烷細(xì)菌微生物)將乙酸、氫氣、甲烷和二氧化碳轉(zhuǎn)化為天然氣(甲烷),通過(guò)兩個(gè)主要的途徑完成的,這個(gè)過(guò)程稱為甲烷生成。在這階段,會(huì)出現(xiàn)廢物穩(wěn)定時(shí),就代表的甲烷氣體的形成。這兩個(gè)主要的途徑甲烷形成:
1)醋酸分解形成甲烷和二氧化碳: CH3COOH——>CH4 + CO2 2)二氧化碳,氫氣形成甲烷: CO2 + 4H2——>CH4 + 2 H2O 相平衡
當(dāng)系統(tǒng)工作正常時(shí),這兩個(gè)降解階段同時(shí)發(fā)生動(dòng)態(tài)平衡。即揮發(fā)性有機(jī)酸是轉(zhuǎn)化為甲烷的速率與復(fù)雜的有機(jī)分子形成這些有機(jī)酸的速率是相同的?;|(zhì)濃度和溫度小范圍的變化都會(huì)給產(chǎn)甲烷菌的生長(zhǎng)速率和代謝速率帶來(lái)不利的影響, 但是產(chǎn)酸菌的活動(dòng)可以忍受寬范圍的條件。工藝受到?jīng)_擊負(fù)荷或溫度壓力波動(dòng)影響時(shí), 產(chǎn)甲烷菌的活動(dòng)就會(huì)比產(chǎn)酸菌慢,整個(gè)機(jī)制就會(huì)出現(xiàn)不平衡,中間產(chǎn)物有機(jī)酸的積累會(huì)導(dǎo)致pH下降。結(jié)果,產(chǎn)甲烷菌進(jìn)一步抑制導(dǎo)致這個(gè)過(guò)程因沒(méi)有采取正確的措施最終失敗。為此,產(chǎn)甲烷階段是限速步驟的和不可被抑制的條件。厭氧塘的設(shè)計(jì)工作,它必須基于這些微生物的限制特點(diǎn)。
建立和維持相平衡
系統(tǒng)必須在產(chǎn)甲烷菌性能的條件下運(yùn)行。理想情況下,溫度應(yīng)該維持在2510年),這取決于惰性材料的數(shù)量和溫度。每年的污泥深度應(yīng)該是確定的。表1描述了甲烷形成的最優(yōu)和最差的反應(yīng)范圍。除了反應(yīng)速率外這些特定的范圍將減小甲烷的形成速率。
成本
一個(gè)厭氧塘于成本有關(guān)的主要構(gòu)造是土地的成本,土方工程的附屬物,需要的服務(wù)設(shè)施,開(kāi)挖成本。在成本中路堤,壓實(shí)、襯里、便道和管道和泵也需要被考慮,運(yùn)行成本和電力需求的費(fèi)用是最小的。
表格3 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
準(zhǔn)則 范圍
最佳水溫(c)30-35市政工程 PH 6.6-7.8 有機(jī)負(fù)荷 0.0418.7磅/發(fā)生/ d((溫度)
反應(yīng)時(shí)間 1到50天(溫度)表面積 0.2-0.8公頃
深度 2.4-6.0米(8-20英尺)來(lái)源:梅特卡夫&艾迪,Inc.,1991。
表4 五日生化反應(yīng)的時(shí)間和溫度
溫度(deg.C)反應(yīng)時(shí)間(d)BOD 還原(%)10 5 50 10-15 4-5 30-40 15-20 2-3 40-50 20-25 1-2 40-60 25-30 1-2 60-80 資料來(lái)源:世界衛(wèi)生組織,1987年。