廢水處理的基本知識廢水處理的基本知識 環(huán)保水處理2019-09-12 15:10:00 文章關(guān)鍵詞:紹興屠宰廢水處理廠家 杭州紡織污水處理公司 臺州餐廚廢水處理廠家直銷 寧波環(huán)保設(shè)備廠家 工業(yè)廢水污水處理廠家批發(fā) 廢水的生化培養(yǎng)過程是一項錯綜復(fù)雜的工作,其理論基礎(chǔ)涉及物理學(xué)、無機化學(xué)、有機化學(xué)、微生物學(xué)、流體力學(xué)等多種學(xué)科,盡管最早的活性污泥工藝迄今已有近百年的歷史,但是諸多理論在學(xué)術(shù)界仍無定論。因此,在本項目廢水生化處理過程中,就要求操作及管理人員,在深入理論研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合公司廢水具體情況,在生化培養(yǎng)過程中不斷地進行探索實踐,在做到系統(tǒng)正常運行,確保廢水達標(biāo)排放的前提下,提高其理論深度,豐富其實踐經(jīng)驗,完成其技術(shù)儲備。 廢水生化處理調(diào)試是以微生物的培養(yǎng)為主要過程的工作,按照微生物的需氧情況可分為好氧處理、兼氧處理和厭氧處理;按照微生物的生長形式可分為活性污泥法和生物膜法;按照廢水和微生物的形式可分為完全混合式、序批式等;按照其反應(yīng)器形式則包括更多類型。本人在結(jié)合理論廢水處理工程實踐的基礎(chǔ)上,對廢水生化處理過程中的影響因素、監(jiān)測手段及控制參數(shù)等進行整理。 1、溫度 溫度對生化培養(yǎng)過程起著至關(guān)重要的作用。目前,盡管本項目廢水處理工程尚未做到對生化系統(tǒng)控制溫度的程度,但是各生化反應(yīng)系統(tǒng)、各運行階段中溫度的測量和分析依舊對生化污泥馴化培養(yǎng)過程起到指導(dǎo)性作用,它能夠為生化培養(yǎng)過程中各現(xiàn)象的解釋提供依據(jù),有助于幫助管理及操作人員對系統(tǒng)運行管理做出正確及時的判斷。 溫度在很大程度上影響活性污泥(包括厭氧、兼氧和好氧)中的微生物活性程度,并且對諸如溶解氧、曝氣量等產(chǎn)生影響,同時對生化反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。不同種類的微生物所生長的溫度范圍不同,約為5℃~80℃。在此溫度范圍內(nèi),可分成最低生長溫度、最高生長溫度和最適生長溫度。以微生物適應(yīng)的溫度范圍,微生物可分為中溫性、好熱性和好冷性三類。中溫微生物的生長溫度范圍在20℃~45℃,好冷性微生物的生長溫度在20℃以下,好熱性微生物的生長溫度在45℃以上。廢水生化好氧生物處理,以中溫細(xì)菌為主,其生長繁殖的最適溫度為20℃~37℃。當(dāng)溫度超過最高生物生長溫度時,會使微生物的蛋白質(zhì)迅速變性及酶系統(tǒng)遭到破壞而失去活性,嚴(yán)重者可使微生物死亡。低溫會使微生物的代謝活力降低,進而處于生長繁殖停止?fàn)顟B(tài),但仍保存其生命力。 厭氧生物處理中的中溫性甲烷菌最適溫度范圍在20℃~40℃之間,高溫性為50℃~60℃,厭氧生物處理常采用溫度33℃~38℃和50℃~57℃。 2、pH值 不同的微生物有不同的pH值適應(yīng)范圍。例如細(xì)菌、放線菌、藻類和原生動物的pH值適應(yīng)范圍是在4~10之間。大多數(shù)細(xì)菌適宜中性和偏堿性(pH值6.5~7.5)環(huán)境;氧化硫化桿菌喜歡在酸性環(huán)境,它的最適pH值為3,亦可以在pH值1.5的環(huán)境中生活;酵母菌和霉菌要求在酸性或偏酸性的環(huán)境中生活,最適pH值3.0~6.0,適應(yīng)pH值范圍為1.5~10之間。廢水生物處理過程保持最適pH值范圍是十分重要的。如用活性污泥法處理廢水,曝氣池混合液的pH值達到9.0時,原生動物將由活躍轉(zhuǎn)為呆滯,菌膠團粘性物質(zhì)解體,活性污泥結(jié)構(gòu)遭到破壞,處理效率顯著下降。如果進水pH值突然降低,曝氣池混合液呈酸性,活性污泥結(jié)構(gòu)也會變化,二沉池中出現(xiàn)大量浮泥現(xiàn)象。 培養(yǎng)優(yōu)良、馴化成熟的生物系統(tǒng)具有較強的耐沖擊負(fù)荷的能力,但如果pH值在大幅度內(nèi)變化,則會影響反應(yīng)器的效率,甚至對微生物造成毒性而使反應(yīng)器失效,因為pH值的改變可能引起細(xì)胞電荷的變化,進而影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和微生物代謝中酶的活性。 綜上所述,在生物系統(tǒng)處理廢水過程中,應(yīng)提供微生物最佳的pH值范圍,以使其在最優(yōu)化條件下運行。 3、化學(xué)需氧量(COD) COD的測試方法嚴(yán)格遵守廢水水質(zhì)分析國家標(biāo)準(zhǔn)測試方法?;瘜W(xué)需氧量是用化學(xué)氧化劑氧化水中的有機污染物時所消耗的氧化劑量,用氧量(mg/L)表示?;瘜W(xué)需氧量越高,也表示水中有機污染物越多。常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀和高錳酸鉀。以高錳酸鉀作氧化劑時,測得的值稱CODMn或簡稱OC。以重鉻酸鉀作氧化劑時,測得的值稱COD?Cr,或簡稱COD。如果廢水中有機物的組成相對穩(wěn)定,則化學(xué)需氧量和生化需氧量之間有一點個比例關(guān)系。一般說,重鉻酸鉀化學(xué)需氧量與第一階段生化需氧量之差,可以粗略的表示為不能被需氧微生物分解的有機物。 COD的測試分析是廢水處理調(diào)試運行工作的重要組成部分,一方面掌握工藝流程中各處理單元的進出水情況,確保進水穩(wěn)定,不至于產(chǎn)生較大的波動和對系統(tǒng)的沖擊;另一方面,通過各處理單元前后進出水的COD變化情況,了解處理單元的處理效果和效率。其重要作用可總結(jié)為以下三點: 1)提供詳細(xì)的進出水濃度,使管理人員根據(jù)濃度變化情況相應(yīng)的對運行工況作出調(diào)整,保證廢水處理系統(tǒng)正常、穩(wěn)定運行; 2)作為一項重要的技術(shù)指標(biāo),反映各處理單元的運行情況及處理效率等; 3)為整個系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象及異常情況的分析判斷及合理解釋提供依據(jù)。 4、活性污泥的生物相 活性污泥的生物相觀察在廢水生化處理過程中作用極其重要,它不僅反映微生物培養(yǎng)程度和污泥馴化程度,并直接反映廢水的處理情況。 活性污泥是由細(xì)菌類、真菌類、原生動物和后生動物等多種微生物群體所組成的混合培養(yǎng)體。細(xì)菌具有較高的增殖速率和較強的分解有機物的功能,真菌也具有分解有機物的能力。原生動物以攝食游離的細(xì)菌為主,起到進一步凈化水質(zhì)的作用,后生動物則以攝食原生動物為主。通過光學(xué)顯微鏡可以觀察真菌類的絲狀菌和原生動物與后生動物的生物相,通過觀察與辨別其種屬和數(shù)量可以判斷污泥的質(zhì)量和處理水質(zhì)的優(yōu)劣,因此,將原生動物和后生動物稱為活性污泥系統(tǒng)中的指示性生物。 除活性污泥宏觀指標(biāo)外,采用普通光學(xué)顯微鏡可以觀察污泥的微觀生物指標(biāo),即污泥的生物相。生物相觀察包括兩個部分:一部分是觀察原生動物和后生動物等指示性生物的數(shù)量及種類變化。不同質(zhì)量的活性污泥中存在不同的指示生物,通過指示性生物的觀察,可以間接評估活性污泥的質(zhì)量。另一部分是觀察活性污泥中絲狀菌的數(shù)量。不同質(zhì)量的活性污泥中絲狀菌的量是不同的,通過絲狀菌數(shù)量的測量,也可間接反映活性污泥的質(zhì)量。 (1)指示性生物的觀察:對于某一特定的污水處理系統(tǒng),當(dāng)活性污泥系統(tǒng)運行正常時,其生物相也基本保持穩(wěn)定,如果出現(xiàn)變化,則表示活性污泥質(zhì)量發(fā)生了變化,應(yīng)進一步觀察并采取處理措施。微生物的種類繁多,其命名方法也非常復(fù)雜。從實際出發(fā),運行人員應(yīng)熟練掌握活性污泥中最常見的微型指示生物:變形蟲、鞭毛蟲、草履蟲、鐘蟲、線蟲等。這些微生物中的某一種或幾種是否占優(yōu)勢以及比例多少,將取決于工藝的運行狀態(tài)。 在活性污泥培養(yǎng)初期,活性污泥很少或基本沒有,此時鏡檢會出現(xiàn)大量的變形蟲,當(dāng)變形蟲占優(yōu)勢時,對污水基本沒有處理效果。 在超高負(fù)荷的活性污泥系統(tǒng)中,鞭毛蟲占優(yōu)勢,出水質(zhì)量很差。但在活性污泥培養(yǎng)過程中,鞭毛蟲的出現(xiàn)并占優(yōu)勢,則說明活性污泥已經(jīng)形成,并且向良性方向發(fā)展。 在中等負(fù)荷的活性污泥中,草履蟲將占優(yōu)勢,此時的處理效果好活性污泥發(fā)育正常,沉降性能和生物活性良好,出水水質(zhì)好。在低負(fù)荷延時曝氣活性污泥系統(tǒng)中,輪蟲和線蟲將占優(yōu)勢,此時出水中可能挾帶大量的針狀絮體。輪蟲和線蟲大量出現(xiàn)表明活性污泥正常。如發(fā)現(xiàn)鐘蟲不活躍,往往表示曝氣不足,如果出現(xiàn)鐘蟲等原生動物死亡,則說明曝氣池內(nèi)有有毒物進入。在大量鐘蟲存在的情況下,楯線蟲數(shù)量多而且活躍,這有可能會令污泥變得松散,如果鐘蟲數(shù)量遞減,而楯纖蟲數(shù)量增加,則潛伏著污泥膨脹的危險。 鏡檢中發(fā)現(xiàn)各類原生動物極少,球衣菌或硫絲細(xì)菌很多時,說明污泥已發(fā)生膨脹,若發(fā)現(xiàn)單個鐘蟲活躍,其體內(nèi)的食物泡都能清晰可見,說明污水處理程度高,DO充足。若在二沉池中有許多水蚤(魚蟲),其體內(nèi)血色素低,說明DO高;水蚤的顏色很紅時,則說明出水幾乎無溶解氧。當(dāng)輪蟲數(shù)量劇增時,則指示污泥老化,結(jié)構(gòu)松散并解體,應(yīng)加強排泥。 (2)絲狀菌的觀察:在活性污泥系統(tǒng)中,并不是絲狀菌越少越好,因為絲狀菌在污泥絮體中起骨架作用。通過顯微鏡觀察絲狀菌的數(shù)量及長度、豐度等可直接反映工藝的運行情況。 需要補充的是:生物相觀察只是一種定性的方法,運行中只能作為理化方法的補充手段,不可作為主要的工藝檢測方法,需要在不斷的實踐中注意積累資料,總結(jié)出本工程的生物相變化規(guī)律。 5、MLSS、MLVSS、F/M、SRT等污泥理化指標(biāo) ①SV30(污泥的沉降比):污泥的沉降比是指曝氣池中的混合液在1000ml的量筒中,靜置30min后,沉降污泥與混合液的體積之比,一般用SV30表示。 SV30是衡量活性污泥沉降性能和濃縮性能的一個指標(biāo)。對于某種濃度的活性污泥,SV30越小,說明其沉降性能和濃縮性能越好。正常的活性污泥其MLSS濃度為1500~4000mg/L。SV30一般在15%~30%的范圍內(nèi)。 ②SVI30(污泥的體積指數(shù)):污泥的體積指數(shù)是指曝氣池混合液在1000ml量筒中,靜置30min后,1g活性污泥懸浮固體所占的體積,常用SVI30表示,單位為ml/g,SVI30 與SV30存在以下關(guān)系: SVI30= SV30/MLSS×1000 沉降比SV與污泥的濃度有關(guān),沉降性能相同的污泥,當(dāng)MLSS較大時,SV也越大;當(dāng)曝氣池中混合液MLSS變化較大時,SV值就無法與歷史數(shù)據(jù)比較,反映的污泥情況失真。測量SV或SVI的目的是反映污泥在二沉池內(nèi)的沉降濃縮狀況。 SVI既是衡量污泥沉降性能的指標(biāo),也是衡量污泥吸附性能的一個指標(biāo)。一般來說,SVI值越大,沉降性能越差,但吸附性能好;反之,SVI越小,沉降性能越好,而吸附性能越差。在傳統(tǒng)活性污泥工藝中,一般認(rèn)為,SVI值在100左右,綜合效果最好,太大或太小都不利于出水質(zhì)量的提高。 ③MLSS(混合液懸浮固體濃度):指曝氣池中污水和活性污泥混合后的混合液懸浮固體數(shù)量,用MLSS表示,單位是mg/L。它近似的表示曝氣池中活性微生物的濃度,是運行管理的一個重要參數(shù)。 ④MLVSS(混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度):指混合液中懸浮固體中有機物的含量,用MLVSS表示,它較MLSS更能確切的代表活性污泥微生物的數(shù)量。 ⑤SRT(污泥齡或稱平均細(xì)胞停留時間):是活性污泥在整個系統(tǒng)中的平均停留時間,一般用SRT表示: SRT=活性污泥系統(tǒng)中的活性污泥總量/每天從系統(tǒng)內(nèi)排出的活性污泥量 =(Ma+Mc+MR)/(Mw+Me) 其中Ma,為曝氣池中的活性污泥量;Mc,為二沉池的污泥量;MR,為回流系統(tǒng)的污泥量;Mw,為每天排放剩余污泥量;Me,為二沉池出水每天帶走的污泥量。 ⑥F/M(污泥負(fù)荷):指單位重量的活性污泥,在單位時間內(nèi)要保證一定的處理效果所能承受的有機物量。單位是kgBOD5/kg(MLVSS?d),通常用F/M表示有機負(fù)荷,F(xiàn)( feed—飼料?)代表食料,即進入系統(tǒng)中的食物量;M代表活性微生物量,即曝氣過程中的揮發(fā)性固體量。(另:污泥負(fù)荷(sludge loading)--- 曝氣池內(nèi)每公斤活性污泥單位時間負(fù)擔(dān)的五日生化需氧量公斤數(shù)。其計量單位通常以kg/(kg·d)表示。) F/M=Q?BOD5(每天進入系統(tǒng)中的食料量)/ MLVSS?Va(曝氣過程中的微生物量) 式中:Q為進水流量(m3/d);BOD5為進水的BOD5值(mg/L);Va為曝氣池的有效容積(m3);MLVSS為曝氣池內(nèi)活性污泥濃度(mg/L)。 6、營養(yǎng)元素 營養(yǎng)元素在工業(yè)廢水生化處理中作用至關(guān)重要。生物培養(yǎng)的微生物按照其細(xì)胞組成及代謝性質(zhì),在生長繁殖過程中需要一定量的營養(yǎng)元素,主要以氮磷為主。所以工業(yè)廢水生物培養(yǎng)過程中,需要經(jīng)常性的投加營養(yǎng)物質(zhì),以保證廢水中有足夠的氮和磷。 BOD:N:P=100:5:1,這是好氧生化系統(tǒng)中的比例,在好氧生化培養(yǎng)中,缺乏氮元素將導(dǎo)致絲狀的或者分散狀的微生物群體產(chǎn)生,使其沉降性能差。另外,缺乏氮元素使新的細(xì)胞難以形成,而老的細(xì)胞繼續(xù)去除BOD物質(zhì),結(jié)果微生物向細(xì)胞壁外排泄過量的副產(chǎn)物——絨毛狀絮狀物,這些絮狀物沉淀性能差。根據(jù)經(jīng)驗,從廢水中每去除100kgBOD需要加5kg氮和1kg磷。 在許多條件下,氮以氨形式,磷以磷酸形式加入廢水中。細(xì)菌需要氮以產(chǎn)生蛋白質(zhì),需要磷以產(chǎn)生分解廢水中有機物質(zhì)的酶。一般細(xì)菌較易利用氨態(tài)氮,在處理工業(yè)廢水時,如果廢水含氮量低,不能滿足微生物的需要,需要另外補加氮營養(yǎng),如尿素、硫酸銨、糞水等。微生物中主要以細(xì)菌對磷的要求較多,工業(yè)廢水中一般需要補加磷元素,如磷酸鉀、磷酸鈉等。 7、BOD5 BOD5的測試方法嚴(yán)格遵守廢水水質(zhì)分析國家標(biāo)準(zhǔn)測試方法。水中有機污染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱為生化需氧量(以mg/L為單位)。它反映了在有氧的條件下,水中可生物降解的有機物的量。生化需氧量越高,表示水中需氧有機物越多。有機物污染物被好氧微生物家分解的過程,一般可分為兩個階段:第一階段主要是有機物被轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和氨;第二階段主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。污水的生化需氧量通常只指第一階段有機物生物氧化所需的氧量。微生物的活動與溫度有關(guān),測定生化需氧量時一般以20℃作為測定的標(biāo)準(zhǔn)溫度。一般生活污水中的有機物需20天左右才能基本上完成第一階段的分解氧化過程,即測定第一階段的生化需氧量至少需要20天時間。這在實際工作中有困難。目前以5天作為測定生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)時間,簡稱5日生化需氧量(用BOD5表示)。據(jù)試驗研究,一般有機物的5日生化需氧量約為第一階段生化需氧量的70%左右,對其他工業(yè)廢水來說,他們的5日生化需氧量與第一階段生化需氧量之差,可以較大或比較接近,不能一概而論。BOD的測試分析在廢水處理工程中非常關(guān)鍵,BOD/COD的值可表示廢水的可生物降解性能,BOD/COD的值越高,說明廢水的可生化性越強,通過生物處理辦法就越適合。其中廢水的物化預(yù)處理單元、厭氧生物反應(yīng)最大的作用就是提高廢水的可生化性,進而提高好氧生化系統(tǒng)的處理效率和效果 文章關(guān)鍵詞:紹興屠宰廢水處理廠家 杭州紡織污水處理公司 臺州餐廚廢水處理廠家直銷 寧波環(huán)保設(shè)備廠家 工業(yè)廢水污水處理廠家批發(fā) |