① 淺談廢水生物處理的方法有哪些
廢水生物處理法主要有:
生物化學法
生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用,將硫酸鹽還原成H2S,廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除,同時H2SO4的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明,生物化學法處理含Cr6+濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達99.67%—99.97%。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理,結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子,在銅質量濃度為246.8 mg/L的溶液,當pH為4.0時,去除率達99.12%。[2]
生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外,具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成,分子中含有多種官能團,能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止,對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種,生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好,且生長快、易於實現工業化等特點。此外,微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。[2]
生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子,再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子,有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質,能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易於分離回收重金屬等特點,已經被廣泛應用。[2]
需氧生物處理法
利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復雜的有機物分解的方法。生活污水中的典型有機物是碳水化合物、合成洗滌劑、脂肪、蛋白質及其分解產物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。這些有機物可按生物體系中所含元素量的多寡順序表示為 COHNS。
生物體系中這些反應有賴於生物體系中的酶來加速。酶按其催化反應分為:氧化還原酶:在細胞內催化有機物的氧化還原反應,促進電子轉移,使其與氧化合或脫氫。可分為氧化酶和還原酶。氧化酶可活化分子氧,作為受氫體而形成水或過氧化氫。還原酶包括各種脫氫酶,可活化基質上的氫,並由輔酶將氫傳給被還原的物質,使基質氧化,受氫體還原。水解酶:對有機物的加水分解反應起催化作用。水解反應是在細胞外產生的最基本的反應,能將復雜的高分子有機物分解為小分子,使之易於透過細胞壁。如將蛋白質分解為氨基酸,將脂肪分解為脂肪酸和甘油,將復雜的多糖分解為單糖等。此外還有脫氨基、脫羧基、磷酸化和脫磷酸等酶。
許多酶只有在一些稱為輔酶和活化劑的特殊物質存在時才能進行催化反應,鉀、鈣、鎂、鋅、鈷、錳、氯化物、磷酸鹽離子在許多種酶的催化反應中是不可缺少的輔酶或活化劑。
在需氧生物處理過程中,污水中的有機物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三個階段:第一階段,大的有機物分子降解為構成單元──單糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二階段中,第一階段的產物部分地被氧化為下列物質中的一種或幾種:二氧化碳、水、乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸(或稱 α-氧化戊二酸)或草醋酸(又稱草醯乙酸)。第三階段(即三羧酸循環,是有機物氧化的最終階段)是乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化為二氧化碳和水。有機物在氧化降解的各個階段,都釋放出一定的能量。
在有機物降解的同時,還發生微生物原生質的合成反應。在第一階段中由被作用物分解成的構成單元可以合成碳水化合物、蛋白質和脂肪,再進一步合成細胞原生質。合成能量是微生物在有機物的氧化過程中獲得的。[2]
厭氧生物處理法
主要用於處理污水中的沉澱污泥,因而又稱污泥消化,也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解,最後產生甲烷和二氧化碳等氣體,這些氣體是有經濟價值的能源。中國大量建設的沼氣池就是具體應用這種方法的典型實例。消化後的污泥比原生污泥容易脫水,所含致病菌大大減少,臭味顯著減弱,肥分變成速效的,體積縮小,易於處置。城市污水沉澱污泥和高濃度有機廢水的完全厭氧消化過程可分為三個階段(見圖)。在第一階段,污泥中的固態有機化合物藉助於從厭氧菌分泌出的細胞外水解酶得到溶解,並通過細胞壁進入細胞中進行代謝的生化反應。在水解酶的催化下,將復雜的多糖類水解為單糖類,將蛋白質水解為縮氨酸和氨基酸,並將脂肪水解為甘油和脂肪酸。第二階段是在產酸菌的作用下將第一階段的產物進一步降解為比較簡單的揮發性有機酸等,如乙酸、丙酸、丁酸等揮發性有機酸,以及醇類、醛類等;同時生成二氧化碳和新的微生物細胞。[2]
反應原理
第一、二階段又稱為液化過程。第三階段是在甲烷菌的作用下將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳,因此又稱為氣化過程,其反應可用下式表示:
一些有機酸或醇的氣化過程舉例如下:
乙酸:
CH3COOH─→CO2+CH4
丙酸:
4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4
甲醇:
4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O
乙醇:
2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4
為了使厭氧消化過程正常進行,必須將溫度、pH值、氧化還原電勢等保持在一定的范圍內,以維持甲烷菌的正常活動,保證及時地和完全地將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷。
生物化學反應的速度直接受溫度的影響。進行厭氧消化的微生物有兩類:中溫消化菌和高溫消化菌。前者的適應溫度范圍為17~43℃,最佳溫度為32~35℃;後者則在50~55℃具有最佳反應速度。
近年來,厭氧消化處理法發展到應用於處理高濃度有機廢水,如屠宰場廢水、肉類加工廢水、製糖工業廢水、酒精工業廢水、罐頭工業廢水、亞硫酸鹽制漿廢水等,比採用需氧生物處理法節省費用。
利用生物法處理廢水的具體方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地處理系統和污泥消化等。[2]
② 厭氧污泥怎麼培養
厭氧污泥可以在無氧條件下,放入兼性菌和厭氧細菌,將污泥中的可生物降解的有機物分解CH4、CO2、H2O和H2S消化培養。
污泥厭氧消化是對有機污泥進行穩定處理的最常用的方法,可以處理有機物含量較高的污泥。有機物被厭氧分解,隨著污泥的穩定化,產生大量的高熱值的沼氣作為能源利用,使污泥資源化。適用於大型污水處理廠(站)的污泥處理方法。
在污泥厭氧消化過程中,溫度對有機物負荷和產氣量有明顯影響。根據微生物對溫度的適應性,可將污泥厭氧消化分為中溫(一般30~36℃)厭氧消化和高溫(一般50~55℃)厭氧消化。
研究表明,在污泥厭氧消化過程中,溫度發生±3℃變化時,就會抑制污泥消化速度;溫度發生±5℃變化時,就會突然停止產氣,使有機酸發生大量積累而破壞厭氧消化。
(2)污水廠調試水解酶擴展閱讀
1、水解酸化階段
一般水解過程發生在污泥厭氧消化初始階段,污泥中的非水溶性高分子有機物,如碳水化合物、蛋白質、脂肪、纖維素等在微生物水解酶的作用下水解成溶解性的物質。水解後的物質在兼性菌和厭氧菌的作用下,轉化成短鏈脂肪酸,如乙酸、丙酸、丁酸等,還有乙醇、二氧化碳。
2、乙酸化階段
水解階段產生的簡單可溶性有機物在產氫和產酸細菌的作用下,進一步分解成揮發性脂肪酸(如丙酸、乙酸、丁酸、長鏈脂肪酸)醇、酮、醛、二氧化碳和氫氣等。該過程中乙酸菌和甲烷菌是共生的。
3、甲烷化階段
甲烷化階段發生在污泥厭氧消化後期,在這一過程中,甲烷菌將乙酸(CH3COOH)和H2、CO2分別轉化為甲烷, 如下:
2CH3COOH→2CH4↑+ 2CO2↑
4H2+CO2→CH4+ 2H2O
在整個厭氧消化過程中,由乙酸產生的甲烷約占總量的2/3,由CO2和H2轉化的甲烷約占總量的1/3。
③ 水解酸化池的原理及作用
1、水解酸化池的原理:污水進入水解酸化池後,水解池出水氨氮高於進水。根據污水處理廠實際運行情況,水解酸化池水力停留時間為4.4小時,污泥齡在6d左右,水解酸化池氨氮平均去除率達到42.34%,凱氏氮去除率為40.1%,總氮去除率為37.92%。
同化實現後,同化去除率一般小於10%,沒有硝化反硝化的一般條件,如溶解氧、水力停留時間等。因此,必須有另一種形式的氨氮脫除反應,並初步分析可能存在的厭氧氨氧化現象。但還需要進一步的分析和研究。
2、水解酸化池的作用:
(1)提高廢水可生化性:能將大分子有機物轉化為小分子。
(2)去除廢水中的COD:既然是異養型微生物細菌,那麼就必須從環境中汲取養分,所以必定有部分有機物降解合成自身細胞。
3、水解酸化池的運行過程:厭氧發酵過程可分為四個階段:水解階段、酸化階段、酸降解階段和甲烷化階段。在水解酸化池中,反應過程分水解和酸化兩個階段進行控制。在水解階段,復合填料可將固體有機物降解為可溶性物質,將大分子有機物降解為小分子物質。
在產酸階段,碳水化合物和其他有機化合物降解為有機酸,主要是乙酸、丁酸和丙酸。水解和酸化反應進行得相對較快,通常很難將其分離。這一階段的主要微生物是水解酸化菌。
(3)污水廠調試水解酶擴展閱讀:
水解酸化池的穩定性:
水解酸化池具有較強的抗沖擊負荷能力,在進水COD為1000mg/l時,仍能保證出水在200mg/l,起到很好的緩沖作用;水解酸化池水力停留時間短,土建造價低,操作成本低。
額定成本低,能耗低,污泥水解率高,降低脫水機運行時間,降低能耗。因此,水解酸化池的穩定性和經濟性遠遠高於其他預處理工藝。
④ 化工污水處理中 水解池的作用、原理 以及反應的階段
化工污水水解酸化池停留時間過短,應增加水解酸化池容積。以現階段的容積。只能完成水解階段的處理。
⑤ 工業廢水的生物處理方法
廢水生物處理法 biological treatment of wastewater 廢水生物處理是利用微生物的生命活動,對廢水中呈溶解態或膠體狀態的有機污染物降解作用,從而使廢水得到凈化的一種處理方法。 廢水生物處理技術以其消耗少、效率高、成本低、工藝操作管 理方便可靠和無二次污染等顯著優點而備受人們的青睞。
廢水生物處理技術常採用的方法有厭氧生物處理法、活性污泥法、生物膜法、氧化塘法。
厭氧生物處理法
此法主要用於處理污水中的沉澱污泥,又稱污泥消化,也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解,最後產生甲烷和二氧化碳等氣體,這些氣體是有經濟價值的能源。 厭氧生物處理過程分為3個階段:第一階段水解酸化,在水解酶的催化下,將復雜的多糖類水解為單糖類,將蛋白質水解為氨基酸,並將脂肪水解為甘油和脂肪酸;第二階段產酸,在產酸菌的作用下將第1階段的產物進一步降解為比較簡單的揮發性有機酸等,如 乙酸、丙酸、丁酸等揮發性有機酸,以及醇類、醛類等,同時生成二氧化碳和新的微生物細胞;第三階段產甲烷,在甲烷菌的作用下將第2階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳。處理後的污泥所含致病菌大大減少,臭味顯著減弱,肥分變成速效 的,體積縮小,易於處置。
活性污泥法
活性污泥法是一種應用最廣、工藝比較成熟的廢水生物處理技術。它利用含有好氧微生物的活性污泥,在通氣條件下,使污水凈化的生物學方法。根據曝氣方式的不同。分為普通曝氣法、完 全混合曝氣法、逐步曝氣法、旋流式曝氣法和純氧曝氣法。活性污泥法不僅用於處理生活污水、而且在印染、煉油、石油化工、農葯、造紙和炸葯等許多工業廢水處理中,都取得很好的凈化效果 活性污泥中的微生物以細菌為主,還包括真菌、藻 類、原生動物等。此法最大的弱點是產生大量的剩餘污泥,剩餘污泥已成為令人頭疼的難以解決的疑難問題,研究開發從源頭上不產生或少產生污泥的污水處理技術成為研究的熱點。
生物膜法
生物膜法和活性污泥法一樣都是利用微生物來去除廢水中有機物的方法。生物膜是微生物高度密集的物質,是由好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物等組成的生態系統,主要用於去除廢水中呈溶解的和膠體狀有機污染物 根據不同的理裝置,又分為生物濾池法、生物轉盤法、生物接觸氧化池法、流化床生物膜法、懸浮穎粒生物膜法等。它廣泛應用於石油、印染、造紙、農葯、食品等工業廢水的處理。它具有不存在污泥膨脹問題;對廢水水質、水量的變化有較好的適應性;剩餘污泥量少等優點。
氧化塘法
又稱生物塘法或穩定塘法,是利用一些適宜的自然池塘或人工池塘,由於污水在塘內停留的時間較長,通過水中的微生物代謝活動可以將有機物降解,從而使污水得到凈化的一種方法。在氧化塘中,廢水中的有機物主要是通過有機菌藻 共生作用去除的 氧化塘中同時可以進行好氧和厭氧性分解作用和光合作用,3種作用互相影響。氧化塘的效率較低,並需要較大的空間位置,氧化有機物所需的氧氣來源常不足,引起氧化作用不完全,因而常常產生較大的臭味。由於它是一個開放系統,所以它的處理效率受季節溫度波動的影響很大,這種處理系統只能在溫暖的地方使用。
⑥ 污水生化處理工藝選擇
日前大多數城市污水處理廠都採用活性污泥法。生物處理的原理是通過生物作用,尤其是微生物的作用,完成有機物的分解和生物體的合成,將有機污染物轉變成無害的氣體產物(CO2)、液體產物(水)以及富含有機物的固體產物(微生物群體或稱生物污泥);多餘的生物污泥在沉澱池中經沉澱池固液分離,從凈化後的污水中除去。常用的污水生化處理有以下兩種工藝:
一、污水厭氧生物處理法
污水厭氧生物處理法又稱「厭氧消化」,是利用厭氧微生物以降解污水中的有機污染物,使污水凈化的方法。其機理是在厭氧細菌的作用下將污泥中的有機物分解,最後產生甲烷和二氧化碳等氣體。
完全厭氧消化過程可分三個階段:
1、污泥中的固態有機化合物藉助於從厭氧菌分泌出的細胞外水解酶得到溶解,並通過細胞壁進入細胞,在水解酶的催化下,將多糖、蛋白質、脂肪分別水解為單糖、氨基酸、脂肪酸等;
2、在產酸菌的作用下,將第一階段的產物進一步降解為較簡單的揮發性有機酸,如乙酸、丙酸、丁酸等;
3、在甲烷菌的作用下,將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳。影響因素有溫度、pH值、養料、有機毒物、厭氧環境等。厭氧生物處理的優點:處理過程消耗的能量少,有機物的去除率高,沉澱的污泥少且易脫水,可殺死病原菌,不需投加氮、磷等營養物質。但是,厭氧菌繁殖較慢,對毒物敏感,對環境條件要求嚴格,最終產物尚需需氧生物處理。近年來,常應用於高濃度有機污水生化處理。
二、污水需氧生物處理法
污水需氧生物處理法是利用需氧微生物(主要是需氧細菌)分解污水中的有機污染物,使污水無害化的污水生化處理方法。其機理是,當污水同微生物接觸後,水中的可溶性有機物透過細菌的細胞壁和 細胞膜而被吸收進入菌體內;膠體和懸浮性有機物則被吸附在菌體表面,由細菌的外酶分解為溶解性的物質後,也進入菌體內。這些有機物在菌體內通過分解代謝過程被氧化降解,產生的能量供細菌生命活動的需要;一部分氧化中間產物通過合成代謝成為新的細胞物質,使細菌得以生長繁殖。處理的最終產物是二氧化碳、水、氨、硫酸鹽和磷酸鹽等穩定的無機物。處理時,要供給微生物以充足的氧和各種必要的營養源如碳、氮、磷以及鉀、鎂、鈣、硫、鈉等元素;同時應控制微生物的生存條件,如pH宜為6.5~9,水溫宜為10~35等。主要方法有活性污染法、生物膜法、氧化塘法等。
⑦ 廢水生物處理機理是什麼
廢水生物處理大概包括活性污泥法和生物膜法。其本質是人工強化自專然的微生物降解有屬機廢物的過程。廢水生物處理過程,是經人工培育馴化得到的微生物群體,對廢水中的有機物產生吸附並把有機物當作食物進行消化分解,這樣微生物群體得到持續生存,同時污水水質得到凈化。
⑧ 增加污水中易腐蝕有機物的含量有什麼好處,污水處理廠的生化工藝是什麼
好處:可以直接腐蝕掉有機物,降低水中BOD
(BOD:生化需氧量或生化耗氧量(五日化學需氧量),表示水中有機物等需氧污染物質含量的一個綜合指示。說明水中有機物由於微生物的生化作用進行氧化分解,使之無機化或氣體化時所消耗水中溶解氧的總數量。)
污水處理廠的生化工藝:
通過微生物細菌(好氧厭氧兼性)與污水中有機物雜質在一系列的好氧池厭氧池的生化反應過程從而去除掉污水中的雜質有機物等,,,
上面問題已經回答完畢,望採納,下面獻上H/O生化處理工藝法,你可以了解下,還有很多別的生化工藝法,在此不再多說了,網上多查查,建議去行業網站看
H/O法生化處理工藝 ,污水處理工藝中生化處理法,是處理有機污水的主要方法。大多數有機廢水中含有苯環類或長鏈脂肪酸類物質,它們較難被微生物直接代謝降解。根據廢水的這一特性,採用(H/O)水解(酸化)好氧流體化床工藝做為主體處理工藝,確保出水達到各級要求的排放標准。
水解工藝是一種新開發出來的工藝過程,它是指復雜的有機物分子,在水解酶參與下加以水分子分解為簡單化合物的反應,酶的催化反應效率要比相應無酶反應高106-1013倍,反應是在缺氧條件下進行的。
厭氧反應分為四個階段:水解、酸化、酸性衰退和甲烷化。在水解階段,固體物質溶解為溶解性物質,大分子物質降解為小分子物質,難生物降解物質轉化為易生物降解物質。在酸化階段,有機物降解為各種有機酸。水解和產酸進行得較快,難以把它們分開。起作用的主要微生物是水解菌和產酸菌。
這里所說的水解工藝,就是利用厭氧工藝的前兩段,即把反應控制在第二階段,不進入第三階段。在水解反應器中實際上完成水解和酸化兩個過程。但為了簡化稱呼,簡稱為「水解」。
水解工藝系統中的微生物主要是兼性微生物,它們在自然界中的數量較多,繁殖速度較快。而厭氧工藝系統中的產甲烷菌則是嚴格的專性厭氧菌,它們對於環境的變化。如pH值、鹼度、重金屬離子、洗滌劑、氨、硫化物和溫度等的變化,比水解菌和產酸菌要敏感得多,並且生產緩慢(世代周期長)。
最重要的區別是水解工藝是在缺氧的條件下反應,而厭氧工藝則是在厭氧條件下反應。所謂厭氧(anaerobic)作用是指絕對的無氧(溶解氧DO=0),而缺氧(anexic)作用是指無氧或微氧(DO<0.3-0.5mg/l)。
相對厭氧處理而言,水解反應的水力停留時間較短,反應一般在4-18小時完成。水解工藝運行穩定,受外界氣溫變化影響小,一般說水溫在5-40℃之間,因為水解菌種由中溫菌和低溫菌兩種菌種協同作用。水解池不產生如厭氧反應那樣的臭味,且池子越深,效率越高,池深可達8.5-9m,可節省用地。
水解菌種不同於厭氧工藝的甲烷菌,它是一種兼性菌種;而甲烷菌則是單一專性菌種,只要底物發生變化,甲烷菌就要衰亡。而水解工藝的水解菌種具有易繁殖性及強適應性,使水解工藝較厭氧工藝有突出的優點,能適應企業產品結構的變化。
水解池的CODCr去除率一般為30-50%(某些工程可達60-80%);
固體懸浮物的水解率為50-65%;
水解--好氧工藝與全好氧工藝相比,能耗可節省40%左右;
佔地面積比厭氧工藝或純好氧工藝節省20-30%;
水解--好氧工藝(H/O)的CODCr總去除率可達95-98%;
污水經水解預處理後,BOD5/CODCr的比值有明顯升高,可生化性得到很大改善,為下一步的好氧處理奠定了良好基礎。
好氧生物處理就是在水體中有溶解氧存在的條件下,通過好氧微生物一系列生命活動,把水體中的有機物做為C源消耗掉,從而達到污水處理的目的。
好氧微生物在合適的營養條件和生存環境下,生長代謝速度是很快的,處理裝置啟動的時間短但是效率高;而且對環境溫度的敏感較厭氧處理低,對中低濃度的有機廢水處理效果很好,可以很直接就達到排放的標准。
⑨ AB污水處理工藝是還有那些工藝
AB 工藝是吸附—生物降解(Adsorption--Biodegradation)工藝的簡稱。
此外還有間歇活性污泥法(SBR)、吸附再生(接觸穩定)法、氧化溝、連續進水周期循環延時曝氣活性污泥法(ICEAS)、生物脫氮除磷工藝(A/A/O)等五種典型的處理方法。
下面分別對AB工藝和其他五種典型的處理方法進行介紹。
AB工藝介紹
AB污水生物處理技術是由德國 某工業大學衛生工程學院的Botho Bohnke 教授為解決傳統的二級生物處理系統:即:預處理→初沉池→曝 氣池→二沉池。早期污水處理工藝,所存在的去除難降解有機物和除氮脫磷效率低下,及投資和運行費用過高等問題,在對兩段活性污泥法和高負荷活性污泥法進行大量研究的基礎上,於70 年代中期所開發,80 年代初開始應用於工程實踐的一項新型污水生物處理工藝。
一、AB 工藝的基本原理及工作機理
AB工藝屬於兩端活性污泥, 整個工藝分為A 段和B 段, 其中A 段為吸附段, B 段為生物氧化段。整個工藝中, A 段之前一般不設初沉池, 以便充分利用原污水存在的微生物和有機物, 促進有效穩定地運行。其優點為: 第一, 與單段系統相比, 微生物群體完全隔開的兩段系統能取得更佳和更穩定的處理效果; 第二, 對於一個連續工作的A 段, 由外界連續不斷的接種具有很強繁殖能力和抗環境變化能力的短世代原核微生物( 其世代時間為20 min, 相當於每天72 個世代), 使處理工藝的穩定性大大提高了。A 段對污染物的去除主要是通過A 段活性強、世代周期短的細菌絮凝吸附作用和生物降解作用來對水中的懸浮固體和溶解性有機物去除, 其中絮凝、吸附起主導作用。
A段反應機理主要包括以下幾個方面: 第一, 絮凝、沉澱機理。污水中已存在大量適應污水的微生物, 這些微生物具有自發絮凝性, 形成自然絮凝劑。當污水中的微生物進入A 段曝氣池時, 在A 段內原有的菌膠團的誘導促進下, 很快絮凝在一起, 絮凝物結構與菌膠團類似, 是污水中有機物質脫穩吸附。第二, 吸附機理。原核生物體積小, 比表面積大, 細菌繁殖速度快, 活性強, 並且通過酶解作用, 改變了懸浮物、膠體顆粒及大分子化合物的表面結構性質, 造成了A 段活性污泥對水中有機物和懸浮物較吸附能力。第三, 吸收生物氧化機理。污水中溶解性物質一般通過擴散途徑, 穿過細胞膜而被細菌細胞吸收。大部分底物如氨基酸、單糖和陽離子是由酶輸入細胞的, 通常生物在吸附以後, 必須對細胞表面進行再生。
A段反應機理的過程包括: 第一, 經細菌水解酶的作用, 脂肪、蛋白質和碳水化合物被水解成低分子量的片斷。第二, 部分蛋白質、碳水化合物的水解, 水解產物形成帶正、負電荷的有凝聚功能的聚合物, 稱之為絮凝助劑。它可以通過表面作用力使水中懸浮物和膠體顆粒脫穩。第三, 大分子脂肪酸和金屬氫氧化物的疏水化, 水化反應生成的疏水性物質對溶解性的有機物也有較強的吸附力。第四, 懸浮物和膠體顆粒脫穩。第五,溶解性有機物被吸附。第六, 形成有良好沉澱能力的宏觀絮體。第七, 在中間沉澱池內進行泥水分離。在A 段中, 有機物絕大部分是以吸附、吸收的形式被去除的占總去除量的90%左右, 而氧化作用只佔很小比例, 約10%左右。一般城市生活污水所含的BOD5 和CODcr 約50%以上是由懸浮固體(SS) 形成的, 而A段對非溶解性有機物包括懸浮物質和膠體物質的去除率很高, 即A 段BOD5 和CODcr 的去除率很高。
二、AB 法污水處理工藝的主要特徵
1.AB 段不設初沉池, 經預處理後直接進入A 段曝氣池, 使污水中的微生物在A段得到充分應用.
2.A 段由吸附池和中間沉澱池組成, B 段則由曝氣池和二次沉澱池組成. A 段和B 段各自擁有獨立的污泥迴流系統, 兩段完全分開, 每段能夠培育出各自獨立的適於本段水質特徵的微生物種群.
3.A段和B 段分別在負荷相差極為懸殊的情況下運行, A段以高負荷運行, 負荷通常為2-6KgBOD5/(KgMLSS. d) , 污泥齡約0. 5 天, 水力停留時間一般為30分鍾, A 段對水質、量、pH 值和有毒物質的沖擊負荷有極好的緩沖作用. A 產生的污泥量較大, 約占整個處理系統污泥產量的80% 左右且剩餘污泥中的有機物含量高.B段曝氣池以低負荷運行, 負荷通常為0. 15- 0.30KgBOD5/ ( KgMLSS. d) , 污泥齡為15 天-20天, 水力停留時間為2小時-3 小時, 在B 段曝氣池中生長的微生物除菌膠團微生物外,有相當數量的高級微生物, 這些微生物世代期較長, 並適宜在有機物含量比較低的情況下生存和系列.
間歇活性污泥法(SBR)介紹
間歇活性污泥法也稱序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor-SBR),它由個或多個SBR池組成,運行時,廢水分批進入池中,依次經歷5個獨立階段,即進水、反應、沉澱、排水和閑置。進水及排水用水位控制,反應及沉澱用時間控制,一個運行周期的時間依負荷及出水要求而異,一般為4~12h,其中反應佔40%,有效池容積為周期內進水量與所需污泥體積之和。
比連續流法反應速度快,處理效率高,耐負荷沖擊的能力強;由於底物濃度高,濃度梯度也大,交替出現缺氧、好氧狀態,能抑制專性好氧菌的過量繁殖,有利於生物脫氮除磷,又由於泥齡較短,絲狀菌不可能成為優勢,因此,污泥不易膨脹;與連續流方法相比,SBR法流程短、裝置結構簡單,當水量較小時,只需一個間歇反應器,不需要設專門沉澱池和調節池,不需要污泥迴流,運行費用低。
吸附再生(接觸穩定)法介紹
這種方式充分利用活性污泥的初期去除能力,在較短的時間里(10~40min),通過吸附去除廢水中懸浮的和膠態的有機物,再通過液固分離,廢水即獲得凈化,BOD5可去除85%~90%左右。吸附飽和的活性污泥中,一部分需要迴流的,引入再生池進一步氧化分解,恢復其活性;另一部分剩餘污泥不經氧化分解即排入污泥處理系統。
分別在兩池(吸附池和再生他)或在同一池的兩段進行。它適應負荷沖擊的能力強,還可省去初次沉澱池。主要優點是可以大大節省基建投資,最適於處理含懸浮和膠體物質較多的廢水,如製革廢水、焦化廢水等,工藝靈活。但由於吸附時間較短,處理效率不及傳統法的高。
氧化溝介紹
氧化溝是延時曝氣法的一種特殊型式,它的平面象跑道,溝槽中設置兩個曝氣轉刷(盤),也有用表面曝氣機、射流器或提升管式曝氣裝置的。曝氣設備工作時,推動溝液迅速流動,實現供氧和攪拌作用。
與普通曝氣法相比,氧化溝具有基建投資省,維護管理容易,處理效果穩定,出水水質好,污泥產量少,還有較好的脫N、P作用,適應負荷沖擊能力強等優點。
連續進水周期循環延時曝氣活性污泥法(ICEAS)介紹
ICEAS反應器前部設有預反應區(占池容積的10%)。反應池由預反應區和主反應區組成,並實現連續進水,間歇排水。預反應區一般處在厭氧和缺氧狀態,有機物在此被活性污泥吸附,該區還具有生物選擇作用,抑制絲狀菌生長,防止污泥膨脹。被吸附的有機物在主反應區內被活性污泥氧化分解。
反應連續進水,解決了來水與間歇進水不匹配的矛盾。但該工藝沉澱效果較差、凈化效果變差,易發生污泥膨脹,污泥負荷較低,反應時間長,設備容積增大,投資較大。
生物脫氮除磷工藝(A/A/O)介紹
污水首先進入厭氧池與迴流污泥混合,在兼性厭氧發酵菌的作用下,廢水中易生物降解的大分子有機物轉化為聚磷菌可以吸收小分子有機物(如VFA),並以PHB的形式貯存在體內,其所需的能量來自聚磷鏈的分解。隨後,廢水進入缺氧區,反硝化細菌利用廢水中的有機基質對隨迴流混合液帶入的NO3- 進行反硝化。廢水進入好氧池時,廢水中有機物的濃度較低,聚磷菌主要是通過分解體內的PHB而獲得能量,供細菌增殖,同時將周圍環境中的溶解性磷吸收到體內,並以聚磷鏈的形式貯存起來,隨後以剩餘污泥的形式排出系統。系統中好氧區的有機物濃度較低,正有利於該區中自養硝化菌的生長。
厭氧、缺氧、好氧三種不同的環境條件和不同種類的微生物菌群的有機配合,能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能;工藝簡單,水力停留時間較短;SVI一般小於100,不會發生污泥膨脹;污泥中磷含量高,一般為2.5%以上;厭氧-缺氧池只需輕緩攪拌,使之混合,而以不增加溶解氧為度;沉澱池要避免發生厭氧-缺氧狀態,以避免聚磷菌釋放磷而降低出水水質和反硝化產生N2而干擾沉澱;脫氮效果受混合液迴流比大小的影響,除磷效果則受迴流污泥中挾帶DO和硝酸態氧的影響,因而脫氮除磷效果不可能提高。
⑩ 化工污水處理中 水解池的作用、原理 以及反應的階段
化工污水
水解酸化池
停留時間過短,應增加水解酸化池容積。以現階段的容積。只能完成水解階段的處理。