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20t/d一體化污水處理裝置
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水解(酸化)一好氧處理工藝中的水解(酸化)段,、兩相法厭氧發(fā)酵工藝中的產(chǎn)酸相和混合厭氧消化工藝中的產(chǎn)酸過(guò)程均產(chǎn)生有機(jī)酸，但由于三者的處理目的不同,，各自的運(yùn)行環(huán)境和條件存在著明顯的差異,，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
(1)Eh不同
在混合厭氧消化系統(tǒng)中，由于完成水解,、酸化的微生物和產(chǎn)甲烷微生物共處于同一反應(yīng)器中,，整個(gè)反應(yīng)器的氧化還原電位Eh的控制必須首先滿(mǎn)足對(duì)Eh要求嚴(yán)格的甲烷菌，一般為一300mV以下,，因此,。系統(tǒng)中的水解(酸化)微生物也是在這一電位值下工作的。而兩相厭氧消化系統(tǒng)中,，產(chǎn)酸相的氧化還原電位一般控制在一100mV一一300mV之間,。據(jù)研究，水解(酸化)一好氧處理工藝中的水解(酸化)段為——典型的兼性過(guò)程,，只要置Eh控制在＋50mv以下,，該過(guò)程即可順利進(jìn)行。
(2)pH值不同
在混合厭氧消化系統(tǒng)中,，消化液的pH值控制在甲烷菌生氏的*pH范圍,，一般為6．8—7．2。而在兩相厭氧消化系統(tǒng)中,，產(chǎn)酸相的pH值一般控制在6．o一6．5之間，pH降低時(shí),，盡管產(chǎn)酸的速率增大,，但形成的有機(jī)酸形態(tài)將發(fā)生變化，丙酸的相對(duì)含量增大,，而丙酸對(duì)后續(xù)的甲烷相中的產(chǎn)甲烷菌會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的抑制作用,。對(duì)于水解(酸化)一好氧處理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于后續(xù)處理為好氧氧化,，不存在丙酸的抑制問(wèn)題,，因此，控制的pH范圍也較寬,，從而可獲得較高的水解(酸化)速率,，一般pH維持在5．5—6．5之間。
(3)溫度不同
三種工藝對(duì)溫度的控制也不同,，通?；旌蠀捬跸到y(tǒng)以及兩相厭氧消化系統(tǒng)的溫度均嚴(yán)格控制，要么中溫消化(30一35oC),，要么高溫消化(50一55oC),。而水解(酸化)一好氧處理工藝中的水解(酸化)段對(duì)工作溫度無(wú)特殊要求,，通常在常溫下運(yùn)行，也可獲得較為滿(mǎn)意的水解(酸化)效果,。
影響水解(酸化)過(guò)程的主要因素
(1)基質(zhì)的種類(lèi)和形態(tài)
基質(zhì)的種類(lèi)和形態(tài)對(duì)水解(酸化)過(guò)程的速率有著重要影響,。就多糖、蛋白質(zhì)和脂肪三類(lèi)物質(zhì)來(lái)說(shuō),，在相同的操作條件下,，水解速率依次減小。同類(lèi)有機(jī)物,，分子量越大,，水解越困難，相應(yīng)池水解速率就越小,。比如,，就糖類(lèi)物質(zhì)來(lái)說(shuō)，二聚糖比三聚糖容易水解,；低聚糖比高聚糖容易水解,。就分子結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，直鏈比支鏈易于水解,；支鏈比環(huán)狀易于水解,；單環(huán)化合物比雜環(huán)或多環(huán)化合物易于水解。
(2)水解液的pH值
水解液的pH值主要影響水解的速率,、水解(酸化)的產(chǎn)物以及污泥的形態(tài)和結(jié)構(gòu),。大量研究結(jié)果表明，水解(酸化)微生物對(duì)pH值變化的適應(yīng)性較強(qiáng),，水解過(guò)程可在pH值寬達(dá)3.5—10.0的范圍內(nèi)順利進(jìn)行,，但*的pH值為5．5—6．5。pH朝酸性方向或堿性方向移動(dòng)時(shí),，水解速率都將減小,。水解液pH值同時(shí)還影響水解產(chǎn)物的種類(lèi)和含量。
(3)水力停留時(shí)間
水力停留時(shí)間是水解反應(yīng)器運(yùn)行控制的重要參數(shù)之一,。它對(duì)反應(yīng)器的影響,，隨著反應(yīng)器的功能不同而不同。對(duì)于單純以水解為目的的反應(yīng)器,，水力停留時(shí)間越長(zhǎng),，被水解物質(zhì)與水解微生物接觸時(shí)間也就越長(zhǎng)，相應(yīng)地水解效率也就越高,。一般為3-4小時(shí),。
(4)溫度
水解反應(yīng)是一典型的生物反向，因此．溫度變化對(duì)水解反應(yīng)的影響符合一般的生物反應(yīng)規(guī)律,，即在一定的范圍內(nèi),，溫度越高,，水解反應(yīng)的速率越大。但研究表明,，當(dāng)溫度在10一20 oC之間變化時(shí),，水解反應(yīng)速率變化不大，由此說(shuō)明,，水解微生物對(duì)低溫變化的適應(yīng)較強(qiáng),。
(5)粒徑
粒徑是影響顆粒狀有機(jī)物水解(酸化)速率的重要因素之—粒徑越大，單位重量有機(jī)物的比表面積越?。馑俾室簿驮叫?。由于顆粒態(tài)有機(jī)物的粒徑對(duì)水解速宰相效率影響較大，因此,，一些研究者建議,，對(duì)含顆粒態(tài)有機(jī)物濃度較高的廢水或污泥，在進(jìn)入水解反應(yīng)器前可利用泵或研磨機(jī)破碎,，以減小污染物的粒徑,，從而加快水解反應(yīng)的進(jìn)行。
水解酸化池的作用
(1)可以用作反硝化脫氮,。
(2)可以提高生化性能,，提高后續(xù)好氧生化效果。
(3)目前的生活污水中化學(xué)合成材料（表面活性劑等）越來(lái)越多,，水解酸化有利于此種物質(zhì)的降解,。
活性污泥法。
長(zhǎng)期以來(lái),，城市生活污水多采用活性污泥法,，它是世界各國(guó)應(yīng)用廣的一種生物處理流程，具有處理能力高,，出水水質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)。該方法主要由曝氣池,、沉淀池,、污泥回流和剩余污泥排放系統(tǒng)組成。廢水和回流的活性污泥一起進(jìn)入曝氣池形成混合液,。曝氣池是一個(gè)生物反應(yīng)器,，通過(guò)曝氣設(shè)備充入空氣，空氣中的氧溶入混合液,，產(chǎn)生好氧代謝反應(yīng),，且使混合液得到足夠的攪拌而呈懸浮狀態(tài)，這樣,，廢水中的有機(jī)物,、氧氣同微生物能充分接觸反應(yīng),。隨后混合液進(jìn)入沉淀池，混合液中的懸浮固體在沉淀池中沉下來(lái)和水分離,，流出沉淀池的就是凈化水,。沉淀池中的污泥大部分回流，稱(chēng)為回流污泥,，回流污泥的目的是使曝氣池內(nèi)保持一定的懸浮固體濃度,，也就是保持一定的微生物濃度。曝氣池中的生化反應(yīng)引起微生物的增殖,，增殖的微生物量通常從沉淀池中排除,，以維持活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，這部分污泥叫剩余污泥,?；钚晕勰喑擞醒趸头纸庥袡C(jī)物的能力外，還要有良好的凝聚和沉降性能,，以使活性污泥能從混合液中分離出來(lái),，得到澄清的出水。
由于污水處理是一項(xiàng)側(cè)重于環(huán)境效益和社會(huì)效益的工程,，因此在建設(shè)和實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中常受到資金的限制,，使得治理技術(shù)與資金問(wèn)題成為我國(guó)水污染治理的“瓶頸”。歸納起來(lái),，目前在城市生活污水處理研究和應(yīng)用領(lǐng)域,，普遍存在的問(wèn)題有:（1）采用傳統(tǒng)的活性污泥法，往往基建費(fèi),、運(yùn)行費(fèi)高,，能耗大，管理復(fù)雜,，易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象;設(shè)備不能滿(mǎn)足高效低耗的要求;（2）隨著污水排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷嚴(yán)格,，對(duì)污水中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的排放要求較高,，傳統(tǒng)的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主,，往往需要將多個(gè)厭氧和好氧反應(yīng)池串聯(lián)，形成多級(jí)反應(yīng)池,，通過(guò)增加內(nèi)循環(huán)來(lái)達(dá)到脫氮除磷的目的,，這勢(shì)必增加基建投資的費(fèi)用及能耗，并且使運(yùn)行管理較為復(fù)雜;（3）目前城市污水的處理多以集中處理為主,，龐大的污水收集系統(tǒng)的投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)污水處理廠本身的投資,，因此建設(shè)大型的污水處理廠，集中處理生活污水，從污水再生回用的角度來(lái)說(shuō)不一定是唯yi可取的方案,。
因此,，如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率,、少剩余污泥量,、方便的操作管理，以及實(shí)現(xiàn)磷回收和處理水回用等可持續(xù)的方向發(fā)展,，已成為目前水處理技術(shù)研究和應(yīng)用領(lǐng)域共同關(guān)注的問(wèn)題,。這要求污水處理不應(yīng)僅僅滿(mǎn)足單一的水質(zhì)改善，同時(shí)也需要一并考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問(wèn)題,，且所采用的技術(shù)必須以低能耗和少資源損耗為前提,。
生物膜法。
在污水生物處理的發(fā)展和應(yīng)用中,，活性污泥和生物膜法一直占據(jù)主導(dǎo)地位,。生物膜法主要用于從廢水中去除溶解性有機(jī)污染物，主要特點(diǎn)是微生物附著在介質(zhì)“濾料”表面,，形成生物膜,，污水同生物膜接觸后，溶解的有機(jī)污染物被微生物吸附轉(zhuǎn)化為H2O,、CO2,、NH3和微生物細(xì)胞物質(zhì)，污水得到凈化,，所需氧化一般直接來(lái)自大氣,。生物膜法處理系統(tǒng)適用于處理中小規(guī)模的城市廢水，采用的處理構(gòu)筑物有高負(fù)荷生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤(pán),，生物濾池在我國(guó)南方更為適用,。隨著新型填料的開(kāi)發(fā)和配套技術(shù)的不斷完善，與活性污泥法平行發(fā)展起來(lái)的生物膜法處理工藝在近年來(lái)得以快速發(fā)展,。由于生物膜法具有處理效率高,、耐沖擊負(fù)荷性能好、產(chǎn)泥量低,、占地面積少,、便于運(yùn)行管理等優(yōu)點(diǎn)，在處理中競(jìng)爭(zhēng)力,。
氧化法。
氧化法是目前廣泛采用并發(fā)展?jié)摿Φ某鞘猩钗鬯A(yù)處理方法之一,。根據(jù)氧化劑的種類(lèi)及反應(yīng)器的類(lèi)型,，氧化法可分為化學(xué)氧化法、催化氧化法、（催化）濕式氧化法,，光催化氧化法,、超臨界氧化法等?；瘜W(xué)氧化法雖然操作簡(jiǎn)單,，但由于其處理效果并非十分理想，而且由于其運(yùn)行成本較高,，因此,，在城市生活污水處理應(yīng)用中使用并不很多。為了達(dá)到提高處理效果,，同時(shí)降低運(yùn)行成本的目的,，人們開(kāi)發(fā)了一些其他的氧化技術(shù)。光催化氧化法設(shè)備簡(jiǎn)單,、運(yùn)行條件溫和,、氧化能力強(qiáng)、殺菌作用強(qiáng),、處理*,，因此，在水的深度處理及對(duì)難生物降解的有機(jī)廢水的處理具有*的應(yīng)用前景,，目前已成為國(guó)內(nèi)外非?；钴S的研究課題，氧化法將成為21世紀(jì)廢水處理中重要的方法之一,。
活性污泥濃度提升困難原因很多,，通過(guò)控制活性污泥運(yùn)行的各工藝指標(biāo)，我們能夠發(fā)現(xiàn)活性污泥提升濃度困難與這些指標(biāo)的關(guān)系密切,，主要有如下原因：
1.曝氣過(guò)度,，溶解氧值控制過(guò)高
曝氣過(guò)度對(duì)活性污泥濃度提升的影響主要表現(xiàn)在活性污泥提升過(guò)程中產(chǎn)生的游離細(xì)菌容易被過(guò)量的曝氣所氧化，這使得活性污泥濃度無(wú)法進(jìn)一步提升,。為此,，保持合理的曝氣量，就需要操作人員經(jīng)常進(jìn)行確認(rèn)了,，而且確認(rèn)的曝氣效果是整個(gè)生化池范圍內(nèi)的溶解氧值,。
2.營(yíng)養(yǎng)劑投加不足
營(yíng)養(yǎng)劑的投加在活性污泥培菌和正常運(yùn)行階段都是非常重要的。營(yíng)養(yǎng)劑作為細(xì)胞的必要組成元素,，是不能缺少的,，否則連基本的菌膠團(tuán)形成都會(huì)受到抑制。
為了能夠有效保證營(yíng)養(yǎng)劑的合理量投加,，通過(guò)對(duì)出水水質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)劑殘余檢測(cè)來(lái)判斷營(yíng)養(yǎng)劑投加是否充足比較有效,，當(dāng)然，通過(guò)理論計(jì)算的營(yíng)養(yǎng)劑投加量也可以參考。只是需要意識(shí)到在提升活性污泥濃度的時(shí)候,，也需要將營(yíng)養(yǎng)劑投加量一起跟上,，否則出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)劑投加不足的現(xiàn)象時(shí)就會(huì)對(duì)活性污泥的正常功能代謝產(chǎn)生影響。
3.進(jìn)水底物濃度太低
活性污泥的生長(zhǎng)繁殖所需要的能量來(lái)自污水,、廢水中的有機(jī)物,，而污水、廢水中的有機(jī)含量決定了能夠支持多大群落的活性污泥總量,。通過(guò)這個(gè)基本原理,，我們知道，活性污泥的濃度不能一味向上提升,，而是受底物濃度總含量的限制,。
所以，在需要提高活性污泥濃度的時(shí)候,，第yi個(gè)需要弄清楚的是為什么要提高活性污泥濃度,，沒(méi)有目的性的提升活性污泥濃度是沒(méi)有必要的。因?yàn)?，將活性污泥濃度維持在動(dòng)態(tài)平衡的時(shí)候,，此時(shí)的活性污泥濃度與進(jìn)水底物的濃度是相適應(yīng)的，如果毫無(wú)目的的提高活性污泥的濃度,，就會(huì)出現(xiàn)底物濃度跟不上,、活性污泥濃度無(wú)法提升的現(xiàn)象。
同時(shí),，長(zhǎng)時(shí)間為提升活性污泥濃度而不排泥的話,，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)活性污泥會(huì)進(jìn)入老化階段，以至于會(huì)進(jìn)一步降低活性污泥的濃度,。為此,，需要提高活性污泥濃度的話，在底物濃度不變的情況下,，活性污泥濃度能夠維持的一個(gè)高點(diǎn)就是它的zui高限值,，如果要超越這個(gè)zui高限值就需要新增底物濃度來(lái)達(dá)到活性污泥濃度的進(jìn)一步提升。
通常,，越是發(fā)現(xiàn)底物濃度低就越想提高活性污泥濃度,，比如進(jìn)水中COD值只有10-4mg/L，這樣的進(jìn)水有機(jī)物濃度,，很難培養(yǎng)出較好的活性污泥菌膠團(tuán)形態(tài),。這時(shí)，操作人員多半覺(jué)得排泥太多,，所以,，培菌或正常運(yùn)行時(shí)的活性污泥濃度控制過(guò)低,。
孰不知，這樣的進(jìn)水有機(jī)物濃度對(duì)活性污泥的規(guī)模量繁殖是相當(dāng)困難的,，特別是伴有進(jìn)水流量不足時(shí)。解決這樣的問(wèn)題只有增加底物濃度,。否則,，培菌或運(yùn)行的結(jié)果就是活性污泥無(wú)法規(guī)模培養(yǎng)，所形成的活性污泥細(xì)小松散,、活性差,、原后生動(dòng)物稀少。
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