10吨/天一体化污水处理设备
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生物反应对环境条件敏感,低温会影响微生物细胞内酶的活性,从而降低了对污水的处理效果。解决这一难题的佳途径就是开发高效稳定的低温生物处理工艺。
近年来国内外已有一些研究涉及低温废水生物脱氮技术,提出了一些新方法。下面将探讨低温对脱氮工艺的影响,比较低温脱氮工艺的运行策略。
1、低温对脱氮工艺的影响
温度主要是通过影响微生物细胞内某些酶的活性而影响微生物的生长和代谢速率,进而影响污泥产率、污染物的去除效率和速率;温度还会影响污染物降解途径、中间产物的形成以及各种物质在溶液中的溶解度,以及有可能影响到产气量和成分等。低温对微生物活性的抑制,不同于高温带来的毁灭性影响,其抑制作用通常是可恢复的。
1.1硝化工艺
随着脱氮工艺的不断发展,出现了短程硝化工艺。该工艺的核心是选择性地富集氨氧化细菌,先抑制再限制后冲洗出亚硝酸氧化细菌,使得氨氧化细菌具有较高的数量而淘汰亚硝酸氧化细菌,从而维持稳定的亚硝酸盐积累。
短程硝化过程通常由控制温度、溶解氧、pH来实现。温度控制短程硝化的基础在于两类硝化细菌对温度的敏感性不同,25℃以上时,氨氧化细菌的大比生长速率大于亚硝酸氧化细菌的大比生长速率。
1.2反硝化工艺
低温对于反硝化有显著的抑制作用,JichengZhong等研究了太湖沉积物中的反硝化作用,经过数月的实验分析发现反硝化速率呈现季节性变化。
1.3厌氧氨氧化工艺
该方法是利用自养型细菌将氨直接氧化为氮气而实现脱氮的工艺,具有耗氧量低、运行费用少和不需要外加碳源等优点,是目前已知工艺中经济的生物脱氮途径。但厌氧氨氧化属于对温度变化比较敏感的反应类型,温度的降低对其抑制作用明显。
厌氧氨氧化工艺受低温抑制后需要较长时间才能恢复,运行温度从18℃降至15℃时,亚硝酸盐不能被完全去除,导致亚硝酸盐的积累,对厌氧氨氧化工艺有着显著的抑制效果,从而引起连锁效应,使得厌氧氨氧化菌失活。
2、脱氮工艺的低温运行改进方法
2.1菌种流加
菌种流加来源于发酵工艺的菌种扩大培养技术。在废水脱氮工艺中,除装置内菌种自身增殖外,流加菌种有利于加快菌体积累。废水水质复杂,毒性物质、基质、pH、温度等因素的不稳定,都会对功能菌造成抑制。在受抑制条件下,微生物难以生长。因此菌种流加的优势得以体现。
菌种流加的操作灵活,不需要长期的适应调整时间,是一种应对低温冲击的快速有效方法,但是不能从根本上解决低温下反应器运行效率低的问题,仅是增加反应器内功能菌的数量及其在混合污泥的比例,缓解低温对生物处理的影响,在反应器容积有限时不适合长期采用。
2.2接种耐冷菌
接种物对于低温条件下厌氧反应器启动运行具有重要的意义,耐冷菌能够耐受温度波动,比较适合低温废水的处理。如贲岳等为确保寒冷地区污水生物处理系统的有效运行,接种耐冷微生物,用于生活污水的处理,在6~10℃下,地去除污水中86.7%的COD。
氨氧化古菌是一类能够在低温下保持活性的古细菌,如果能将氨氧化古菌应用到低温废水的生物处理中,将会推动生物脱氮工艺的发展。这可作为今后研究的一个重要方向。
2.3生物固定化
经固定化处理后,微生物的抗逆性能提高,能耐受外界环境的变化,从而保持了较高的活性。此外,微生物经包埋固定后持留能力得以增强,可望实现反应器的快速启动和高效稳定运行。
2.4驯化
驯化是人为的在某一特定环境条件长期处理某一微生物群体,同时不断将它们进行移种传代,以达到累积和选择合适的自发突变体的一种古老育种方法。微生物的驯化是脱氮工艺运用到低温环境中的重要措施,使微生物体内的酶和细胞膜的脂类组成能够适应低温环境,并能在低温条件下发挥作用。
2.4.1逐步驯化
逐步驯化即逐步较缓慢地将工艺温度由适宜温度降至目标温度,在驯化微生物适应当前温度下再将其温度降低,进一步驯化。尚会来等采用驯化方式,逐步降低温度,每降1℃就稳定一个多月,半年后不刻意控制温度,经历了冬季10℃的低温,地稳定了常温、低温短程硝化反硝化,亚硝化率始终维持在78.8%以上。
BOD是反映污水被有机物污染的程度的重要指标,污水中所含有机物越多,则消耗氧量亦越多,BOD数值也越高。因此它是污水水质指标中为重要的一个。尽管测定BOD需时较长、数据不及时,但BOD指标带有综合性——综合反映有机物量,模拟性——模仿水体自净。因此很难用其他指标来代替。
对于污水处理厂来说,该指标的用途为:
1、反映污水有机物浓度,城市污水处理厂进水BOD5一般可达150~350mg/L。
2、用以表示污水处理厂的处理效果,以进、出水BOD5的减差除以进水BOD5即为该厂的BOD5去除率。
3、污水处理厂的去除量与出水BOD5,表示了在污水厂的处理能力与对水体环境的影响量。
4、用来计算处理构筑物的运转参数,如污泥负荷或容积负荷。
5、反映污水处理厂运转的技术经济数据,如除去每kgBOD耗用电量。
6、衡量污水可生化程度,当BOD5/COD大于0.3时,说明污水可以进行生化处理。小于0.3时,则难以生化处理。比值在0.5~0.6时,生化过程很容易进行。
均质调节池的作用是克服污水排放的不均匀性,均衡调节污水的水质、水量、水温的变化,储存盈余、补充短缺,使生物处理设施的进水量均匀,从而降低污水的不一致性对后续二级生物处理设施的冲击性影响。此外,酸性废水和碱性废水还可以在调节池内互相进行中和处理。
?废水处理系统中均质调节池作用
均质调节池可分为以下几类:
(1)均量池:是一种变水位的贮水池,适用于两班生产面污水处理场需要24h连续运行的情况。
(2)均质池:常见的均质池为异程式均质池。异程式均质池水位固定,因此只能均质,不能均量。
(3)均化池:均化池结合了均量池和均质池的做法。
(4)间歇式均化池:当水量较小时,可设间歇贮水、间歇运行的均化池。间歇均化池效果可靠但不适合于大流量的污水。
(5)事故调节池。
均质调节池的基本要求如下:
(1)为使均质调节池出水水质均匀和避免其中污染物沉淀,均质调节池内应设搅拌、混合装置。
(2)停留时间根据污水水质成分、浓度、水量大小及变化情况而定。调节池还可起到储存事故排水的作用,若以事故池作用为主,则平时要尽量保持低水位。
(3)以均化水质为目的的均质调节池一般串联在污水处理主流程内,水量调节池可串联在主流程内,也可并联在辅助流程内。
(4)均质调节池池深不宜太浅,为保证运行安全,均质调节池要有溢流口和排泥放空口。
(5)废水中如果有发泡物质,应设置消泡设施;如果废水中含有挥发性气体或有机物,应当加盖密闭,并设置排风系统定时或连续将挥发出来的有害气体高空排放。
HPS技术,即有机固体废弃物循环化处理技术(Highken Processing System 环垦有机垃圾循环处理工艺系统),包括废弃物处理及尾产物加工技术两大部分。
该技术利用无明火高温高压以及产生的来临界水,使水的密度加大,导致离解系数加大,使有机聚合物分解、淀粉、蛋白质被分解为葡萄糖及氨基酸,各种聚合物被分解和无害化,可有效处理城市有机生活垃圾,有效杀灭所有在害病菌,还原和干化有机物,并经过高科技工艺配方,形成均匀颗料状、无臭、无毒、无害、干化的基础有机肥。
由于技术上对垃圾进行高温高压蒸煮,因此尾产物无毒害,无焚烧、堆肥、填埋的二次污染。同时,由于添加木屑、秸秆、稻草、落叶等作为水分调整剂,从而降低城市生活垃圾本身的恶臭,并降低了重金属危害。该技术可使有机垃圾再生产品的高品质及高附加值,并解决了城市管理及环境治理市场化运作难题。