接觸氧化一體化污水處理設(shè)備出水磷濃度的高低主要取決于系統(tǒng)中除磷細(xì)菌所需要的發(fā)酵基質(zhì)的可獲得量與必須去除的磷量的比值。研究表明:VFAs 是生物除磷的重要基質(zhì)。污水的可生物降解COD 可以劃分為溶解性可快速生物降解COD 和顆粒性慢速生物降解COD兩類。主流生物除磷系統(tǒng)產(chǎn)生的VFAs 主要來自溶解性快速降解BOD5 ,也即磷的去除量與快速降解BOD5 成正比。
產(chǎn)品時間:2024-09-09
接觸氧化一體化污水處理設(shè)備
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厭氧反應(yīng)過程是對復(fù)雜物質(zhì)(指高分子有機物以懸浮物和膠體形式存在于水中)生物降解的復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。其反應(yīng)過程可分為四個階段:
1.水解階段——被細(xì)菌胞外酶分解成小分子。例如:纖維素被纖維酶水解為纖維二糖和葡萄糖,淀粉被淀粉酶分解為麥牙糖和葡萄糖,蛋白質(zhì)被蛋白酶水解為短肽和氨基酸等,這些小分子的水解產(chǎn)物能被溶解于水,并透過細(xì)胞為細(xì)胞所利用。
2.發(fā)酵階段——小分子的化合物在發(fā)酵菌(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。這一階段主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸(VFA)醇類、乳酸、CO2、氫、氨、硫化氫等。
3.產(chǎn)酸階段——上一階段產(chǎn)物被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫、碳酸以及新的細(xì)胞物質(zhì)。
4.產(chǎn)甲烷階段——在這一階段乙酸、氫、碳酸、甲酸和甲醇等被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和新細(xì)胞物質(zhì)。原理圖如下:
a.水解階段——含有蛋白質(zhì)水解、碳水化合物水解和脂類水解。
b.發(fā)酵酸化階段——包括氨基酸和糖類的厭氧氧化,以及較高級脂肪酸與醇類的厭氧氧化。
c.產(chǎn)乙酸階段——含有從中間產(chǎn)物中形成乙酸和氧氣,以及氫氣和二氧化碳形成乙酸。
d.產(chǎn)甲烷階段——包括從乙酸形成甲烷,以及從氧、二氧化碳形成甲烷。廢水中有硫酸鹽時,還會有硫酸鹽還原過程,如虛線所示。厭氧反應(yīng)器類型:普通厭氧反應(yīng)池、厭氧接觸工藝、升流厭氧污泥庫(UASB)反應(yīng)器、厭氧顆粒污泥膨脹庫(EGSR)、厭氧濾料(AF)、厭氧流化庫反應(yīng)器、厭氧折流反應(yīng)器(ABR)、厭氧生物轉(zhuǎn)盤、厭氧混臺反應(yīng)器等。
厭氧反應(yīng)的工藝控制條件:
溫度:按三種不同嗜溫厭氧菌(嗜溫5-20℃嗜溫20-42℃嗜溫42-75℃)工程上分為低溫厭氧(15-20℃)、中溫厭氧(30-35℃)、高溫厭氧(50-55℃)三種。溫度對厭氧反應(yīng)尤為重要,當(dāng)溫度低于優(yōu)下限溫度時,每下降1℃,效率下降11%。在上述范圍,溫度在1-3℃的微小波動,對厭氧反應(yīng)影響不明顯,但溫度變化過大(急速變化),則會使污泥活力下降,度產(chǎn)生酸積累等問題。
PH:厭氧水解酸化工藝,對PH要求范圍較松,即產(chǎn)酸菌的PH應(yīng)控制4-7℃范圍內(nèi);*厭氧反應(yīng)則應(yīng)嚴(yán)格控制PH,即產(chǎn)甲烷反應(yīng)控制范圍6.5-8.0,佳范圍為6.8-7.2,PH低于6.3或高于7.8,甲烷化速降低。
氧化還原電位:水解階段氧化還原電位為-100~+100mv,產(chǎn)甲烷階段的優(yōu)氧化還原電位為-150~-400mv。因此,應(yīng)控制進(jìn)水帶入的氧的含量,不能因以對厭氧反應(yīng)器造成不利影響。
營養(yǎng)物:厭氧反應(yīng)池營養(yǎng)物比例為C:N:P=(350-500):5:1。
氧化溝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
氧化溝技術(shù)在我國發(fā)展很快,是當(dāng)前污水處理技術(shù)的熱點之一。近年來國內(nèi)建設(shè)的氧化溝數(shù)量在不斷增加,其處理規(guī)模和處理對象也在不斷擴大。氧化溝系統(tǒng)的主要優(yōu)點:可以不設(shè)初沉池,二沉池可與氧化溝合建,省去污泥回流裝置,對水質(zhì)變化的適應(yīng)性強,泥齡長,可達(dá)到較好的脫氮效果,污泥產(chǎn)率低等等。近年來,隨著污水處理行業(yè)脫氮除磷要求的提高,氧化溝系統(tǒng)在除磷方面的欠缺經(jīng)常被人們提出,因此探討氧化溝系統(tǒng)除磷效率的提高途徑就很有意義?,F(xiàn)針對氧化溝系統(tǒng)除磷的問題進(jìn)行了較深入地分析研究,提出了一些提高氧化溝系統(tǒng)除磷效果的途徑,以對相關(guān)的研究和生產(chǎn)運行有所幫助。
氧化溝系統(tǒng)中除磷效果的影響因素
影響氧化溝系統(tǒng)除磷過程的因素主要有三類:環(huán)境因素、設(shè)計參數(shù)、水質(zhì)條件。環(huán)境因素包括:DO、溫度、pH 值等等。設(shè)計參數(shù)包括:泥齡、停留時間、剩余污泥處理方法等等。水質(zhì)條件是近年來針對除磷效果的眾多研究的中心話題,主要包括:基質(zhì)的可獲得性、進(jìn)水水質(zhì)特性、VFA 產(chǎn)生量、硝態(tài)氮的濃度。
DO的影響
DO對除磷效率的影響主要體現(xiàn)在磷吸收區(qū)。當(dāng)好氧區(qū)的DO 保持在1. 5 mg/ L~3. 0 mg/ L 之間時,除磷效果一般可以保證;當(dāng)DO 小于1. 5 mg/ L 時,除磷率會降低,污泥沉降也變差;但如果DO 過高,則會導(dǎo)致水流到達(dá)厭氧區(qū)時DO 增加,影響磷的釋放,同時由于DO 過高會降低反硝化效果,使得NO3- 濃度居高不下,也會影響厭氧區(qū)磷的釋放。
pH 值
研究表明,pH 值為8. 0~8. 5 時, TP 去除率可以達(dá)到90 %以上;當(dāng)pH 值為6. 5~8. 0 時,TP 去除率差別不大;當(dāng)pH 值低于6. 5 時,TP 去除率會急劇下降。
泥齡
泥齡越長,活性生物量越低,除磷能力也相應(yīng)降低。眾多的研究表明:泥齡越長,單位BOD 的除磷量就越少。為達(dá)到高的除磷率,除磷設(shè)計的泥齡值不應(yīng)超過總體處理所需要的值。當(dāng)其他處理所需的泥齡值很大時,只能通過別的途徑來彌補泥齡的不良影響,如加大BOD/ TP 值。
停留時間
研究證明,厭氧區(qū)的停留時間會影響VFA 的產(chǎn)生以及貯磷菌對VFA 的吸收。一般地,厭氧區(qū)的停留時間越長,除磷率越高。厭氧停留時間從1. 1 h 增至2. 6 h ,TP 去除率會從59 %增至71 %。但是,過長的厭氧停留時間并沒有好處,時間過長可能導(dǎo)致VFA 吸收的磷沒有釋放。這就有可能導(dǎo)致碳源貯存物量不足,不能在好氧區(qū)產(chǎn)生足夠的能量來吸收所有釋放的磷。在好氧區(qū)溶解磷的生物吸收也需要足夠的停留時間,一般為1 h~2 h。