每天處理90噸地埋式污水處理裝置
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城市污水處理工藝流程總述
典型的城市污水處理工藝流程主要包括機(jī)械處理、生化處理、污泥處理等工段。有機(jī)械處理以及生化處理構(gòu)成的系統(tǒng)屬于二級(jí)處理系統(tǒng)，其中BOD5和SS去除率可達(dá)到90%～98%。處理效果介于一級(jí)和二級(jí)處理中間的一般稱(chēng)為強(qiáng)化一級(jí)處理、一級(jí)半處理或不*二級(jí)處理，主要有高負(fù)荷生物處理法和化學(xué)處理法兩大類(lèi)，BOD5去除率達(dá)45%～75%。具有生物除磷脫氮功能的二級(jí)處理系統(tǒng)通常稱(chēng)為深度二級(jí)處理。為了除特定的物質(zhì)，在二級(jí)處理之后設(shè)置的處理系統(tǒng)屬于三級(jí)處理，例如化學(xué)除磷，活性炭吸附等。
污染物的分類(lèi)
從污水處理的角度，污染物可分為懸浮固體污染物、有機(jī)污染物、有毒物質(zhì)、污染生物和污染營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。城市污水中含有的大量有機(jī)物排入水體，會(huì)使水體中溶解氧的含量降低，甚至達(dá)到缺氧狀態(tài)，嚴(yán)重污染水體，使水中魚(yú)類(lèi)無(wú)法生存。污水中有機(jī)物濃度一般用生物化學(xué)需氧量(BOD5)、化學(xué)需氧量(COD)、總需氧量(TOD)和總有機(jī)碳(TOC)來(lái)表示。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要指氮、磷，其可使藻類(lèi)和浮游生物繁殖，形成“水華”和“赤潮”。
污水的處理方法
污水處理方法可根據(jù)水質(zhì)類(lèi)型分為物理處理法、生物處理法、污水處理產(chǎn)生的污泥處置及化學(xué)處理法，還可根據(jù)處理程度分為一級(jí)處理、二級(jí)處理及三級(jí)處理等工藝流程。
物理處理方法：是利用物理作用分離和去除污水中污染物質(zhì)的方法。常用方法有篩濾截留、重力分離、離心分離等，相應(yīng)處理設(shè)備主要有格柵、沉砂池、沉淀池及離心機(jī)氧其中沉淀池同城鎮(zhèn)給水處理中的沉淀池。
生物處理法：是利用微生物的代謝作用，去除污水中有機(jī)物質(zhì)的方法。常用的有活性污泥法、生物膜法等，還有氧化塘及污水土地處理法?；瘜W(xué)處理法在城市污水處理中使用較少，一般涉及城市給水處理中的其他化學(xué)方法如中和氧化還原、離子交換、電解主要用于工業(yè)廢水處理，很少用于城市污水處理。污泥需處理才能防止二次污染，其處置方法常有濃縮、厭氧消化、脫水及熱處理等。
一級(jí)處理：主要針對(duì)水中懸浮物質(zhì)，常采用物理的方法，經(jīng)過(guò)一級(jí)處理后，污水懸浮物去除可達(dá)40%左右，附著于懸浮物的有機(jī)物也可去除30%左右;
二級(jí)處理：主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)。通常采用的方法是微生物處理法，具體方式有活性污泥法和生物膜法。生物處理就是利用微生物分解氧化有機(jī)物的這一功能，并采取一定的人工措施，創(chuàng)造有利于微生物生長(zhǎng)、繁殖的環(huán)境，使微生物大量繁殖，以提高其分解氧化有機(jī)物效率。污水經(jīng)過(guò)一級(jí)處理以后，已經(jīng)去除了漂浮物和部分懸浮物，BOD5的去除率約25%～30%。經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后，BOD5去除率可達(dá)90%以上，二沉池出水能達(dá)標(biāo)排放。
活性污泥處理系統(tǒng)，在當(dāng)前污水處理領(lǐng)域，是應(yīng)用為廣泛的處理技術(shù)之一，曝氣池是其反應(yīng)器。污水與污泥在曝氣池中混合，污泥中的微生物將污水中復(fù)雜的有機(jī)物降解，并用釋放出的能量來(lái)實(shí)現(xiàn)微生物本身的繁殖和運(yùn)動(dòng)等。
污水處理的工藝技術(shù)當(dāng)前流行的污水處理工藝有：AB法、SBR法、氧化溝法、普通曝氣法、膜分離機(jī)等，各有其自身的特點(diǎn)。
AB法
該工藝對(duì)曝氣池按高、低負(fù)荷分為二級(jí)供氧。*負(fù)荷高，曝氣時(shí)間短，產(chǎn)生污泥量大，污泥負(fù)荷2.5kgBOD/(kgMLss˙d)以上，池容積負(fù)荷在6kgBOD/(m3˙d)以上;B級(jí)負(fù)荷低，污泥齡較長(zhǎng)。*和B級(jí)亦可分期建設(shè)，*與B級(jí)間設(shè)中間沉淀池。兩級(jí)池子的F/M(污染物量與微生物量之比)不同，形成不同的微生物群體。AB法盡管有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，但不適合低濃度水質(zhì)。
SBR法水解是指有機(jī)物進(jìn)入微生物細(xì)胞前、在胞外進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)。微生物通過(guò)釋放胞外自由酶或連接在細(xì)胞外壁上的固定酶來(lái)完成生物催化反應(yīng)。
酸化是一類(lèi)典型的發(fā)酵過(guò)程，微生物的代謝產(chǎn)物主要是各種有機(jī)酸。
從機(jī)理上講，水解和酸化是厭氧消化過(guò)程的兩個(gè)階段，但不同的工藝水解酸化的處理目的不同。水解酸化-好氧生物處理工藝中的水解目的主要是將原有廢水中的非溶解性有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙庑杂袡C(jī)物，特別是工業(yè)廢水，主要將其中難生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到獾挠袡C(jī)物，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧處理?？紤]到后續(xù)好氧處理的能耗問(wèn)題，水解主要用于低濃度難降解廢水的預(yù)處理?；旌蠀捬跸に囍械乃馑峄哪康氖菫榛旌蠀捬跸^(guò)程的甲烷發(fā)酵提供底物。而兩相厭氧消化工藝中的產(chǎn)酸相是將混合厭氧消化中的產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相分開(kāi)，以創(chuàng)造各自的*環(huán)境。
處理過(guò)程
厭氧生化處理的概述
廢水厭氧生物處理是指在無(wú)分子氧的條件下通過(guò)厭氧微生物(包括兼氧微生物)的作用，將廢水中各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過(guò)程。
厭氧生化處理過(guò)程：高分子有機(jī)物的厭氧降解過(guò)程可以被分為四個(gè)階段：水解階段、發(fā)酵(或酸化)階段、產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。
水解階段
水解可定義為復(fù)雜的非溶解性的聚合物被轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的溶解性單體或二聚體的過(guò)程。
發(fā)酵(或酸化)階段
發(fā)酵可定義為有機(jī)物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過(guò)程，在此過(guò)程中溶解性有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物，因此這一過(guò)程也稱(chēng)為酸化。
產(chǎn)乙酸階段
在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下，上一階段的產(chǎn)物被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細(xì)胞物質(zhì)。
甲烷階段
這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。
水解酸化分析
高分子有機(jī)物因相對(duì)分子量巨大，不能透過(guò)細(xì)胞膜，因此不可能為細(xì)菌直接利用。它們?cè)谒怆A段被細(xì)菌胞外酶分解為小分子。例如，纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被蛋白質(zhì)酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產(chǎn)物能夠溶解于水并透過(guò)細(xì)胞膜為細(xì)菌所利用。水解過(guò)程通常較緩慢，多種因素如溫度、有機(jī)物的組成、水解產(chǎn)物的濃度等可能影響水解的速度與水解的程度。
酸化階段，上述小分子的化合物在酸化菌的細(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。發(fā)酵細(xì)菌絕大多數(shù)是嚴(yán)格厭氧菌，但通常有約1%的兼性厭氧菌存在于厭氧環(huán)境中，這些兼性厭氧菌能夠起到保護(hù)嚴(yán)格厭氧菌免受氧的損害與抑制。這一階段的主要產(chǎn)物有揮發(fā)性脂肪酸、醇類(lèi)、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等，產(chǎn)物的組成取決于厭氧降解的條件、底物種類(lèi)和參與酸化的微生物種群。
水解階段是大分子有機(jī)物降解的必經(jīng)過(guò)程，大分子有機(jī)想要被微生物所利用，必須先水解為小分子有機(jī)物，這樣才能進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)進(jìn)一步降解。酸化階段是有機(jī)物降解的提速過(guò)程，因?yàn)樗鼘⑺夂蟮男》肿佑袡C(jī)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的化合物并分泌到細(xì)胞外。這也是為何在實(shí)際的工業(yè)廢水處理工程中，水解酸化往往作為預(yù)處理單元的原因。
兩點(diǎn)普遍認(rèn)同的作用：
1、提高廢水可生化性：能將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子。
每天處理90噸地埋式污水處理裝置酸化水解污泥的培養(yǎng)
酸化水解池污泥培養(yǎng)比較慢，主要保證營(yíng)養(yǎng)物均衡;
水解酸化池污泥考慮接種其他類(lèi)似造紙廠的生化污泥，或是逐漸的將好氧池內(nèi)的剩余污泥定期的排入水解酸化池，采用此方法接種的污泥所含的微生物能較快的適應(yīng)環(huán)境，縮短馴化周期。
脈沖罐脈沖強(qiáng)度是水解酸化池能否發(fā)揮作用的關(guān)鍵，脈沖罐定時(shí)的放水，通過(guò)水解酸化池底的布水管均勻的分布，利用脈沖產(chǎn)生的短時(shí)沖擊力將廢水與厭氧污泥充分混合，形成污泥床，讓微生物與有機(jī)物充分接觸，提高處理效率，但過(guò)高的脈沖強(qiáng)度會(huì)使膨化的厭氧污泥床過(guò)高，從而被出水帶出，造成厭氧污泥流失，因此需密切觀察脈沖強(qiáng)度是否合適，及時(shí)調(diào)整脈沖強(qiáng)度。
如水解酸化水池出水變黑并帶酸臭味、DO在0.5mg/L以下，COD去除率達(dá)到10%以上，說(shuō)明水解酸化池已經(jīng)開(kāi)始發(fā)揮作用，馴化預(yù)計(jì)需2個(gè)月至2個(gè)半月時(shí)間。
此法進(jìn)水、曝氣、沉淀、出水在同一座池子中完成，常由3～4個(gè)池子構(gòu)成一組，輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，一池一池地間歇運(yùn)行，故稱(chēng)序批式活性污泥法。這種—體化工藝的特點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，由于只有—個(gè)反應(yīng)池，不需二沉池、回流污泥及相關(guān)的設(shè)備，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉池，故節(jié)省了占地和投資，耐沖擊負(fù)荷且運(yùn)行方式靈活，可以從時(shí)間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)除磷脫氮的目的。
