WSZ-AO-2地埋式一體化污水處理設(shè)備
污水處理中表面活性物質(zhì)的特性分析
在鉆井液產(chǎn)品中,污水處理表面活性劑被設(shè)計(jì)用來吸附特定的基質(zhì)類型:鉆屑(頁巖抑制劑、防膨劑和油潤濕劑)、加重材料和堵漏材料(油潤濕劑)、液體內(nèi)相(乳化劑)和鉆桿/管套/井壁(潤滑劑、提高機(jī)械鉆速增強(qiáng)劑)。但是,在這些添加劑中沒有一種可以被選擇作為理想的吸附基質(zhì),而是每一種需要其吸附不同種類基質(zhì)。尤其是潤滑劑和提高機(jī)械鉆速的增強(qiáng)劑,可以吸附在任何物質(zhì)上,包括鉆井液振動(dòng)篩篩布、旋流器和離心泵內(nèi)表面,它們有可能累積到使這些設(shè)備處理量減少的程度。除了避免采用表面活性劑對(duì)鉆井液過度處理之外,沒有別的方法可以減輕這種情況;可選擇用低能量物質(zhì)(如Tenon’。M)*性覆膜設(shè)備暴露的表面來阻止吸附,但這種溶液成本高。污水處理中另一方面,鉆井液潤滑劑、機(jī)械鉆速增強(qiáng)劑或是潤滑劑很薄的膜實(shí)際上是有益于在固控設(shè)備內(nèi)部或外部表面上抑制腐蝕和積累固相。適度的處理,將促進(jìn)形成相對(duì)薄的覆膜而不是形成厚沉積,可以還原固相設(shè)備的性能。
低相對(duì)分子質(zhì)量(LMw)頁巖抑制劑(如各種胺)可以作為黏土內(nèi)層和水化抑制劑,防止鉆屑膨脹和分散,像泥頁巖包被劑,它們能夠抑制鉆屑分散并使鉆屑容易被清除。污水處理稀釋劑和解絮凝劑,包括木質(zhì)素磺酸鹽、褐煤、多磷酸鹽和低相對(duì)分子質(zhì)量丙烯酰胺。
接觸氧化法是以附著在填料(材為聚乙烯加醇化絲)上的生物膜為主,凈化有機(jī)廢水的一種高效水處理工藝。具有活性污泥法特點(diǎn)的生物膜法,兼有活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點(diǎn)。在可生化條件下,不論應(yīng)用于工業(yè)廢水還是養(yǎng)殖污水、生活污水的處理,都取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。該工藝因具有高效節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負(fù)荷、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的污水處理系統(tǒng)。
生物處理是經(jīng)過物化處理后的環(huán)節(jié),也是整個(gè)循環(huán)流程中的重要環(huán)節(jié),在這里氨氮、亞xiao酸、xiao酸鹽、liu化氫等有害物質(zhì)都將得到去除,對(duì)以后流程中水質(zhì)的進(jìn)一步處理將起到關(guān)鍵作用。
固定化微生物的固定方法
固定化方法有載體結(jié)合法、交聯(lián)法、包埋法、逆膠束酶反應(yīng)系統(tǒng)和孔網(wǎng)狀載體截陷固定技術(shù)。
1、 載體結(jié)合法。
以共價(jià)結(jié)合、離子結(jié)合和物理吸附等將微生物固定在非水溶性的載體上。載體有葡聚糖、活性炭、膠原、瓊脂糖、多孔玻璃珠、高嶺土、硅膠、氧化鋁、羧甲基纖維素等。在污水處理中,這種固定方式要求生物膜載體表面具某種活性基團(tuán),通??蓪?duì)載體表面進(jìn)行改性,達(dá)到攜帶活性基的目的。
2、 交聯(lián)法
將微生物與2個(gè)或2個(gè)以上的官能團(tuán)的試劑反應(yīng)形成共價(jià)鍵的固定方法。交聯(lián)劑有:戊二醇、雙重氮聯(lián)苯胺和六亞甲基二異氰酸酯。細(xì)胞間自交聯(lián)是自然界普遍存在的一種現(xiàn)象,如活性污泥系統(tǒng)中菌膠團(tuán)的形成以及厭氧污泥床中顆粒污泥的產(chǎn)生均是通過細(xì)胞間自交聯(lián)實(shí)現(xiàn)的。為了進(jìn)一步強(qiáng)化細(xì)胞間或酶間的這種自交聯(lián)程度,可以認(rèn)為的加入一些交聯(lián)劑形成細(xì)胞間的穩(wěn)固結(jié)合。交聯(lián)劑在活性污泥系統(tǒng)中也有應(yīng)用,有時(shí)認(rèn)為地向曝氣池內(nèi)投加一定量的交聯(lián)劑能得到更好的菌膠團(tuán),它有利于二沉池中泥水分離及有助于控制曝氣池內(nèi)微生物濃度。
好氧池就是通過曝氣等措施維持水中溶解氧含量在4mg/l左右,適宜好氧微生物生長繁殖,從而處理水中污染物質(zhì)的構(gòu)筑物; 厭氧池就是不做曝氣,污染物濃度高,因?yàn)榉纸庀娜芙庋跏沟盟w內(nèi)幾乎無溶解氧,適宜厭氧微生物活動(dòng)從而處理水中污染物的構(gòu)筑物; 缺氧池是曝氣不足或者無曝氣但污染物含量較低,適宜好氧和兼氧微生物生活的構(gòu)筑物。 不同的氧環(huán)境有不同的微生物群,微生物也會(huì)在環(huán)境改變的時(shí)候改變行為,從而達(dá)到去除不同的污染物質(zhì)的目的。
好氧池的作用是讓活性污泥進(jìn)行有氧呼吸,進(jìn)一步把有機(jī)物分解成無機(jī)物。去除污染物的功能。運(yùn)行好是要控制好含氧量及微生物的其他各需條件的,這樣才能是微生物具有大效益的進(jìn)行有氧呼吸。
厭氧處理是利用厭氧菌的作用,去除廢水中的有機(jī)物,通常需要時(shí)間較長。厭氧過程可分為水解階段、酸化階段和甲烷化階段。
【有機(jī)污水處理工藝技術(shù)特點(diǎn)】
1、無需曝氣,節(jié)省用電。理論上講,好氧曝氣去除1kgBOD需要耗電1.67kWh,而通過厭氧處理,可以節(jié)約電耗80%。
2、產(chǎn)生有價(jià)值的能源——沼氣。理論上講,厭氧降解1kgCOD可以產(chǎn)生0.4~0.5m3沼氣,每m3沼氣的燃燒熱值大約為23000~27000kJ/ m3,如用于發(fā)電,1立方米沼氣可發(fā)電1.50~1.80度。
3、產(chǎn)生污泥量少,顆粒污泥同時(shí)是有價(jià)值的接種產(chǎn)品。通常好氧去除1kgBOD產(chǎn)生0.4kg很難處理的好氧污泥;而厭氧去除1kgCOD只產(chǎn)生0.05kg左右的厭氧污泥,而且無需處理,可以作為有價(jià)值的種泥商品。
4、由于合成新生細(xì)胞少,合成細(xì)胞所需的氮、磷營養(yǎng)鹽也少。好氧反應(yīng)對(duì)氮、磷的需求比例是:BOD:N:P=100:5:1,而厭氧反應(yīng)對(duì)應(yīng)的比例為:BOD:N:P=300:5:1。
5、處理容積負(fù)荷高,占地小。
6、抗沖擊負(fù)荷性強(qiáng)。
7、一般好氧法處理氨氮大約在30%左右,而好氧與厭氧結(jié)合氨氮的處理能力可以達(dá)到80%左右。
雖然厭氧在處理高濃度有機(jī)廢水方面具有較大優(yōu)勢(shì),但是它同時(shí)也存在一定的缺點(diǎn),如運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)間較長,需要較高的管理水平,容易產(chǎn)生臭味,特別是對(duì)于規(guī)模較小的工業(yè)處理工程更是如此。但是在厭氧反應(yīng)中可以放棄反應(yīng)時(shí)間長、控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段,將反應(yīng)控制在酸化階段,這樣較之全過程的
WSZ-AO-2地埋式一體化污水處理設(shè)備發(fā)酵(或酸化)階段
在這一階段,上述小分子的化合物在發(fā)酵細(xì)菌(即酸化菌)的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更為簡單的化合物并分泌到細(xì)胞外。這一階段的主要產(chǎn)物有揮發(fā)性脂肪酸(簡寫為VFA)、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等。與此同時(shí),酸化細(xì)菌也利用部分物質(zhì)合成新的細(xì)胞物質(zhì),因此未經(jīng)酸化廢水厭氧處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生更多的剩余污泥。酸化菌對(duì)pH有很大的容忍性,產(chǎn)酸可在pH到4的條件下進(jìn)行,產(chǎn)甲烷菌則有它自己的pH:6.5~7.5,超出這個(gè)范圍則轉(zhuǎn)化速度將減慢。
產(chǎn)乙酸產(chǎn)氫階段
在此階段,上一階段的產(chǎn)物被進(jìn)一步降解為乙酸(又稱醋酸)、氫和二氧化碳,這是終產(chǎn)甲烷反應(yīng)的反應(yīng)底物。
4.產(chǎn)甲烷階段(高的階段)
產(chǎn)甲烷菌是一種嚴(yán)格的厭氧微生物,與其它厭氧菌比較,其氧化還原電位非常低(<-330mV)。
酸化池中的反應(yīng)是厭氧反應(yīng)中的一段。 厭氧池是指沒有溶解氧,也沒有硝酸鹽的反應(yīng)池。缺氧池是指沒有溶解氧但有硝酸鹽的反應(yīng)池。
酸化池---水解、酸化、產(chǎn)乙酸,限制甲烷化,有pH值降低現(xiàn)象。工藝簡單,易控制操作,可去除部分COD。目的提高可生化性; 厭氧池---水解、酸化、產(chǎn)乙酸、甲烷化同步進(jìn)行。需要調(diào)節(jié)pH,不易操作控制,去除大部分COD。目的是去除COD。
缺氧池---有水解反應(yīng),在脫氮工藝中,其pH值升高。在脫氮工藝中,主要起反硝化去除硝態(tài)氮的作用,同時(shí)去除部分BOD。也有水解反應(yīng)提高可生化性的作用。
水解酸化池內(nèi)部可以不設(shè)曝氣裝置,控制停留時(shí)間再水解、酸化階段,不出現(xiàn)厭氧產(chǎn)氣階段,前兩個(gè)階段的COD去除率不是很高,因?yàn)樗哪康闹皇菍⒋蠓肿拥淖兂尚》肿佑袡C(jī)物,一般去除率在20%左右,產(chǎn)氣階段的COD去除率一般在40%左右,但這是產(chǎn)生的硫化氫氣體要進(jìn)行除臭處理,且達(dá)到產(chǎn)氣階段的停留時(shí)間要較前兩階段長,也就是要出現(xiàn)厭氧狀態(tài)。缺缺氧池內(nèi)要設(shè)置曝氣裝置,控制溶解氧在0.3-0.8mg/l,利用兼氧微生物及生物膜來降解廢水中的有機(jī)物,接觸氧化池內(nèi)的曝氣器要慎重選擇,既要保證供氧量,又要確保有利于生物膜的脫落、更新。一般不選用微孔曝氣器作為池底的曝氣器。
微生物的固定化技術(shù):
固定化微生物
以與固定化酶相同的固定方法將酶活力強(qiáng)的微生物體固定在載體上,微生物體本身是多酶體系的固定化載體,將整個(gè)細(xì)胞固定化更有利于保持其原有活性,甚至可提高活性。有死細(xì)胞固定化和生長細(xì)胞固定化兩種。水解酸化的產(chǎn)物主要是小分子有機(jī)物,使廢水中溶解性有機(jī)物顯著提高,而微生物對(duì)有機(jī)物的攝取只有溶解性的小分子物質(zhì)才可直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),而不溶性大分子物質(zhì)首先要通過胞外酶的分解才得以進(jìn)入微生物體內(nèi)代謝。例如天然膠聯(lián)劑(主要為淀粉類),首先被轉(zhuǎn)化為多糖,再水解為單糖。纖維素被纖維素酶水解成纖維二糖與葡萄糖。半纖維素被聚木糖酶等水解成低聚糖和單糖。
水解過程較緩慢,同時(shí)受多種因素的影響,是厭氧降解的限速階段。在酸化這一階段,上述*階段形成的小分子化合物在發(fā)酵細(xì)菌即酸化菌的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更簡單的化合物并分泌到細(xì)菌體外,主要包括揮發(fā)性有機(jī)酸(VFA)、乳醇、醇類等,接著進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸等。酸化過程是由大量發(fā)酵細(xì)菌和產(chǎn)乙酸菌完成的,他們絕大多數(shù)是嚴(yán)格厭氧菌,可分解糖、氨基酸和有機(jī)酸。
包埋法。
將微生物包埋在凝膠微小格子中,或者將微生物包裹在半透性的聚合物膜內(nèi)的固定方法。格子型的包埋材料:聚丙烯酰胺(PACAM)凝膠、*(PVA)、瓊脂、硅膠等。微膠囊型的包埋材料有尼龍、乙基纖維素和硝酸纖維素。包埋技術(shù)是通過某些多聚體化合物包裹微生物,從而達(dá)到固定微生物的目的。它有兩大特點(diǎn),一是可快速、簡捷地獲得固定微生物;二是可以選擇性地同時(shí)固定不同菌屬的微生物。目前,該種技術(shù)在文獻(xiàn)中已有大量報(bào)道,特別是在生物工程領(lǐng)域。由于研究目的的不同,所選用的多聚體包埋劑也不盡相同。在污水生物處理中,人們應(yīng)用較多的包埋劑為PVA及海藻酸等。經(jīng)過多聚體包埋處理后的微生物分別于多聚體骨架內(nèi),可以將它們制成顆粒或方塊狀等不同形狀的材料。值得強(qiáng)調(diào)的是,多聚體在包埋處理了微生物后,一般其機(jī)械強(qiáng)度不夠理想,加之微生物在包埋體的增長,使的包埋體的破損率較高。這些無疑在一定程度上限制了多聚體包埋技術(shù)在污水生物處理中的大規(guī)模應(yīng)。
反應(yīng)機(jī)理
生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝,其特點(diǎn)是在池內(nèi)設(shè)置填料,池底曝氣對(duì)污水進(jìn)行充氧,并使池體內(nèi)污水處于流動(dòng)狀態(tài),以保證污水與污水中的填料充分接觸,避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。
該法中微生物所需氧由鼓風(fēng)曝氣供給,生物膜生長至一定厚度后,填料壁的微生物會(huì)因缺氧而進(jìn)行厭氧代謝,產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用造成生物膜的脫落,并促進(jìn)新生物膜的生長,此時(shí),脫落的生物膜將隨出水流出池外。
基本特點(diǎn)
1、由于填料比表面積大,池內(nèi)充氧條件良好,池內(nèi)單位容積的生物固體量較高,因此,生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷;
2、由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多,水流*混合,故對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力;
3、剩余污泥量少,不存在污泥膨脹問題,運(yùn)行管理簡便。