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上海碧润诚生物科技工程有限公司常年供应:制药厌氧颗粒污泥,柠檬酸厌氧颗粒污泥,淀粉厌氧颗粒污泥,食品厌氧颗粒污泥,酒精厌氧颗粒污泥,沉降速度快,去除率高,运输快,免费技术指导更高效,厂家直供质优价廉。欢迎厂家咨询采购。




1.厌氧颗粒污泥应该如何保存效果才更好?

培养厌氧颗粒污泥首先对基质有着一定的要求,一般的,在培养颗粒污泥的基质当中COD:N:P=110~200:5:1.而有机废液的基质可以分为偏碳水化合物类与偏蛋白质类。为了能够顺利培养出颗粒污泥,对于偏碳水化合物类的污水需要添加N与P.而对于那些偏蛋白质类的污水需要添加碳源(如葡萄糖等)。有学者研究表明,不添加碳源,颗粒污泥的形成比较困难[1].可见,适当比例的碳源对促成颗粒污泥形成是必要的。废水中的厌氧处理主要是依靠微生物的生命活动来达到处理的目的,不同的微生物生长也需要不同的温度范围。

温度稍微有几度的差别,就可能在两类主要种群之间造成不平衡。因此,温度对颗粒污泥的培养是很重要。颗粒污泥在低温(15~25℃)、中温(30~40℃)和高温(50~60℃)都有过成功的经验。一般的,高温较中温的培养时间比较短,但由于高温下NH3与某些化合物混合毒性会增加,因而导致其应用上受一定的限制;中温一般控制在35℃左右,在其它条件适当的情况下,经1~3个月可成功的培养出颗粒污泥;低温下培养颗粒污泥的研究较少,但有文献报道在使用颗粒污泥低温驯化后处理底浓度制药废水的实验中,COD的去处率达90%,取得了较好的效果[2].因而低温培养颗粒污泥将是今后的研究的重点之一。

厌氧处理过程中,水解产酸菌对pH值有较大的适应范围,而产甲烷菌则对pH值的变化敏感,其最适pH值范围是6.8-7.2.如果反应器内的pH值超过这个范围。则会导致产甲烷菌受到抑制,并出现酸积累,进而使整个反应器酸化。因此,反应器内pH值范围应控制在产甲烷菌最适的范围内。由于不同性质的废水有不同的pH值,为了保证反应器内pH值的稳定,防止酸积累而产生的对产甲烷菌的抑制,可采用向废水中添加化学药品如NaHCO3、Na2CO3、Ca(OH)2等物质。

2.厌氧颗粒污泥在使用中的注意事项

首先一定要有接种污泥,如果已经是颗粒污泥,只需要培养驯化一下就可以了;如果采用活性污泥的话就比较麻烦一点。必须注意以下几个点:

1、营养元素与微量元素

在当废水中N、P等营养元素不足的时候,不易于形成颗粒,对已经形成的颗粒污泥会发生细胞自溶,导致颗粒破碎,所以要适当加以补充。N源不足时,可添加氮肥、含氮量高的粪便、氨基酸渣以及剩余活性污泥等;P源不足时,可适当投加磷肥。铁、镍、钴和锰等微量元素是生产甲烷辅酶重要的组成部分,适量补充可增加所有种群单位质量微生物中活细胞的浓度及它们的酶活性。

2、选择压

通常将水力负荷率和产气负荷率两者的作用总和称为系统的选择压。选压对污泥床产生沿水流方向的搅拌作用和水力筛选作用,是UASB等一系列无载体厌氧反应器产生颗粒污泥的必要条件。高选择压条件下,水力筛选作用可以将微小的颗粒污泥与絮体污泥分开,污泥床底聚集比较大的颗粒污泥,而比重较小的絮体污泥则进入悬浮层区,或被淘汰出反应器。定向搅拌作用产生的剪切力使颗粒产生不规则的旋转运动,有利于丝状微生物的相互缠绕,为颗粒的形成创造一个外部条件。

低选择压条件下,主要是分散微生物的生长,这将产生膨胀型污泥。当这些微生物不附着在固体支撑颗粒上生长时,形成沉降性能很差的松散丝状缠绕结构。液体上升流速在2.5~3.0m/d之间内,最有利于UASB反应器内污泥的颗粒化。

3、有机负荷率和污泥负荷率

可降解的有机物为微生物提供充足的碳源和能源,是微生物增长的物质基础。在微生物关键性的形成阶段,应尽量避免进水的有机负荷率剧烈变化。

实验研究表明,由絮状污泥作为种泥的初次启动时,有机负荷率在0.2~0.4 kgCOD/(kgVSS•d)和污泥负荷率在0.1~0.25kgCOD/(kgVSS•d)时,有利于颗粒污泥的形成。

4、碱度

碱度对污泥颗粒化的影响表现在两方面:一是对颗粒化进程的影响;二是对颗粒污泥活性的影响。后者主要表现在通过调节pH值(即通过碱度的缓冲作用使pH值变化较小)使得产甲烷菌呈不同的生长活性,前者主要表现在对污泥颗粒分布及颗粒化速度的影响。在一定的碱度范围内,进水碱度高的反应器污泥颗粒化速度快,但颗粒污泥的产甲烷活性低;进水碱度低的反应器其污泥颗粒化速度慢,但颗粒污泥的产甲烷活性高。因此,在污泥颗粒化过程中进水碱度可以适当偏高(但不能使反应器体系的pH>8.2,这主要是因为此时产甲烷菌会受到严重抑制)以加速污泥的颗粒化,使反应器快速启动;而在颗粒化过程基本结束时,进水碱度应适当偏低以提高颗粒污泥的产甲烷活性。

5、接种污泥

颗粒污泥形成的快慢很大程度上决定于接种污泥的数量和性质[1]。根据Lettinga的经验,中温型UASB反应器的污泥接种量需稠密型污泥12~15kgVSS/m3或稀薄型污泥6kgVSS/m。高温型UASB反应器最佳接种量在6~15kgVSS/m3。过低的接种污泥量会造成初始的污泥负荷过高,污泥量的迅速增长会使反应器内各种群数量不平衡,降低运行的稳定性,一旦控制不当便会造成反应器的酸化。较多的接种菌液可大大缩短启动所需的时间,但过多的接种污泥量没有必要。

一般说来,用处理同样性质废水的厌氧反应器污泥作种泥是最有利的,但在没有同类型污泥时。不同的厌氧污泥同样对反应器的启动具有一定的影响,没有处理同样性质废水的厌氧反应器污泥作种泥时,厌氧消化污泥或粪便可优先考虑。

6、温度

温度对于UASB的启动与保持系统的稳定性具有重要的影响。UASB反应器在常温(25℃),中温(33℃~41℃)和高温(55℃)下均能顺利启动,并形成颗粒污泥。但绝大多数UASB启动过程的研究都是在中温条件下进行的,也有少数低温启动的报道。另外,不同种群产甲烷菌对生长的温度范围,均有严格要求。因此,需要对厌氧反应的介质保持恒温。不论何种原因导致反应温度的短期突变,对厌氧发酵过程均有明显的影响


3.影响厌氧污泥颗粒化的一些因素,怎样制成厌氧颗粒污泥?

厌氧污泥颗粒化是个非常复杂的过程,制成厌氧颗粒污泥受有很多因素影响,可以归纳为:环境因素、废水特征、接种污泥和操作因素。

环境因素

1、温度

废水的厌氧处理主要依靠水中微生物的生命活动来达到处理的目的 ,不同微生物的生长需不同的温度范围 ,根据反应器中微生物的这一特性 ,通常将反应器分为低温 (16~25℃)UASB反应器、中温 (30~40℃)UASB反应器、及高温(50~60℃)UASB反应器。

一般说来,稳定的每增加10℃,厌氧反应的速度约增加一倍。低温下,厌氧颗粒污泥的形成需要很长的时间,而中、高温则较短。中温条件之下UASB的应用最为广泛,而高温条件主要是用在废水本身温度较高的场合,并且由于其温度较高,NH3以及其它一些化学物质的毒性随之增加,这给高温下厌氧颗粒污泥的形成带来了一定的障碍。

2、pH值及pH缓冲能力

pH值是厌氧处理的又一个重要因素。厌氧过程中 ,水解菌与产酸菌对 pH有较大的适应范围 ,而甲烷菌则对pH值比较敏感 ,适宜它的生长范围是6.5~7.8。若反应器内废水pH值超过这个范围 ,会引起由于甲烷菌受到抑制而出现的酸积累等问题 ,因而甲烷菌的这一特性也就决定了反应器内反应区所应控制的pH值范围。

反应器内乙酸的形成是对pH值影响最大的一个因素。不同特性的废水进入反应器后对pH值的影响也不同 ,例如含碳水化合物的废水会引起pH值的降低 ,而含大量蛋白质和氨基酸的废水则会造成pH值上升。因而 ,进液时废水可有不同的pH值 ,关键是保证进液后pH值的稳定 ,使废水有一定的缓冲能力 ,防止酸积累对甲烷菌产生毒性影响。在操作过程中出水回流不仅在反应器启动阶段提供反应器一定的水力负荷 ,且由于出水碱度高于进水碱度 ,可增加废水的缓冲能力 ,减少化学物质的添加;不过 ,更多地是采用向废水中添加化学药品如Na2CO3、NaOH、Ca(OH)2、NaHCO3 等碱性物质 ,以在废水中形成碳酸氢盐缓冲系统 ,保证系统pH值的稳定。但是在投加化学药品时 ,要充分考虑到盐类的毒性作用 ,投加浓度不能高于其毒性浓度。

3、营养物和微量元素

微生物的生长需要一定量的营养物和微量元素 ,添加营养物的数量及微量元素的种类要依据组成细胞的化学成分而定。UASB反应器中 ,细菌种类可能有产酸菌、酸分解菌、产甲烷菌等几种。不论在哪几种微生物 ,C、N、P都是微生物生长所不可缺少的。一般说来 ,对于未酸化的废水 ,C∶N∶P =1 30∶5∶1 ;而对于基本上完全酸化的废水C∶N∶P =1000∶5∶1~330∶5∶1。对于部分酸化的废水 ,可视具体情况根据上述数据参考而定。

除此以外 ,微量元素对微生物良好生长也有重要的作用。以甲烷菌为例来说,甲烷菌需要相对高浓度的Fe、Co、Ni等 ,而在某些废水中不含有或含有的浓度非常低。在此情况下 ,只有向废水中补充这些微量元素。已在进水合成基质成分的试验中 ,添加过Fecl2•4H2O ,CuCl2 等物质。不过 ,具体要添加哪种微量金属溶液 ,还要依据进液废水的情况而定。


4.好氧池曝气量的计算

曝气量的计算有多种方法,我试着按各种方法算了一次,发现差异较大,现发上来,请大家评评,用哪种方法较准确。
参数:水量:46吨/小时,  COD:1200mg/l,  无BOD数据,按BOD=0.5*COD=600mg/l计

方法一:按气水比计算:
接触氧化池15:1,则空气量为:15×46=690m3/h
活性污泥池10:1,则空气量为:10×46=460 m3/h
调节池5:1,则空气量为:5×46=230 m3/h
合计空气量为:690+460+230=1380 m3/h=23 m3/min

方法二:按去除1公斤BOD需1.5公斤O2计算
每小时BOD去除量为0.6kg/m3×1100m3/d÷24=27.5kgBOD/h
需氧气:27.5×1.5=41.25kgO2
空气中氧的重量为:0.233kg O2/kg空气
则需空气量为:41.25 kgO2÷0.233 O2/kg空气=177.04 kg空气
空气的密度为1.293 kg/m3
则空气体积为:177.04kg÷1.293 kg/m3=136.92 m3
微孔曝气头的氧利用率为20%,则实际需空气量为:136.92 m3÷0.2=684.6m3=11.41m3/min

方法三:按单位池面积曝气强度计算
曝气强度一般为10-20 m3/ m2h , 取中间值, 曝气强度为15 m3/ m2h
接触氧化池和活性污泥池面积共为:125.4 m2
则空气量为:125.4×15=1881 m3/h=31.35 m3/min
调节池曝气强度为3m3/ m2h,面积为120 m2则空气量为3×120=360 m3/h=6m3/min
总共需要37.35 m3/min

方法四:按曝气头数量计算
根据停留时间算出池容,再计计算出共需曝气头350只,需气量为3 m3/h只
则共需空气350×3=1050 m3/h=17.5 m3/min
再加上调节池的需气量6 m3/min,共需空气:23.5 m3/min
仅供参考,大设计院一般用气水,我们设计用经验值大约1公斤COD需要1公斤氧气,1kg氨氮需要45.7kg氧气。


5.关于污泥培养的秘诀

1、怎样培养水处理段的活性污泥?污水处理厂在单体试车初步验收和联动试车的基础上。进水的污水水质、水量能满足初步运行的要求,即可进行投产试运行。首先要培养活性污泥,一般直接通污水进行培养。将城市污水引人曝气池后暂停进水,进行曝气。在水温、气温都合适情况下1~2天就会出现絮状物,这时可少量连续进水,也可间歇进水,连续曝气。连续曝气一周后,通过显微镜检查到菌胶团长势良好后即可由少到大逐渐增加进水到设计量,投入试运行。如果营养不足可加人一些粪便、食品加工业的含氮磷丰富的废液,以及饭店的米泔水等以增快培养的速度。还要注意在培养菌的初期,由于好氧细菌没大量形成,应控制曝气量,避免好氧细菌老化。

2、怎样培养污泥处理段的厌氧污泥?

(1)大中型污水处理厂一般在水处理段正常后,有足够的剩余污泥后,再培养厌氧污泥比较有利。

(2)先将消化池内充满二级出水,投入其它消化池的厌氧污泥菌种,或接入水处理段的剩余污泥。

(3)在消化污泥来源缺乏的地方也可用人粪、牛粪、猪装、酒糟、 剩余的淀粉等有机废物稀释到含固率为 1%~3%投入硝化池。

(4)培养消化污泥菌时,必须控制pH值和有机物投配负荷,PH值应保持在6.4~7.8之间。有机负荷控制在0.5kgVSS/(m3·d)之下。投配负荷过高,会导致挥发性脂肪酸大量积累,PH值降低,使酸衰退阶段太长,从而延长培养时间。

(5) 充分搅拌消化池内的混合污泥。中温消化要保持消化池内的水温在 35℃士2°C,边进泥边加热, 待加至所需温度及混位后,暂停进泥。待厌氧消化产气正常后可逐新增加投泥量,直至到正常加泥 。

(6) 每日分析沼气成分,所需数据正常时,取样品进行点火试验,(注意防火、防爆)然后才可正式进行沼气利用工作。

3、试运行期间应注意什么?

(1) 当活性污泥培养成功后,污水处理厂即可投产试运行。试运行的水量可根据来水情况安排。一般开始试运行时按照设计量的一半运行,待正常时再投入另一半试运行 。
(2)试运行期间为了确定最佳工艺运行条件主要作为变量考虑的因素有污水的温度、 pH、电导率、曝气池中的溶解氧和污泥浓度、消化池内泥温、 pH値、加热污泥系统的运行情况、沼气柜的运行情况、脱水机的运行状况。

(3)活性污泥法的重要参数BOD5、 CODcr、 MLSS、 MLVSS、氨氮、 总磷等需要化验室每天监测,用以调整工艺参数。SV、SVI、显微镜检査,每天可根据实际需要多次检测,随时调整工艺。(4) 污水处理、 污泥处理在试运行阶段控制、调整应以培养、驯化污泥为主,切实做好控制、观察、记录和分析检验工作,对污水处理量、污泥处理量、污泥产量、沼气产量、药剂耗量、生产电耗量、自来水耗量应有详细记录。对进、出水水质、好氧污泥指标、 厌氧活性污泥指标、 脱水污泥指标、 沼气成分等应有足够的分析数据,便于提高污水处理的质量 。


6.厌氧池、缺氧池、好氧池有什么区别?

好氧池就是通过曝气等措施维持水中溶解氧含量在4mg/l左右,适宜好氧微生物生长繁殖,从而处理水中污染物质的构筑物;

厌氧池就是不做曝气,污染物浓度高,因为分解消耗溶解氧使得水体内几乎无溶解氧,适宜厌氧微生物活动从而处理水中污染物的构筑物;

缺氧池是曝气不足或者无曝气但污染物含量较低,适宜好氧和兼氧微生物生活的构筑物。不同的氧环境有不同的微生物群,微生物也会在环境改变的时候改变行为,从而达到去除不同的污染物质的目的。

酸化池中的反应是厌氧反应的一部分。厌氧罐是没有溶解氧和硝酸盐的反应罐。缺氧池是指没有溶解氧但没有硝酸盐的反应罐。
酸化池水解、酸化、乙酸生产、甲烷烷基化限制、ph值降低现象。工艺简单,操作方便,能去除部分鳕鱼。目的提高厌氧池的生化性能;水解、酸化、乙酸生产、甲烷同步。需要调整ph值,不易操作控制,去除大部分鳕鱼。目的是清除鳕鱼。
缺氧细胞水解反应,在反硝化过程中,pH值升高。在脱氮过程中,主要发挥反硝化作用,即去除硝态氮,同时去除部分BOD。它还具有水解作用,提高了生物降解性。
水解酸化池不设曝气装置,停留时间可控,再水解酸化阶段可控,无厌氧产气阶段,前两阶段COD去除率不高。由于他的目的仅仅是将大分子转化为小的有机化合物,一般的去除率在20%左右,而产气阶段的COD去除率一般在40%左右,但这是要脱臭的硫化氢气体。达到产气阶段的停留时间比前两个阶段长,即应出现厌氧状态。缺氧池应设置曝气装置,溶解氧应控制在0.3~0.8 mg/L,废水中的有机物应由兼性微生物和生物膜降解,氧化池中的曝气器应慎重选择,在保证氧气供应的同时,必须保证其有利于生物膜的脱落和更新。一般情况下,微孔曝气器不能作为池底的曝气器。
好氧池是指通过曝气等措施使水中溶解氧含量保持在4 mg/l左右,适合于好氧微生物的生长繁殖,从而处理水中污染物的结构。厌氧池是一种不曝气、污染物浓度高的结构,由于溶解氧的分解和消耗,使得水中几乎没有溶解氧,适合厌氧微生物的活动来处理水中的污染物。缺氧池是一种曝气不足或不曝气但污染物含量低的结构,适用于好氧微生物和好氧微生物的生活。不同的氧气环境有不同的微生物区系,当环境发生变化时,微生物会改变其行为,从而达到去除不同污染物的目的。
好氧池的作用是使活性污泥有氧呼吸,使有机物进一步分解为无机物。去除污染物的功能。搞好运行是控制微生物的含氧量和其他要求,使微生物能有氧呼吸,效益最大。
厌氧处理是利用厌氧细菌从废水中去除有机物,通常需要很长时间。厌氧过程可分为水解、酸化和甲烷。
综上所述,厌氧池、缺氧池和好氧池与溶解氧是不同的。好氧池的作用是为污水创造高溶解氧状态,促进污水的好氧反应。对污水中大部分COD、氨氮等有机物的去除也是AO工艺的核心



7.污水中氮元素的五种形式,你分得清楚吗?

目前,国标针对水质中氮的分析主要分总氮、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、凯氏氮5个方面。

01总氮

总氮是指可溶性及悬浮颗粒中的含氮量(通常测定硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、无机铵盐、溶解态氨几大部分有机含氮化合物中氮的总和)。可溶性总氮是指水中可溶性及含可过滤性固体(小于0.45µm颗粒物)的含氮量。总氮是衡量水质的重要指标之一。

总氮的测定方法,一是采用分别测定有机氮和无机氮化合物(氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮)后加和的办法。二是以过硫酸钾氧化,使有机氮和无机氮转变为硝酸盐后,通过离子选择电极法对溶液中的硝酸根离子进行测量,也可以用紫外法或还原为亚硝酸盐后,用偶氮比色法,以及离子色谱法进行测定。

02氨氮

氨氮是指游离氨(或称非离子氨,NH3)或离子氨(NH4+)形态存在的氨。pH较高,游离氨的比例较高;反之,铵盐的比例高。

氨氮是水体中的营养素,可导致水富营养化现象产生,是水体中的主要耗氧污染物,对鱼类及某些水生生物有毒害。

氨氮对水生物起危害作用的主要是游离氨,其毒性比铵盐大几十倍,并随碱性的增强而增大。氨氮毒性与池水的pH值及水温有密切关系,一般情况,pH值及水温愈高,毒性愈强

常用来测定氨的两个近似灵敏度的比色方法是经典的纳氏试剂法和苯酚-次氯酸盐法;滴定法和电极法也常用来测定氨;当氨氮含量高时,也可采用蒸馏-滴定法。(国标有纳氏试剂法、水杨酸分光光度法、蒸馏-滴定法)

03硝酸盐氮水中硝酸盐是在有氧条件下,各种形态含氮化合物中最稳定的氮化合物,通常用以表示含氮有机物无机化作用最终阶段的分解产物。当水样中仅含有硝酸盐而不存在其他有机或无机的氮化合物时,认为有机氮化合物分解完全。如果水中含有较多量的硝酸盐同时含有其他含氮化合物时,则表示有污染物已经进入水系,水的“自净”作用尚在进行。

硝酸盐氮的测定方法有离子选择电极法、酚二磺酸分光光度法、镉柱还原法、紫外分光光度法、戴氏合金换元法、离子色谱法、紫外法

其中电极法测量方便,范围宽,而且价格便宜,对水样要求较低;

酚二磺酸分光光度法测量范围宽,显色稳定;

镉柱还原法适用于水中低含量硝酸盐测定;

戴氏合金换元法适用于污染严重并带深色水样;

离子色谱法需要专用仪器,但可于其他阴离子联合测定。

04亚硝酸盐氮

亚硝酸盐是氮循环的中间产物。亚硝态氮不稳定,可以氧化成硝酸盐氮,也可以还原成氨氮。因此,在测定其含量的同时,并了解水中硝酸盐和氨的含量,则可以判断水系被含氮化合物污染的程度及自净情况。

水中亚硝酸盐的测定方法通常采用重氮-偶联反应,使生成红紫色染料。该方法灵敏度高、检出限低、选择性强。重氮试剂选用对氨基苯磺酰胺和对氨基苯磺酸,偶联试剂为N-(1-萘基)-乙二胺和α-萘胺(有毒),N-(1-萘基)-乙二胺用得较多。

亚硝酸盐氮的测定方法有N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法、萃取分光光度法、离子色谱法、气相色谱法等。(国标采用N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法、气相色谱法等)

05凯氏氮

凯氏氮是以凯氏法测得的的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能被转化为铵盐而测定的有机氮化合物。此类有机氮主要指蛋白质、胨、氨基酸、核酸、尿素以及大量合成的,氮为负三价的有机氮化合物。不包括叠氮化合物、联氮、偶氮、腙、硝酸盐、腈、硝基、亚硝基、肟和半卡巴腙类含氮化合物。由于水中一般存在的有机化合物多为前者,因此,在测定凯氏氮和氨氮后,其差值即称之为有机氮。

测定原理是加入硫酸加热消解,使有机物中的胺基以及游离氨和铵盐均转变为硫酸氢铵,消解后的液体,使呈碱性蒸馏出氨,吸收于硼酸溶液,然后以滴定法或光度法测定氨含量。

测定凯氏氮或有机氮,主要是为了了解水体受污染状况,尤其在评价湖泊和水库的富营养化时,是个有意义的指标。




8.厌氧工程调试手册


手册包括有以下7个内容


厌氧生物反应概述;厌氧技术优势和不足;反应机理;厌氧反应器类型;厌氧反应器工艺控制条件;启动方式;运行管理;问题及解决措施;


手册适用于厌氧反应器操作人员、污水站技工、化验人员和管理人员,亦可供相关人员参考。


厌氧反应概述


利用微生物生命过程中的代谢活动,将有机物分解为简单无机物,从而去除水中有机物污染的过程,称为废水的生物处理。环保小蜜蜂,根据代谢过程对氧的需求,微生物又分为好氧、厌氧和介于两者间的兼性微生物。


厌氧生物处理就是利用厌氧微生物的代谢过程,在无需提供氧的情况下,把有机物转化为无机物和少量的细胞物质,这些无机物包括大量的生物气(即沼气)和水。


厌氧是一种低成本废水处理技术,把废水治理和能源相结合,特别适合发展中国家使用。


厌气处理技术的优势和不足


1.优势


1.可作为环境保护、能源回收和生态良性循环结合系统的技术,具有良好的社会、经济、环境效益。


2.耗能少,运行费低,对中等以上(1500mg/L)浓度废水费用仅为好氧工艺1/3.


3.回收能源,理论上讲1kgCOD可产生纯甲烷0.35m3,燃值(3.93×10-1J/m3),高于天然气(3.93×10-1J/m3)。以日排10tCOD工厂为例,按COD去除80%,甲烷为理论值80%计算,日产沼气2240m3,相当于2500m3天然气或3.85t煤,可发电5400Kwh.


4.设备负荷高、占地少。


5.剩余污泥少,仅相当于好氧工艺1/6~1/10.


6.对N、P等营养物需求低,好氧工艺要求C:N:P=100:5:1,厌氧工艺为C:N:P=(350-500):5:1。


7.可直接处理高浓有机废水,不需稀释。


8.厌氧菌可在中止供水和营养条件下,保留生物活性和沉泥性一年,适合间断和季节性运行。


9.系统灵活,设备简单,易于制作管理,规模可大可小。


2.厌氧不足


1.出水污染浓度高于好氧,一般不能达标;


2.对有毒性物质敏感;


3.初次启动缓慢,最少需8-12周以上方能转入正常水平。


反应机理


厌氧反应过程是对复杂物质环保小蜜蜂(指高分子有机物以悬浮物和胶体形式存在于水中)生物降解的复杂的生态系统。


其反应过程可分为四个阶段:


1.水解阶段——被细菌胞外酶分解成小分子。例如:纤维素被纤维酶水解为纤维二糖和葡萄糖,淀粉被淀粉酶分解为麦牙糖和葡萄糖,蛋白质被蛋白酶水解为短肽和氨基酸等,这些小分子的水解产物能被溶解于水,并透过细胞为细胞所利用。


2.发酵阶段——小分子的化合物在发酵菌(即酸化菌)的细胞内转化为更为简单的化合物,并分泌到细胞外。环保小蜜蜂这一阶段主要产物为挥发性脂肪酸(VFA)醇类、乳酸、CO2、氢、氨、硫化氢等。


3.产酸阶段——上一阶段产物被进一步转化为乙酸、氢、碳酸以及新的细胞物质。


4.产甲烷阶段——在这一阶段乙酸、氢、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为甲烷、二氧化碳和新细胞物质。


原理如下:


a.水解阶段——含有蛋白质水解、碳水化合物水解和脂类水解。


b.发酵酸化阶段——包括氨基酸和糖类的厌氧氧化,以及较高级脂肪酸与醇类的厌氧氧化。


c.产乙酸阶段——含有从中间产物中形成乙酸和氧气,以及氢气和二氧化碳形成乙酸。


d.产甲烷阶段——包括从乙酸形成甲烷,以及从氧、二氧化碳形成甲烷。废水中有硫酸盐时,还会有硫酸盐还原过程,如虚线所示。


厌氧反应器类型


1.普通厌氧反应池


2.厌氧接触工艺


3.升流厌氧污泥库(UASB)反应器


4.厌氧颗粒污泥膨胀库(EGSR)


5.厌氧滤料(AF)


6.厌氧流化库反应器


7.厌氧折流反应器(ABR)


8.厌氧生物转盘


9.厌氧混台反应器等


厌氧反应的工艺控制条件


1.温度


按三种不同嗜温厌氧菌(嗜温5-20℃嗜温20-42℃嗜温42-75℃)工程上分为低温厌氧(15-20℃)、中温厌氧(30-35℃)、高温厌氧(50-55℃)三种。


温度对厌氧反应尤为重要,当温度低于最优下限温度时,每下降1℃,效率下降11%。在上述范围,温度在1-3℃的微小波动,对厌氧反应影响不明显,但温度变化过大(急速变化),则会使污泥活力下降,度产生酸积累等问题。


2.PH


厌氧水解酸化工艺,对PH要求范围较松,即产酸菌的PH应控制4-7℃范围内;完全厌氧反应则应严格控制PH,即产甲烷反应控制范围6.5-8.0,最佳范围为6.8-7.2,PH低于6.3或高于7.8,甲烷化速降低。


3.氧化还原电位


水解阶段氧化还原电位为-100~+100mv,产甲烷阶段的最优氧化还原电位为-150~-400mv。因此,应控制进水带入的氧的含量,不能因以对厌氧反应器造成不利影响。


4.营养物


厌氧反应池营养物比例为C:N:P=(350-500):5:1。


5.有毒有害物


抑制和影响厌氧反应的有害物有三种:


1.无机物:有氨、无机硫化物、盐类、重金属等,特别硫酸盐和硫化物抑制作用最为严重;


2.有机化合物:非极性有机化合物,含挥发性脂肪酸(VFA)、非极性酚化合物、单宁类化合物、芬香族氨基酸、焦糖化合物等五类。


3.生物异型化合物,含氯化烃、甲醛、氰化物、洗涤剂、抗菌素等。


6.工艺技术参数


1.水力停留时间:HRT


2.有机负荷


3.污泥负荷


厌氧反应器启动


1.接种污泥


有颗粒污泥时,接种污泥数量大小10-15%.当没有现成的污泥时,应用最多的是污水处理厂污泥池的消化污泥.稠的消化污泥有利于颗粒污泥形成。


没有消化污泥和颗粒污泥时,化粪池污泥、新鲜牛粪、猪粪及其它家畜粪便都可利用作菌种,,也可用腐败污泥和鱼塘底泥作接种污泥,但启动周期较长。


污泥接种浓度至少不低10Kg·VSS/m3反应器容积,但接种污泥填充量不大于反应器容积60%。污泥接种中应防止无机污泥、砂以及不可消化的其它物进入厌氧反应器内。


2.接种污泥启动


启动分以下三个阶段进行:


1.起始阶段——反应池负荷从0.5-1.0kgCOD/m3d或污泥负荷0.05-0.1kgCOD/kgVSS·d开始。进入厌氧池消化降解废水的混合液浓度不大于COD5000mg/L,并按要求控制进水,最低的COD负荷为1000mg/L。进液浓度不符合应进行稀释。


进液时不要刻意严格控制所有工艺参数,但应特别注意乙酸浓度,应保持在1000mg/L以下。进液采用间断冲击形式,即每3~4小时一次,每次5-10min,之后逐步减断间隔时间至1小时,每次进液时间逐步增长20~30min。起始阶段,进水间隔时间过长时,则应每隔1小时开动泵对污泥搅拌一次,每次3~5min。


2.启动第二阶段——当反应器容积负荷上升到2-5kgCOD/m3d时,这一阶段洗出污泥量增大,颗粒污泥开始产生。一般讲,从第一段到第二段要40d时间,此时容积负荷大约为设计负荷的50%。


3.启动的第三阶段——从容积负荷50%上升到100%,采用逐步增加进料数量和缩短进料间断时间来实现。衡量能否获进料量和缩短进料时间的化验指标定控制发挥性脂肪酸VFA不大于500mg/L,当VFA超过500-1000mg/L,厌氧反应器呈现酸化状态,超过1000mg/L则表明已经酸化,需立即采取措施停止进料,进行菌种驯化。一般来讲第二段到第三段也需30-40d时间。


3.启动的要点


1.启动一定要逐步进行,留有充裕的时间,并不能期望很短时间进入加料运行达到厌氧降解的目标。


因为启动实际上是使细菌从休眠状态恢复,即活化的过程。启动中细菌选择、驯化、增殖过程都在进行,原厌氧污泥中浓度较低的甲烷菌的增长速度相对于产酸菌要慢的多。因此,这时负荷一般不能高,时间不能短,每次进料要少,间隔时间要长。


2.混合进液浓度一定要控制在较低水平,一般COD浓度为1000-5000mg/L,环保小蜜蜂,当超过5000mg/L,应进行出水循环和加水稀释至要求。


3.若混合液中亚硫酸盐浓度大于200mg/L时,则亦应稀释至100mg/L以下才能进液。


4.负荷增加操作方式:启动初期容积负荷可从0.2-0.5kgCOD/m3·d开始,当生物降解能力达到80%以上时,再逐步加大。


若最低负荷进料,厌氧过程仍不正常COD不能消化,则进料间断时间应延长24h或2-3d,检查消化降解的主要指标测量VFA浓度,启动阶段VFA应保持在3mmoL/L以下。


5.当容积负荷走到2.0kgCOD/m3d后,每次进料负荷可增大,但最大不超过20%,只有当进料增大,而VFA浓度且维持不变,或仍维持在<3mmoL/L水平时,进料量才能不断增大进液间隔才能不断减少。


9.厌氧颗粒污泥中的微生物种群及分布情况

分颗粒污泥本质上是多种微生物的聚集体,主要由厌氧消化生物组成。颗粒污泥中参与解复杂有机体、生成甲烷的厌氧细菌可分为三类,主要是水解发酵细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌。水解发酵细菌的作用是对有机物体进行最初的分解。生成有机酸和乙醇;产氢产乙醇对有机酸和乙醇做进一步的分解利用,并代谢产生H2和乙酸;产甲烷菌则将H2、CO2、乙醇以及其他一些化合物转化成甲烷。在颗粒污泥中,他们首先各自以菌落的形式生长繁殖,之后逐渐相互交融,形成了混栖菌落中,菌与菌之间的相互接触十分紧密而且排列有序,这种结构十分有利于种间氢的转移和营养物质的传递、吸收及代谢,从而形成了一个互惠互利、互营共生的微生态系统。观察表明,厌氧颗粒污泥的形成时间上是不同类型的微生物在废水处理过程中自我固定化的过程。在各菌群的生长繁殖过程中,各菌体本身所产生的胞外粘液物质将不同的菌体粘连起来并相互交融,丝状菌则穿插其中,对颗粒的形成起到缠绕和坚固作用。由此,不同类型的细菌的细菌种群在污泥颗粒内外组成了互生或共生体系,使污泥颗粒内外组成了互生或共生体系,是污泥颗粒形成了一个微生态系统。在此系统中,有利于形成多种细菌共同生长的生化条件,有利于细菌对有机物的降解。



产甲烷菌和产乙酸菌是厌氧颗粒污泥中的优势菌种,产乙酸菌和产甲烷菌并不是单独分布在各自的菌落中的,而是在同一菌落中错落中错落的呈“格子状”分布。Harada发现各种微生物种群有各自不同的分布区域:水解菌和产酸菌分布在颗粒污泥的外围,而产甲烷丝状菌则在颗粒内部居多。目前,对颗粒污泥中微生物相的研究大部分集中在甲烷菌上,对其他两类细菌的研究不多。

Wu等发现在处理主要含乙醇、丙酸、乙酸,及少量硫酸盐的酿酒废水的UASB反应器中形成的厌氧颗粒污泥中主要含有产乙酸菌,甲烷丝菌、甲烷杆菌、同时也有硫酸盐还原菌存在,在研究该SRB在基质降解及甲烷产生过程中所起到的作用是发现,该SRB在乙醇及丙酸的降解过程中起主要作用,而在乙酸及中间代谢产物如甲酸、H2的代谢中所起作用很小。他们主要是通过产甲烷菌来完成的。


10.活性污泥的培养步骤和注意事项

活性污泥(activesludge)是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称,1912年由英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)发现,活性污泥可分为好氧活性污泥厌氧颗粒活性污泥,活性污泥主要用来处理污废水。活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机污水的一类好氧处理方法活性污泥中复杂的微生物与废水中的有机营养物形成了复杂的食物链。最先担当净化任务的是异氧菌和腐生性真菌,细菌特别是球状细菌起着最关键的作用,优良运转的活性污泥,是以丝状菌为骨架由球状菌组成的菌胶团。沉降性好,随着活性污泥的正常运行,细菌大量繁殖,开始生长原生动物,是细菌一次捕食者。活性污泥常见的原生动物有鞭毛虫、肉毛虫、纤毛虫和吸管虫。活性污泥成熟时固着型的纤毛虫、钟虫占优势;后生动物是细菌的二次捕食者,如轮虫、线虫等只能在溶解氧充足时才出现,所以当出现后生动物时说明处理水质好转标志。其性能指标包括:混合液悬浮固体(MLSS),污泥沉降比(SV),污泥指数[污泥体积指数(SVI),污泥密度指数(SDI)。

怎样培养水处理段的活性污泥

污水处理厂在单体试车初步验收和联动试车的基础上。进水的污水水质、水量能满足初步运行的要求,即可进行投产试运行。首先要培养活性污泥,一般直接通污水进行培养。将城市污水引人曝气池后暂停进水,进行曝气。在水温、气温都合适情况下1~2天就会出现絮状物,这时可少量连续进水,也可间歇进水,连续曝气。连续曝气一周后,通过显微镜检查到菌胶团长势良好后即可由少到大逐渐增加进水到设计量,投入试运行。如果营养不足可加人一些粪便、食品加工业的含氮磷丰富的废液,以及饭店的米泔水等以增快培养的速度。还要注意在培养菌的初期,由于好氧细菌没大量形成,应控制曝气量,避免好氧细菌老化。

怎样培养污泥处理段的厌氧污泥

大中型污水处理厂一般在水处理段正常后,有足够的剩余污泥后,再培养厌氧污泥比较有利。先将消化池内充满二级出水,投入其它消化池的厌氧污泥菌种,或接入水处理段的剩余污泥。在消化污泥来源缺乏的地方也可用人粪、牛粪、猪装、酒糟、剩余的淀粉等有机废物稀释到含固率为1%~3%投入硝化池。培养消化污泥菌时,必须控制pH值和有机物投配负荷,PH值应保持在6.4~7.8之间。有机负荷控制在0.5kgVSS/(m3˙d)之下。投配负荷过高,会导致挥发性脂肪酸大量积累,PH值降低,使酸衰退阶段太长,从而延长培养时间。充分搅拌消化池内的混合污泥。中温消化要保持消化池内的水温在35℃士2°C,边进泥边加热,待加至所需温度及混位后,暂停进泥。待厌氧消化产气正常后可逐新增加投泥量,直至到正常加泥。每日分析沼气成分,所需数据正常时,取样品进行点火试验,(注意防火、防爆)然后才可正式进行沼气利用工作。

试运行期间应注意什么

当活性污泥培养成功后,污水处理厂即可投产试运行。试运行的水量可根据来水情况安排。一般开始试运行时按照设计量的一半运行,待正常时再投入另一半试运行。试运行期间为了确定最佳工艺运行条件主要作为变量考虑的因素有污水的温度、pH、电导率、曝气池中的溶解氧和污泥浓度、消化池内泥温、pH値、加热污泥系统的运行情况、沼气柜的运行情况、脱水机的运行状况。活性污泥法的重要参数BOD5、CODcr、MLSS、MLVSS、氨氮、总磷等需要化验室每天监测,用以调整工艺参数。SV、SVI、显微镜检査,每天可根据实际需要多次检测,随时调整工艺。污水处理、污泥处理在试运行阶段控制、调整应以培养、驯化污泥为主,切实做好控制、观察、记录和分析检验工作,对污水处理量、污泥处理量、污泥产量、沼气产量、药剂耗量、生产电耗量、自来水耗量应有详细记录。对进、出水水质、好氧污泥指标、厌氧活性污泥指标、脱水污泥指标、沼气成分等应有足够的分析数据,便于提高污水处理的质量。



11.污水除磷加药位置,你做对了吗?

工业污水中的磷主要来源于原材料的磷化物。同时,生活中含磷洗涤剂的大量使用也会使生活污水中的磷含量增加。此外,其他行业如化工、造纸、医药等行业排放的废水常含有有机磷化合物。那么对于有没有一种方法能适用各个行业的磷超标呢?好学的我针对这个问题特意请教了我们的工程师答案就是:“用化学法除磷!”同时,工程师也详细说了,化学除磷是通过化学沉淀过程完成的。化学沉淀是指通过向污水中投加药剂。但是投加除磷剂沉淀的位置也是有讲究的,实际中常采用的有:前沉淀、同步沉淀和后沉淀。

1、前沉淀

在沉淀池前投加金属沉淀剂到原水中。其一般需要设置产生涡流的装置或者供给能量以满足混合的需要。

相应产生的沉淀产物(大块状的絮凝体)则在一次沉淀池中通过沉淀而被分离。

如果生物段采用的是生物滤池,则不允许使用Fe2+药剂,以防止对填料产生危害(产生黄锈)。

前沉淀工艺适合于现有污水处理厂的改建(增加化学除磷措施),因为通过这一工艺步骤不仅可以去除磷,  而且可以减少生物处理设施的负荷。

2、同步沉淀

同步沉淀是使用较为广泛的,其是将除磷剂投加在曝气池出水或二次沉淀池进水中,个别情况也有将除磷剂投加在曝气池进水或回流污泥渠(管)中。

目前很多污水厂都采用同步沉淀,加药对活性污泥的影响比较小。

3、后沉淀

将沉淀、絮凝以及被絮凝物质的分离在一个与生物设施相分离的设施中进行的方法则是后沉淀。

向出水中投加除磷剂,一般将除磷剂投加到二次沉淀池后的一个混合池中,之后混合沉淀。并在其后设置絮凝池和沉淀池(或气浮池)。

对于要求不严的受纳水体,在后沉淀工艺中可采用石灰乳液药剂,但必须对出水pH值加以控制,比如采用沼气中的二氧化碳进行中和。

采用气浮池可以比沉淀池更好地去除悬浮物和总磷,但因为需恒定供应空气而运转费用较高。