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污水厌氧处理技术综述

发布时间:2022-06-27 12:36:58

A. 废水厌氧生物处理技术有哪些

优点:复
1、高效对污水进行制处理
2、简单易行
3、灵活适用于大小规模
4、容积负荷率的提高使得对空间的需求降低
5、能耗低
6、剩余污泥量少
7、污泥稳定性良好,具有良好的脱水性能,有利于污泥的最重处置
8、厌氧污泥可以在不严重影响其活性和其他重要特性的情况下被保持很长时间
9、低营养需求(对N、P等需求很低)
缺点:1、厌氧微生物对pH、温度和毒性等环境条件极其敏感
2、厌氧反应器的初次启动期很长
3、处理过程会产生恶臭味气体但这些缺点可以被逐渐的克服,厌氧处理过程非常稳定;只有在处理工业废水的时候可能需要控制pH;厌氧处理微生物容易适应低温环境,也能够忍耐很多种毒性物质;而在一定情况下,恰当的设计、建设以及适当的运行反应器能够完全除去恶臭气体。总体来说,废水的厌氧生物处理比较适应当前的环境情况,有利于可持续发展的进行。

B. 污水处理厌氧生物处理的主要特点有哪些

⑴ 能耗较低:因为厌氧生物处理不需要供氧,能源消耗约为好氧活性污泥专法的1/10,还能产生具有属较高热值的甲烷气(CH4)。每去除1gCODcr可以产生0.35标准升甲烷或0.7标准升沼气。沼气的热值为22.7KJ/L,甲烷的热值为39300KJ/m3,一般天然气的热值为34300KJ/m3 。
⑵ 污泥产量低:因为厌氧微生物的增殖速率比好氧微生物低得多,好氧生物处理系统每处理1kgCODcr产生的污泥量为0.25~0.6kg,而厌氧生物处理系统每处理1kgCODcr产生的污泥量只有0.02~0.18kg。
⑶可对好氧生物处理系统不能降解的一些大分子有机物进行彻底降解或部分降解。
⑷ 厌氧微生物对温度、PH等环境因素的变化更为敏感,运行管理好厌氧生物处理系统的难度较大。
⑸ 水温适应广:好氧处理水温在10~35℃之间,当高温时就需采取降温措施;而厌氧处理水温适应广泛,分低温厌氧(10~30℃)、中温厌氧(30~40℃)和高温厌氧(50~60℃)。

C. 厌氧法处理污水的优缺点

录求污水处理工程节能措施的技术途径颇多,而有机污水的厌氧生物处理技术则是重要途径之一。
厌氧生物处理是利用厌氧性微生物的代谢特性,在毋需提供外源能量的条件下,以被还原有机物作为受氢体,同时产生有能源价值的甲烷气体。厌氧生物处理法不仅适用于高浓度有机废水,进水BOD浓度可达15000mg/l,也可适用于低浓度有机废水,包括城市废;厌氧生物处理法能耗低;有机容积负荷高,一般为5-10kgCOD/m3.d高的可达50kgCOD/m3.d;剩余污泥量少;产生的沼气可利用;营养需要量少;被降解的有机物种类多;能承受较大的负荷变化和水质变化。

显而易见,开发厌氧生物处理新工艺用来治理有机污水的污染,无疑是一种具有良好经济效益的方法。近年来,污水厌氧处理工艺发展十分迅速,各种新工艺、新方法不断出现,包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物池、厌氧膨胀床和流化床、厌氧生物转盘等,目前升流式厌氧污泥床这种新工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点,运转及构筑物造价均有所下降,对于不同含固量污水的适应性也强,因而已越来越受到重视,国内外目前已设计和施工的这种工艺较多。

二、升流式厌氧污泥床工作原理

升流式厌氧污泥床有反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触,污泥中的微生物分解污水中的有机物,把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出,微小气泡在上升过程中,不断合并,逐渐形成较大的气泡,在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器,沼气碰到分离器下部的反射板时,折向反射板的四周,然后穿过水层进入气室,集中在气室沼气,用导管导出,固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区,污水中的污泥发生絮凝,颗粒逐渐增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内,使反应区内积累大量的污泥,与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。

这种工艺的基本出发占在于:(1)为污泥絮凝提供有利的物理--化学条件,使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能;(2)良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相,能抵抗较强的扰动力。较大的絮体具有良好的沉淀性能,从而提高设备内的污泥浓度;(3)通过在污泥床设备内设置一个沉淀区,使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀,然后回流入污泥床内。

三、厌氧污泥床内的流态和污泥分布

厌氧污泥床内的流态相当复杂,反应区内的流态与产气量和反应区高度相关,一般来说,反应区下部污泥层内,由于产气的结果,部分断面通过的气量较多,形成一股上升的气流,带动部分混合液(指污泥与水)作向上运动。与此同时,这股气、水流周围的介质则向下运动,造成逆向混合,这种流态造成水的短流。在远离这股上升气、水流的地方容易形成死角。在这些死角处也具有一定的产气量,形成污泥和水的缓慢而微弱的混合,所以说在污泥层内形成不同程度的混合区,这些混合区的大小与短流程度有关。悬浮层内混合液,由于气体币的运动带动液体以较高速度上升和下降,形成较强的混合。在产气量较少的情况下,有时污泥层与悬浮层有明显的界线,而在产气量较多的情况下,这个界面不明显。有关试验表明,在沉淀区内水流呈推流式,但沉淀区仍然还有死区和混合区。

厌氧污泥床内污泥浓度与设备的有机负荷率有关。是处理制糖废水试验时,升流式厌氧污泥床内污泥分布与负荷的关系。从图中可看出污泥层污泥浓度比悬浮层污泥浓度高,悬浮层的上下部分污泥浓度差较小,说明接近完全混合型流态,反应区内污泥的颁,当有机负荷很高时污泥层和悬浮层分界不明显。试验表明,污水通过底部0.4-0.6m的高度,已有90%的有机物被转化。由此可见厌氧污泥具有极高的活性,改变了长期以来认为厌氧处理过程进行缓慢的概念。在厌氧污泥中,积累有大量高活性的厌氧污泥是这种设备具有巨大处理能力的主要原因,而这又归于污泥具有良好的沉淀性能。

升流式厌氧污泥床具有高的容积有机负荷率,其主要原因是设备内,特别是污泥层内保有大量的厌氧污泥。工艺的稳定性和高效性很大程度上取决于生成具有优良沉降性能和很高甲烷活性的污泥,尤其是颗粒状污泥。与此相反,如果反应区内的污泥以松散的絮凝状体存在,往往出现污泥上浮流失,使厌氧污泥床不能在较高的负荷下稳定运行。

根据厌氧污泥床内污泥形成的形态和达到的COD容积负荷,可以将污泥颗粒化过程大致分为三个运行期:
(1)投产运行期:从接种污泥开始到污泥床内的COD容积负荷达到5kgCOD/m3.d左右,此运行期污泥沉降性能一般;

(2)颗粒污泥出现期:这一运行期的特点是有小颗粒污泥开始出现。当污泥床内的总SS量和总VSS量降至最低时本运行期即告结束,这一运行期污泥沉降性能不太好;

(3)颗粒污泥形成期:这一运行期的特点是颗粒污泥大量形成,由下至上逐步充满整个厌氧污泥床。当污泥床容积负荷达到16kgCOD/m3.d以上时,可以认为颗粒污泥已培养成熟。该运行期污泥沉降性很好。

五、污泥的流失与外部沉淀池的设置

在升流式厌氧泥床内虽有气液固三相分离器,混合液进入沉淀区前已把气体分离,但由于沉淀区内的污泥仍具有较高的产甲烷活性,继续在沉淀区内产气;或者由于冲击负荷及水质突然变化,可能使反应区内污泥膨胀,结果沉淀区固液分离不佳,发生污泥流失而影响了水质和污泥床中污泥浓度。为了减少出水所带的悬浮物进入水体,外部另设一沉淀池,沉淀下来的污泥回流到污泥床内。设外部沉淀池的好处是:(1)污泥回流可加速污泥的积累,缩短投产期;(2)去除悬浮物,改善出水水质;(3)当偶尔发生污泥大量上漂时,回收污泥保持工艺的稳定性;(4)回流污泥可作进一步分解,可减少剩余污泥量。

设外部沉淀池的升流式厌氧污床工艺流程。

六、升流式厌氧污泥床的设计

升流式厌氧污泥床的工艺设计主要是计算厌氧污泥床的容积、产气量、剩余污泥量、营养需要量.

升流式厌氧污泥床的池形状有圆形、方形、矩形。污泥床高度一般为3-8m,多用钢筋混凝土建造。当污水有机物浓度比较高时,需要的沉淀区面积小,反应区的面积可采用与沉淀区相同的面积和池形。当污水有机物浓度低时,需要的沉淀面积大,为了保证反应区的一定高度,反应区的面积不能太大时,则可采用反应区的面积小于沉淀区,即污泥床上部面积大于下部的池形。

气液固三相分离器是升流式厌氧污泥床的重要组成部分,它对污泥床的正常运行和获良好的出水水质起十分重要的作用,因此设计时应给予特别的重视。根据经验,三相分离器应满足以下几点要求:
1、混和液进入沉淀区之关,必须将其中的气泡予以脱出,防止气泡进入沉淀区影响沉淀;

2、沉淀器斜壁角度约为50o;

3、沉淀区的表面水力负荷应在0.7m3.h以下,进入沉淀区前,通过沉淀槽低缝的流速不大于2m/h;

4、处于集气器的液一气界面上的污泥要很好地使之浸没于水中;

5、应防止集气器内产生大量泡沫。

第2、3两个条件可以通过适当选择沉淀器的深度-面积比来加以满足。对于低浓度污水,主要用限制表面水力负荷来控制;对于中等浓度和高浓度污水,在极高负荷下,单位横截面上释放的气体体积可能成为一个临界指标。但是直到现在国内外所取得的成果表明,只要负荷率不超过20kgCOD/m3.d,厌氧污泥床高度不大于10m,可以预料没有任何问题。

污泥与液体的分离基于污泥絮凝、沉淀和过滤作用。所以创造条件使污泥具有良好的絮凝、沉淀性能对于分离器的工作是具有重要意义。

特别注意是防止气泡进入沉淀区,要使固一液进入沉淀区之前就与气泡很好分离。在气-液表面上形成浮渣能迫使一些气泡进入沉淀区,所以在一些情况下必须考虑设置排放这些浮渣或破坏这些浮渣的设施。

如上所述,升流式厌氧污泥床的混合是靠上流的水流和发酵过程中产生的气泡来完成的。因此,一般采用多点进水,使进水均匀地分布在床断面上。

升流式厌氧污泥床容积的计算一般按有机物容积负荷或水力停留时间进行。设计时可通过试验决定参数或参考同类废水用的设计和运行参数。

七、升流式厌氧污泥床的启动

1、污泥的驯化

升流式套氧污泥床设备启动的最大困难是获得大量沉降性能良好的厌氧污泥。最好的办法加以驯化,一般需要3-6个月,如果靠设备自身积累,投产期可长达1-2年,初中表明,投加少量的载体,有利于厌氧菌的附着,促进初期颗粒污泥的形成;比重大的絮状污泥比轻的易于颗粒化;比甲烷活性高的厌氧污泥可缩短启动期。

2、启动操作要点

(1)最好一次投加足够量的接种污泥;

(2)从污泥床流出的污泥一般不需回流,以使特别轼的污泥连续地从污泥床流出,使较重的污泥在床内积累,并促进其增殖进行颗粒化;

(3)启动开始废水COD浓度较低时,未必泥颗粒化快;

(4)最初污泥负荷率应低于0.1-0.2kgCOD/kgTSS.d;

(5)污水中原来存在的和产生出来的多种挥发酸未能有效分解之前,不应提高有机容积负荷率;

(6)可降解的COD去除率达到80%左右时,才能增加有机容积负荷率;

(7)为促进污泥颗粒化,反应区内的最小空塔速度为1m/d,采用较高的表面水力负荷有利于小颗粒污泥与污泥絮凝分开,使小颗粒污泥发展为大颗粒。

八、升流式厌氧污泥床工艺的优缺点

升流式厌氧污泥床的主要优点是:

1、升流式厌氧污泥床内污泥浓度高。平均污泥浓度为20-40gVSS/1;

2、有机负荷高。水力停留时间短。中温发酵,容积负荷一般为10kgCOD/m3.d左右;

3、无混合搅拌设备,靠发酵过程中产生的沼气的上升运动,使污泥床上部的污泥处于悬浮状态,对下部的污泥层也有一定程度的搅动;

4、污泥床不填载体,节省造价及避免因填料发生堵赛问题;

5、升流式厌氧污泥床内设三相分离器,一般不设沉淀池,被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内,一般无污泥回流设备。

主要缺点是:

1、进水中悬浮物需要适当控制,不宜过高,一般控制在100mg/l以下;

2、污泥床内有短流现象,影响处理能力;

3、对水质和负荷突然变化较敏感,耐冲击力稍差。

升流式厌氧污泥床工艺近年来在国外发展很快,在国内也已有生产性规模装置,该工艺既节约了能源,基至可回收能量,又解决了环境污染问题,取得了较好的经济效益和社会效益。这种新工艺的研究和发展具有广阔的应用前景。

D. 污水处理中厌氧处理是什么原理和过程,需要什么设备

A/O工艺法,也叫厌氧好氧工艺法,主要用于水处理方面。

A就是厌氧段,主要用于脱氮除磷;O就是好氧版段,主要用于去除水中权的有机物。它除了可去除废水中的有机污染物外,还可同时去除氮、磷,对于高浓度有机废水及难降解废水,在好氧段前设置水解酸化段,可显著提高废水可生化性。

E. 废水厌氧处理主要有哪些技术工艺

在厌氧处理过程中,废水中的有机物经大量微生物的共同作用,被最终转化为甲烷、二回氧化碳、水、硫化氢和答氨等。在此过程中,不同微生物的代谢过程相互影响,相互制约,形成了复杂的生态系统。对高分子有机物的厌氧过程的叙述,有助于我们了解这一过程的基本内容。

F. 我想做一篇关于酒厂 废水治理方案设计的综述!

白酒废水调研报告

一、 概述
白酒是一种含有较高酒精浓度的无色透明的饮料酒,是利用淀粉质原料和糖质原料经过发酵、蒸馏而制成,根据原料和工艺的不同,具有各自独特的风味,近年来,随着人民生活水平的提高,白酒的需求量增大,全国各大酒厂纷纷扩建,增加产量,以满足市场的需求,白酒生产过程中排出大量有机废水,如直接排放将对环境造成污染。
二、 白酒生产工艺
我国白酒生产大多数以高梁、小麦、玉米等作为原辅料,经过四道基本工序酿制而成,即原料的预处理、糖化发酵、蒸馏出酒、装瓶。白酒的生产工艺有固态发酵法、半固态发酵法和液态发酵法,下图是典型的固态发酵法:

三、 废水的来源
白酒废水是指从生产到贮存陈化过程中所产生的工业废水,各个厂生产工艺有所不同,但都是属于间歇式排放,废水主要来自以下几个方面:酿造车间的冷却水、蒸馏操作工具的冲洗水、蒸馏锅底水、蒸馏工段地面冲洗水以及发酵池渗沥水、地下酒库渗漏水、发酵池盲沟水、灌装车间酒瓶清洗水、“下沙”和“糙沙”工艺工程中原料冲洗、浸泡排放水等。
四、 白酒废水的水质水量
白酒废水按污染程度可分为两部分,一部分为高浓度废水,所含有机物浓度非常高如蒸馏锅底水、发酵池盲沟水、蒸馏工段地面冲洗水、地下酒库渗漏水、“下沙”和“糙沙”工艺工程中原料冲洗、浸泡排放水等,其COD高达100000mg/l左右,BOD高达44000 mg/l,pH呈酸性,但这部分废水量很小,占废水总量不到5%,其他属于低浓度废水,污染物浓度远远低于国家排放标准,可直接排放,一般高低浓度废水分开排放。以下是某酒厂排放的废水水质表,该厂以高梁为原料酿酒。
酿酒车间及酒库排放废水水质
废水类别 pH COD(g/l) BOD(g/l) TN(g/l) TP(mg/l) SS
(g/l)
冷却水 7.3~7.9 0.011~0.025
蒸馏锅底水 3.7~3.8 10~100 5.8~66 0.3~1.1 31.4~664 1.35~31
发酵池盲沟水 4.0~4.8 43~130 21~67 1.0 703 0.2~6.0
蒸馏工段地面冲洗水 4.5~5.8 4~17 1.6~8.1 0.2~1.0 158~597 2.5~6.3
地下酒库渗水 5.7~6.0 61 31 0.15 0.3 0.4

下沙、糙沙工艺废水水质
废水类别 水温 水色 pH COD(mg/l) BOD(mg/l)
高梁冲洗水 40 红褐色浑 4.8 1781
高梁浸泡水 33 红色 3.7 7192 2700
蒸馏锅底水 80 灰黑色浑 6.5 7809 2665

五、 高浓度白酒废水常见处理工艺

设计参数一览表
厌氧反应池 容积负荷:3.0~6.0kgCOD/m3.d,
BOD去除率:80%,
接触氧化池 容积负荷:1.0~1.5kgBOD5/m3.d,
BOD去除率:95%,
产泥量:0.3~0.5 kg/ kgBOD5

六、 工程实例
常德市武陵酒厂日排放废水量2000吨,工程设计采取了清污分流制,高浓度废水采用“厌氧-好氧-物化”三级处理工艺,见下图:
高浓度废水汇合后,水质情况如下:COD=17700mg/L,BOD=8900 mg/L,SS=5500 mg/L,pH=3.8~5.0,厌氧采用厌氧流化床反应器,该反应器以砂为载体,有机负荷为15kgCOD/m3.d,COD、BOD去除率为80%,厌氧出水经生物滤池、接触氧化、气浮池后,COD降至70.8 mg/L,BOD降至53.4 mg/L,全流程COD、BOD的总去除率分别为99.5%、99.4%,处理效果比较好。

本工程要求处理的酒精废液,是一种高悬浮物、高浓度的有机废液,对于这种生产废液实际工程中有采用全糟处理工艺也有采用半糟处理工艺的成功实例。所谓全糟处理工艺是指生产废液不经固液分离全部的酒糟都进入厌氧发酵系统。半糟处理工艺是指酒精糟液先经固液分离,粗渣作饲料,剩余滤液(半糟)进厌氧处理工艺。
全糟处理工艺不产生可回用作饲料的粗渣,但沼气产量远高于半糟处理工艺。全糟处理工艺由于节省了固液分离机械设备,具有投资省、运行费用低的优点。但由于全部糟液都厌氧发酵,造成厌氧发酵反应器较大,整个工程占地面积大。
由于该厂酒精生产原料采用木薯,木薯为原料产生的粗糟回用作饲料原料市场销路不好,粗糟如果不能及时销售出去,不但不能给公司带来效益,而且势必造成严重的二次污染。相反,甲方对沼气需求量较大(甲方计划将废液处理过程中产生的沼气回用作锅炉燃料),全糟厌氧工艺产生的所有沼气都能吸纳,从而很大程度上减少了煤的用量,为公司带来经济效益。综合以上分析,本方案选择全糟厌氧处理工艺。
经过厌氧发酵处理后的废水有机污染物浓度还较高,可生化性较好,需进一步进行好氧生化处理才能达到《污水综合排放标准》GB8978-96中一级排放标准。
3.1厌氧工艺选择
目前在废水处理工程中,采用的厌氧处理工艺较多,如普通厌氧消化池、厌氧接触工艺、厌氧生物滤器、上流式厌氧污泥床(UASB)和厌氧折流板反应器等。从容积负荷、去除效率来进行比较分析,目前应用较为广泛的是UASB反应器。但是,UASB反应器抗悬浮物冲击性能较差,当废水中悬浮物含量太高时,颗粒污泥很难形成,而絮状污泥的沉降性能较差,三相分离器很难保证厌氧污泥的浓度,无法实现UASB反应器高容积负荷的特点。考虑到酒精废液高悬浮物、高浓度有机物的特点,本方案采用两级厌氧处理工艺,第一级厌氧工艺采用适应悬浮物浓度高的厌氧接触工艺。
厌氧接触工艺出水经过脱气沉淀后出水再进后续的UASB厌氧反应器进行进一步的有机物降解,使好氧生化段进水有机物浓度更低,减少能耗。
结合本工程的特点,下面对这两种工艺介绍如下:
厌氧接触工艺
厌氧接触工艺是普通消化池改进的一种工艺,它包含消化池、脱气池、沉淀池三部分。消化池是厌氧接触工艺的反应主体,酒糟废液从消化池上部进入池内,经与池中原有的厌氧微生物混合、接触后,通过厌氧微生物的吸附、吸收和生物降解作用,使废水中的有机物转化为甲烷、 二氧化碳为主的气体(俗称沼气)。消化池排出的混合液先经脱气池脱除未分离干净的气体,再进沉淀池进行泥水分离。沉淀池出水进入下一级处理,沉淀池污泥回流至消化池。
为了保证消化池厌氧微生物与有机物的充分接触,池内温度、水质的均匀,同时防止形成浮渣层(形成浮渣层会阻碍沼气的及时排出),消化池需设搅拌装置。搅拌方式较多,本方案采用泵加水射器的搅拌方式,主要居于如下考虑。由于酒糟废液pH较低,仅仅为4~5,而厌氧微生物特别是产甲烷菌对系统内泥水的pH非常敏感,其最佳要求为6.8~7.2,因此为了保证厌氧系统的处理效果,需要对来水pH进行调节,这样必将消耗大量的药剂,增加了整个污水处理系统的运行成本,而厌氧系统出水pH相对较高,碱度含量较大,却不能得到充分的利用。通过消化池出水回流,不但能减少碱的投加量,而且经水射器释放,还有很好的搅拌作用。
UASB工艺
升流式厌氧污泥床(UASB)反应器是荷兰学者Lettinga等人于20世纪70年代初开发的。由于这种反应器结构简单,不用填料,没有悬浮物堵塞等问题,因此一出现便立即引起了广大废水处理工作者的极大兴趣,并很快被广泛应用到工业废水和生活污水的处理中。UASB反应器在处理各种有机废水时,反应器内一般情况下均能形成厌氧颗粒污泥,而厌氧颗粒污泥不仅具有良好的沉降性能,而且有较高的比产甲烷活性。由于UASB反应器设有三相分离器,使得反应器内的污泥不易流失,所以反应器内能维持很高的生物量,平均浓度能达到80gSS/L左右。同时,反应器的STR很大,HRT很小,这使反应器有很高的容积负荷率和处理效率以及运行稳定性。
待处理的废水被引入UASB反应器的底部,向上流过由絮状或颗粒状污泥组成的污泥床。随着污水与污泥相接触而发生厌氧反应,产生沼气(气体是甲烷和二氧化碳)引起污泥床扰动。在污泥床产生的气体中有一部分附着在污泥颗粒上,自由气泡和附着在污泥颗粒上的气泡上升至反应器的顶部。污泥颗粒上升撞击到脱气挡板的底部,这引起附着的气泡释放;脱气的污泥颗粒沉淀回到污泥床的表面。自由气体和从污泥颗粒释放的气体被收集在反应器顶部的集气室内。液体中包含一些剩余的固体和生物颗粒进入到沉淀室内,剩余固体和生物颗粒从液体中分离并通过反射板落回到污泥层的上面。分离气体、固体后的液体继续上升,最后从出水堰溢流,经集水槽排出。沼气聚集于三相分离器顶部,通过气管排出。
高浓度有机生产废水经过两级厌氧反应器预处理后,有机物得到大量去除,但出水还含有一定有机污染物,本方案选用好氧系统进行后续处理。
3.2好氧工艺选择
好氧生化处理工艺主要包含两种形式:活性污泥法和生物膜法。活性污泥法常用工艺普通活性污泥法、SBR及各类变形工艺如CASS、DAT-IAT等、氧化沟、A/O、A2/O等。生物膜法常用工艺有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池和曝气生物滤池,代表工艺为生物接触氧化工艺。
下面就本工程的特点对以上几种工艺进行比选,确定出最适宜的工艺。
普通活性污泥法
普通活性污泥法又称普曝法,是采用普通曝气池为主体构筑物,对污水进行生化处理的方法。废水及回流污泥从曝气池首端进入,沿池长方向推流式前进,需氧量首端高,末端低,利用好氧微生物对废水中有机物进行降解,达到净化废水的目的。其工艺比较简单,运行经验成熟,此工艺对COD,BOD,SS的去除率均可达到预期效果,但该工艺BOD负荷低,抗击负荷的能力较弱,占地面积大。
SBR工艺
SBR法是间歇式活性污泥法(Sequence Batch Reactor Activated Sludge Process缩写为SBR),又称序批式活性污泥法。其特点是集生化反应池和沉淀池于一体,不需设初沉池和二沉池,亦避免回流污泥泵房等装置。基本操作为进水,反应,沉淀,出水等过程组成。从废水流入开始到出水排泥结束为一个周期。在周期内一切过程都在一个设有曝气装置的反应池中依次进行。该法不易产生污泥膨胀,处理构筑物简单,同时对运行参数调整后可有效进行生物脱氮除磷。但由于其运行的周期性,一般要设置多池,池体内有效利用率低,占地面积较大,运行控制较复杂。
接触氧化工艺
生物接触氧化是一种好氧生物膜法工艺,池内设有填料,部分微生物以生物膜的形式固着生长在填料表面,部分则是絮状悬浮生长于水中。该工艺兼有活性污泥法与生物膜法二者的特点,其优点有:
 容积负荷高,处理时间短;
 生物活性高;
 污泥产量低,无需污泥回流;
 出水水质好且稳定;
 不存在污泥膨胀问题;
该工艺成熟稳定,占地面积省,设备国产化,在小规模废水处理工程中得到了广泛的应用。但对于水量较大时,存在填料用量大、安装、维护复杂,填料费用高等不利因数。
各种工艺的综合比较见下表:
几种好氧技术或工艺在工业废水处理应用的比较
序号 工艺或技术 普通活性污泥法 生物接触氧化法 SBR
1 BOD负荷 低 较高 较低
2 抗冲击负荷 较差 一般 好
3 抗丝状膨胀 较差 好 较好
4 投资 大 较大 一般
5 占地面积 大 较小 小
6 运行控制 一般 简单 复杂
7 自控要求 简单 简单 复杂
8 设备维修 一般 一般 复杂
9 运行费用 较高 一般 一般
综合比较以上工艺,对于本工程日处理水量3500吨采用SBR工艺较合理。因此,在本方案中,好氧段我们采用SBR工艺对废水进行处理。
好氧处理系统出水各项污染物指标都有很大程度的降低,基本能够保证出水达到《污水综合排放标准》GB8978-96中一级排放标准。考虑到一定冲击负荷,为了确保出水水质的达标,SBR出水再经絮凝过滤处理后排放,如果SBR出水长期稳定达标,可以超越絮凝过滤装置,SBR出水直接排放。

G. 厌氧处理污水的原理

在污水处理过程中,废水厌氧生物处理在早期又被称为厌氧消化、厌氧发酵;是指在厌氧条件下由多种(厌氧或兼性)微生物的共同作用下,使有机物分解并产生CH和CO的过程。

H. 污水处理厌氧池是什么

厌氧生物处理技术即为在厌氧状态下,污水中的有机物被厌氧细菌分解、代谢、消化,使得污水中的有机物含量大幅减少,同时产生沼气的一种高效的污水处理方式。

厌氧处理作为生物处理的一个重要形式,正在陆续地开发出一系列新的厌氧处理工艺和构筑物,逐步克服了传统厌氧工艺的缺点,在理论和实践上取得了很大的进步。

在厌氧处理过程中,废水中的有机物经大量微生物的共同作用,被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨等。

在此过程中,不同微生物的代谢过程相互影响,相互制约,形成了复杂的生态系统。对高分子有机物的厌氧过程的叙述,有助于我们了解这一过程的基本内容。

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厌氧消化

有机物质被厌氧菌在厌氧条件下分解产生甲烷和二氧化碳的过程,厌氧是在空气缺乏的条件下从有机物中移出而生成CO2的。无论是酸性发酵,还是沼气发酵,参与生化反应的氧都是来自于水、有机物、硝酸盐或被分解的亚硝酸盐。

厌氧消化的优点是有机质经消化产生了能源,残余物可作肥料。厌氧消化开始用于废物处理等多个领域,如工业废水处理、城市垃圾的处理及潜在能源的开发、作燃料与动力、并且已建立了大规模的厌氧消化工厂。

I. 废水厌氧生物处理的技术特点

优点:
1、高效对污水进行处理
2、简单易行
3、灵活适用于大小规模
4、容积负荷率的版提高使得对空间的需求降低权
5、能耗低
6、剩余污泥量少
7、污泥稳定性良好,具有良好的脱水性能,有利于污泥的最重处置
8、厌氧污泥可以在不严重影响其活性和其他重要特性的情况下被保持很长时间
9、低营养需求(对N、P等需求很低)
缺点:
1、厌氧微生物对pH、温度和毒性等环境条件极其敏感
2、厌氧反应器的初次启动期很长
3、处理过程会产生恶臭味气体
但这些缺点可以被逐渐的克服,厌氧处理过程非常稳定;只有在处理工业废水的时候可能需要控制pH;厌氧处理微生物容易适应低温环境,也能够忍耐很多种毒性物质;而在一定情况下,恰当的设计、建设以及适当的运行反应器能够完全除去恶臭气体。总体来说,废水的厌氧生物处理比较适应当前的环境情况,有利于可持续发展的进行。

J. 厌氧污水处理的原理

在厌氧处理过程中,废水中的有机物经大量微生物的共同作用,被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨等。在此过程中,不同微生物的代谢过程相互影响,相互制约,形成了复杂的生态系统。对高分子有机物的厌氧过程的叙述,有助于我们了解这一过程的基本内容。
高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段:水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。 水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。
高分子有机物因相对分子量巨大,不能透过细胞膜,因此不可能为细菌直接利用。它们在第一阶段被细菌胞外酶分解为小分子。例如,纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖,淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被蛋白质酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。水解过程通常较缓慢,因此被认为是含高分子有机物或悬浮物废液厌氧降解的限速阶段。多种因素如温度、有机物的组成、水解产物的浓度等可能影响水解的速度与水解的程度。水解速度的可由以下动力学方程加以描述:ρ=ρo/(1+Kh.T)
ρ ——可降解的非溶解性底物浓度(g/L);
ρo———非溶解性底物的初始浓度(g/L);
Kh——水解常数(d^-1);
T——停留时间(d) 发酵可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程,在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物,因此这一过程也称为酸化。
在这一阶段,上述小分子的化合物发酵细菌(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。发酵细菌绝大多数是严格厌氧菌,但通常有约1%的兼性厌氧菌存在于厌氧环境中,这些兼性厌氧菌能够起到保护像甲烷菌这样的严格厌氧菌免受氧的损害与抑制。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等,产物的组成取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。与此同时,酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质,因此,未酸化废水厌氧处理时产生更多的剩余污泥。
在厌氧降解过程中,酸化细菌对酸的耐受力必须加以考虑。酸化过程pH下降到4时能可以进行。但是产甲烷过程pH值的范围在6.5~7.5之间,因此pH值的下降将会减少甲烷的生成和氢的消耗,并进一步引起酸化末端产物组成的改变。 在产氢产乙酸菌的作用下,上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。
其某些反应式如下:
CH3CHOHCOO-+2H2O —> CH3COO-+HCO3-+H++2H2 ΔG’0=-4.2KJ/MOL
CH3CH2OH+H2O-> CH3COO-+H++2H2O ΔG’0=9.6KJ/MOL
CH3CH2CH2COO-+2H2O-> 2CH3COO-+H++2H2 ΔG’0=48.1KJ/MOL
CH3CH2COO-+3H2O-> CH3COO-+HCO3-+H++3H2 ΔG’0=76.1KJ/MOL
4CH3OH+2CO2-> 3CH3COO-+2H2O ΔG’0=-2.9KJ/MOL
2HCO3-+4H2+H+->CH3COO-+4H2O ΔG’0=-70.3KJ/MOL 这一阶段,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。
甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、二氧化碳和氢气等转化为甲烷的过程有两种生理上不同的产甲烷菌完成,一组把氢和二氧化碳转化成甲烷,另一组从乙酸或乙酸盐脱羧产生甲烷,前者约占总量的1/3,后者约占2/3。
最主要的产甲烷过程反应有:
CH3COO-+H2O->CH4+HCO3- ΔG’0=-31.0KJ/MOL
HCO3-+H++4H2->CH4+3H2O ΔG’0=-135.6KJ/MOL
4CH3OH->3CH4+CO2+2H2O ΔG’0=-312KJ/MOL
4HCOO-+2H+->CH4+CO2+2HCO3- ΔG’0=-32.9KJ/MOL
在甲烷的形成过程中,主要的中间产物是甲基辅酶M(CH3-S-CH2-SO3-)。
需要指出的是:一些书把厌氧消化过程分为三个阶段,把第一、第二阶段合成为一个阶段,称为水解酸化阶段。在这里我们则认为分为四个阶段能更清楚反应厌氧消化过程。

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