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所 在 地濰坊市
更新時(shí)間:2019-11-18 10:00:47瀏覽次數(shù):197次
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100m³/d地埋式生活污水處理設(shè)備
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yyy2019.11.18
微生物在廢水生物處理中的作用
微生物在廢水生物處理中主要有三個(gè)作用:
①去除溶解性有機(jī)物(以COD或BOD5表示)(將其轉(zhuǎn)化成CO2和H2O),去除其它溶解性無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素如N(終轉(zhuǎn)化為N2氣)、P(轉(zhuǎn)化為富含磷的剩余污泥從水中分離出來(lái))等;
②絮凝沉淀和降解膠體狀固體物(某些難降解顆?;蚰z體狀有機(jī)物,可以通過(guò)微生物產(chǎn)生的胞外多聚物等具有絮凝效果的物質(zhì)發(fā)生沉淀,與剩余污泥一同被排出系統(tǒng);或通過(guò)吸附較長(zhǎng)期地滯留在系統(tǒng)內(nèi)而被緩慢降解);
③穩(wěn)定有機(jī)物(某些有毒有害難降解有機(jī)物可以被微生物初步分解或部分降解,而減輕毒性作用或得到部分穩(wěn)定,或終被*轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物而得到穩(wěn)定)。
微生物代謝過(guò)程簡(jiǎn)介
微生物代謝的基本要素
①能源:化學(xué)能,或光能——化能營(yíng)養(yǎng)型、光能營(yíng)養(yǎng)型;
②碳源:有機(jī)碳,或無(wú)機(jī)碳——異養(yǎng)型、自養(yǎng)型;
③無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素——又分為宏量元素,如:N、P、S、K、Ca、Mg等,在處理工業(yè)廢水時(shí),N、P元素與所需要去除的有機(jī)污染物之間的營(yíng)養(yǎng)平衡問(wèn)題有時(shí)會(huì)很關(guān)鍵,必要時(shí)就需要在進(jìn)行中投加一定量的N、P;以及微量元素,如Fe、Co、Ni、Mo等,微量元素對(duì)于某些特殊的細(xì)菌如產(chǎn)甲烷細(xì)菌等的生長(zhǎng)十分重要,因此在設(shè)計(jì)和運(yùn)行厭氧生物反應(yīng)器時(shí),應(yīng)給予足夠的重視,否則會(huì)出現(xiàn)所謂的“微量元素缺乏癥”;
④特殊有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物(也稱生長(zhǎng)因子,如維生素、*等):對(duì)于某些特殊細(xì)菌,某些特殊的維生素對(duì)其生長(zhǎng)的影響會(huì)很大,因此,在必要時(shí)應(yīng)考慮補(bǔ)充。廢水生物處理中涉及的微生物代謝過(guò)程主要有:
①化能異養(yǎng)型代謝:在廢水生物處理中主要的代謝形式,主要用于對(duì)廢水中有機(jī)物的去除,包括主要的好氧細(xì)菌和厭氧細(xì)菌;
②化能自養(yǎng)型代謝:也是廢水生物處理中常見的一種代謝形式,主要包括硝化細(xì)菌(將氨氮氧化為亞硝酸鹽,或進(jìn)一步氧化為硝酸鹽)、氫細(xì)菌(對(duì)其的應(yīng)用還處在研究階段)、鐵細(xì)菌等;
③光合異養(yǎng)型代謝:利用光合細(xì)菌以高濃度有機(jī)廢水為基質(zhì)生產(chǎn)菌體蛋白;
④光合自養(yǎng)型代謝:在廢水生物處理中少有應(yīng)用。
物理處理技術(shù)通常用于生物法處理之前的預(yù)處理、資源化分離,或者之后的深度處理工藝中。對(duì)于高濃度有機(jī)廢水,采用物理法進(jìn)行預(yù)處理手段往往是對(duì)廢水中的懸浮物、有價(jià)物質(zhì)等的分離回收過(guò)程,同時(shí)為后續(xù)生物處理或化學(xué)處理創(chuàng)造更好的條件。
①常規(guī)物理處理技術(shù)
常規(guī)物理處理技術(shù)包括混凝、沉淀、氣浮、過(guò)濾、中和、吹脫等,目前研究和應(yīng)用已比較成熟。此外,物理處理方法還包括吸附、膜分離技術(shù)、熱蒸發(fā)技術(shù)以及兩種技術(shù)形成的組合工藝四大類。
吸附法的處理對(duì)象主要是廢水中生化難以降解的有機(jī)物或用一般氧化法難以氧化的溶解性有機(jī)物。如處理含烴類、油類廢水、含酚廢水、硝基化合物廢水、氯或硝基取代的芳烴化合物、雜環(huán)化合物、合成染料、DDT等。不僅能去除難降解的有機(jī)物,降低COD,還能使廢水脫色、除臭。但是,目前吸附技術(shù)對(duì)工藝廢水組分比較單一的研究較多,對(duì)多組分的體系,因?yàn)闆]有資源化的價(jià)值,所以吸附不是很實(shí)用,尤其是吸附飽和后不能很好的再生,或再生后的飽和吸附量下降,帶來(lái)經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題,用吸附來(lái)解決難降解有機(jī)廢水大型工程化應(yīng)用不多。
目前,在化工及石油工業(yè)領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用的膜分離技術(shù)有五種,分別是超濾、微濾、納濾、電滲析和反滲透。膜法進(jìn)行分離回收物質(zhì)具有分離效果好,設(shè)備簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)便和成本低的特點(diǎn)。在抗生素發(fā)酵廢水、含醚廢水、石油工業(yè)廢水、化學(xué)工業(yè)廢水中得到了一些初步的應(yīng)用。但膜分離技術(shù)也存在膜污染、堵塞、腐蝕、使用壽命短等亟待解決的問(wèn)題,尤其是當(dāng)TDS較高時(shí),其脫鹽率會(huì)急劇下降。
100m³/d地埋式生活污水處理設(shè)備
蒸發(fā)或蒸餾工藝可以達(dá)到濃縮溶液、獲取溶質(zhì)、制取純凈溶劑等目的,得到廣泛應(yīng)用。目前,主要采用多效蒸發(fā)(MED)工藝來(lái)提高加熱蒸汽的利用率和改善傳熱條件,從而降低蒸發(fā)單元的能耗。為減小蒸汽耗量,又研發(fā)出采用機(jī)械蒸汽再壓縮(MVR或MVC)技術(shù)的蒸發(fā)器。
蒸發(fā)或蒸餾技術(shù)面臨的主要問(wèn)題,一是能耗過(guò)高,在該過(guò)程中消耗大量的能量回收溶劑或溶質(zhì),因此,解決蒸發(fā)或蒸餾技術(shù)能耗過(guò)高的問(wèn)題是該技術(shù)可以廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。二是高濃度難降解有機(jī)廢水中成分復(fù)雜,會(huì)產(chǎn)生腐蝕、結(jié)垢、傳熱系數(shù)下降以及沸點(diǎn)升高等不利于蒸發(fā)或蒸餾進(jìn)行的因素;三是經(jīng)過(guò)蒸發(fā)或蒸餾處理后會(huì)有更高濃度濃縮液(如濃鹽水、濃漿等)的排放。
膜生物反應(yīng)器是利用膜組件進(jìn)行固液分離,將截流的污泥回流至生物反應(yīng)器中,透過(guò)水外排。膜組件是MBR中主要的部分,它是把膜以某種形式組裝成一個(gè)基本單元,相當(dāng)于傳統(tǒng)生物處理系統(tǒng)中的二沉池。在膜組件中,活性微生物與污水充分接觸,不斷氧化污水中的那部分能被其降解的有機(jī)物,而不能被微生物降解的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物及活性污泥、懸浮物、各類膠體、大部分細(xì)菌則被截留,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理凈化的目的。
膜生物反應(yīng)器的特點(diǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀
MBR工藝特點(diǎn)
MBR(膜生物反應(yīng)器技術(shù))是膜分離技術(shù)和污水生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物,該技術(shù)的特點(diǎn)是以超、微濾膜分離過(guò)程取代傳統(tǒng)活性污泥處理過(guò)程中的泥水重力沉降分離過(guò)程,由于采用膜分離,因此可以保持很高的生物相濃度和非常優(yōu)異的出水效果??捎行コ械挠袡C(jī)物與氨氮等污染物質(zhì),與其他生物處理技術(shù)相比具有以下特點(diǎn):
(1)占地面積小,約為傳統(tǒng)工藝占地的1/2~1/3;
(2)高生物負(fù)荷率,可達(dá)2~5KgCOD/(m3•d);
(3)低污泥產(chǎn)率,為常規(guī)方法的10~30%;
(4)系統(tǒng)不受污泥膨脹的影響;
(5)出水水質(zhì)良好穩(wěn)定;
(6)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),可適應(yīng)2~3倍的水質(zhì)、水量變化;
(7)自動(dòng)化程度高,運(yùn)行管理簡(jiǎn)便;
(8)模塊化,易于擴(kuò)建。它用膜分離取代傳統(tǒng)活性污泥處理工藝中的二沉池,而達(dá)到強(qiáng)化污水凈化效果的目的。
膜分離生物反應(yīng)器按照膜組件的放置方式可分為分體式(分置式)和一體式(浸沒式)膜生物反應(yīng)器。
分體式生物反應(yīng)器
分體式生物反應(yīng)器把生物反應(yīng)器與膜組件分開放置,生物反應(yīng)器的混合液經(jīng)泵增壓后進(jìn)入膜組件,在壓力作用下混合液中的液體透過(guò)膜得到系統(tǒng)出水,活性污泥則被截留,并隨濃縮液回流到生物反應(yīng)器內(nèi)。
一體式生物反應(yīng)器
一體式系統(tǒng)則直接將膜組件置于反應(yīng)器內(nèi),通過(guò)泵的抽吸得到過(guò)濾液,膜表面清洗所需的交錯(cuò)流由空氣攪動(dòng)產(chǎn)生,曝氣器設(shè)置在膜的正下方,混合液隨氣流向上流動(dòng),在膜表面產(chǎn)生剪切力,以減少膜的污染。一體式膜生物反應(yīng)器可集沉淀過(guò)濾曝氣膜濾于一體,便于管理,優(yōu)于分體式膜生物反應(yīng)器,在工程上應(yīng)用較多。
膜生物反應(yīng)器利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子物質(zhì)截留住,活性污泥濃度因此大大提高,水力停留時(shí)間(HRT)和污泥停留時(shí)間(SRT)可以分別控制,而難降解的物質(zhì)在反應(yīng)器中不斷反應(yīng),有效降解有機(jī)物,孔隙率不大于0.08μm級(jí)膜將凈水與雜質(zhì)*分離,出水中SS值趨于零。絕大部分的細(xì)菌、微生物、熱源、病毒隨同它的載體一道被截留在污水中,后續(xù)消毒手段可作為殺菌的雙重保險(xiǎn),避免了傳統(tǒng)工藝可能會(huì)出現(xiàn)的水質(zhì)不合格的問(wèn)題,出水水質(zhì)*得到保證。
膜生物反應(yīng)器的前處理與后處理極其簡(jiǎn)單,占地小,可程控化管理。MBR反應(yīng)器中的有機(jī)物在MBR池內(nèi)被自身分解氧化,基本不產(chǎn)生剩余污泥,極少需要排泥,不產(chǎn)生二次污染,僅需利用簡(jiǎn)單的PLC技術(shù)對(duì)水位進(jìn)行自動(dòng)控制、膜污染報(bào)警及開啟相應(yīng)反洗設(shè)施即可程控化管理。因此,一體式膜生物反應(yīng)器工藝通過(guò)膜在中水處理工藝中得到廣泛的應(yīng)用。
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