【幹貨】汙水處理的10個工藝原理!
來源:科(kē)柏盛(shèng)環保(bǎo) 發布時間:2023-04-18
1.生物膜法的淨化機理
1.生(shēng)物膜由好氧和厭(yàn)氧兩層組成,有機物的降解主要發生在好氧層內(nèi)進行(háng)。
2.空氣中的氧溶解(jiě)於流動(dòng)水(shuǐ)層中(zhōng),從哪裏通過附著水層傳遞給生(shēng)物膜,供微生物用於呼吸,汙水中的有機物則由流動水層傳遞給(gěi)附著水層,然後進入生物膜,並通過細菌(jun1)的代謝活動而被降解,使汙水在其流動過程中逐步得到淨化,微生物的代謝(xiè)產物如水等則通過附著水層進入流動水層(céng),並隨其排(pái)走而二氧(yǎng)化碳及(jí)厭氧層分解產物如H2S,NH3,以(yǐ)及CH4等氣態代謝產物(wù)則從水層逸出進入空氣中。
3.當厭氧層還不厚時,它與好氧(yǎng)層保持著一定的(de)平衡(héng)與(yǔ)穩定關係,好氧層能夠(gòu)維持正常的淨化功能,但厭氧層逐漸加厚,並達到一定程度後,代謝產物逐漸增多,在其外逸的過程中使(shǐ)好(hǎo)氧層的(de)生(shēng)態係統的穩定狀態遭到破壞,減弱(ruò)淨化功能(néng)。
2.生物(wù)膜處理法的主要特征(zhēng)
1.微生物相(xiàng)方麵的(de)特征:(1)參與淨化反應微生物多樣化(2)生物(wù)的(de)食物鏈(liàn)長 (3)能夠存活世(shì)代時(shí)間較長的微生物 (4)分段運行於優占種屬
2.處理(lǐ)工(gōng)藝方麵:(1)對水(shuǐ)質,水量變動有較強的適應性 (2)汙泥沉降性能良(liáng)好,宜於固液分離 (3)能夠處理低濃度的汙水 (4)易於維護運行,節能。
3.曝氣池生物濾池流程和(hé)特點
流程(chéng):池內底部設有承托(tuō)層,上部是作為(wéi)濾料的填料,在承托層設置曝氣(qì)用的空氣管及空氣擴散裝置,處理水集水管兼作反衝洗水管也設置在承托層內。被處理的原汙水,從池(chí)上部進入池體,並通(tōng)過(guò)由填料層組成的濾層,在填料表麵形成由微(wēi)生物棲息形成的生物膜。在汙水(shuǐ)濾過濾層多(duō)的同時,由池下部通過空氣管向濾層進行曝(pù)氣,空氣由填料的間隙上升,與下流的汙水相接觸,空氣中的氧轉移到汙(wū)水中,向生物膜上(shàng)的微生物提供充足(zú)的溶解氧和豐富的有機物,在微生(shēng)物的新陳代謝作用下(xià),有機汙染物被降解,汙水得(dé)到處理。
特點;(1)氣液固三相接觸,有機物容積負荷(hé)高,水力停留時間短、基(jī)建投資(zī)少、O2的轉移效率高,動力(lì)抵銷低(2)可截留SS,脫(tuō)落的生物膜(mó),勿需沉澱池,占地少(3)濾料3-5mm,比(bǐ)表麵積大,微生物吸著能力強(4)抗衝擊能力強(5)勿需汙泥回流,無汙泥膨脹,如反衝(chōng)洗全部自動化,則維護管理也方便。(6)池內生物量大(dà),再由於截留作用,汙水處理效果良好。
4.什麽是(shì)生物膜法(fǎ)?與活性汙泥(ní)法相比它有什麽優點?
答:生物膜法(fǎ)就是利用有細菌和菌類一類的微(wēi)生物和原生生物、後生動物(wù)一(yī)類的微型動物附著在濾料或某些載體上生長繁育而(ér)在(zài)其上形成膜狀生物汙泥(生物膜)來處理汙水的一種生物處理技術。
優點:由於生物膜上微生物種類較(jiào)多,形(xíng)成的(de)生態(tài)係統比活性汙泥係統穩定。生物膜上的食物鏈要長(zhǎng)於活性汙泥,汙泥量少於活性汙泥係統,減少了汙泥後續處理的費用。由於汙泥齡(líng)較長,生物膜上能夠(gòu)存(cún)活像硝(xiāo)化細菌和亞硝化菌之類世代時間長的微生物(wù),從而具有一定的消化功能。他對水質、水量變動有較強的適應性,即使(shǐ)一段時間中斷進水,對(duì)生(shēng)物(wù)膜也不會有致命影響(xiǎng),通水後易恢複,而活性汙(wū)泥則需要較長時間才能(néng)恢複。由於生物膜的無機成分高,比重較大,他的汙泥沉澱性(xìng)良(liáng)好。易於固液分離。生物膜法(fǎ)能夠處理低濃度廢水,而活性汙泥(ní)則不適合處理低濃度的汙水,若BOD長期低於50-60mg/L,會影響汙泥絮體的形成。相比活性汙泥法,生物膜易於(yú)維護運動,節能,動力費用低。若運行得當,生物膜法還可以實現(xiàn)同步硝化反(fǎn)硝化反應。
5.穩(wěn)定塘特點(diǎn)及優缺點。
特(tè)點:(1)一般不人工強化(2)與水體自淨(jìng)過程相似(3)停留時間長(4)通過微生(shēng)物+水生生物的多種生物的(de)綜(zōng)合作用,使有機物降解,進而淨化汙水(5)淨(jìng)化過程包括——好氧,兼氧,厭氧三種狀態(tài)(6)DO來源於(yú)光合作用(7)適用各種汙水(8)適用於各種(zhǒng)氣候條件(9)可以實現從一級到二級到深度處理技術的全過程,一般相當於二級
優點(diǎn):(1)投資省,工程簡單(2)能夠汙水資源化,農業灌溉(3)能耗低
缺點:(1)占地麵積大(2)淨化效果受自然因素控(kòng)製(3)對地下(xià)水的影(yǐng)響(4)衛生狀態差。
6.穩定塘對汙水的淨化作用:
(1)稀釋作用:風力、水流及汙染物擴散的作用__物理過(guò)程(2)沉澱和絮(xù)凝作用:SS自然沉降,小SS,微生物絮凝作用(3)好氧微(wēi)生(shēng)物的代(dài)謝作(zuò)用:異養型(xíng)好氧菌和兼性菌(4)厭氧(yǎng)微生物的代謝(xiè)作用:兼性塘的塘底(dǐ)+厭氧塘內 DO=0 水解階段、產氫產乙酸、產甲烷階(jiē)段(5)浮遊生物的作用:藻類的主(zhǔ)要作用(yòng)。。。。供氧(yǎng);浮遊生物的主要功能。。。。吞(tūn)食(shí)遊離細菌,使水澄清(qīng)。分泌產生生物絮(xù)凝的粘液;底棲生(shēng)物------搖蚊攝取汙(wū)泥(ní)層的藻類或細菌。使汙泥層數量減少;魚類------捕食微型(xíng)水生動物及汙物。(6)水中維管束植物的作用;a吸收N、P。b 富集重金屬(shǔ);c 向塘水(shuǐ)供氧;d、根莖為細胞提供了生長介質。
7、塘水的PH值有變化穩定塘對汙水的淨化作用;CO2+H2O----H2CO3------HCO3-+H+CO3-+H2O-------------HCO3-+OH- 白天光和作(zuò)用強烈,CO2被(bèi)消耗(hào),一(yī)式平(píng)衡左(zuǒ)移,二式平衡右移,所以PH上升,夜晚光和作用停(tíng)止,CO2右行積累,一式右移二式左移 PH降低。
8.土地處理係統的淨化作用(yòng)機理:
1、物理過濾(lǜ)---土壤顆粒(lì)間的孔隙具有截留 濾除水中的SS的功能。2、物理吸附(fù)與物理(lǐ)化(huà)學吸附範德華力金屬離子(分交換、吸附和(hé)螯(áo)合作用)3、化學反應與化(huà)學沉澱------金(jīn)屬離子與土壤(rǎng)中的某些組(zǔ)分4、微生物的代謝作用
9.生物脫氮除磷(lín)的原理和工藝
在未經處(chù)理的新鮮汙水中,含氮化合(hé)物存在的主要形式是有機氮和銨態氮,一般以有機氮為主,氨化反應是有機氮化(huà)合(hé)物(wù)在氨化菌的作用下(xià),分解轉換為氨態氮的過程。反應時(shí)為:RCHNH2COOH+O2--------------RCOOH+CO2+NH3 硝化反應是在硝化菌的(de)作用下。氨態氮進一步氧化,形成(chéng)硝酸氮(dàn)的過程,反應式為 NH4+2O2------NO3-+H2O+2H+-△F(△F=351kj)硝化時應保持好氧條件(jiàn),混合液有機物不應過高。反(fǎn)硝(xiāo)化反應時硝化氨和亞硝酸氮在反硝化菌的作用下,被還原為氣態氮的過程。在反硝化過程中,硝酸氮通過反硝化菌的代謝活動,可能有兩種轉化途徑,即同(tóng)化(huà)反硝(xiāo)化,*終形成有機氮化物,成為菌體的組成部分,另一為異化反(fǎn)硝化,*終產物是氣態(tài)氮(dàn)。
工藝:活性汙(wū)泥法(fǎ)脫(tuō)氮傳統工藝:汙水進(jìn)圖*級(jí)曝氣池去除BOD,COD,使有機氮轉化形(xíng)成NH3 NH4 ,完成氨化過程。經過沉澱後,汙水進入第二級硝化曝氣池,進行硝化反應,使NO3- -----N,硝化需要消耗堿度,所(suǒ)以要投堿,以防(fáng)PH下降。第三極(jí)為反硝化(huà)反(fǎn)應器,這裏在缺氧條件下,NO3- --------N 還原為氣態(tài)N2,並逸往大氣,在這一級應采取厭氧----缺(quē)氧交替的(de)運行(háng)方式,碳(tàn)源即可投加甲醇也可引入原汙水充作碳源。
2 缺氧-----好氧活性汙泥脫氮除磷係統:硝(xiāo)化反應器內的已進行充分反應的消化液的一部分(fèn)回流反硝化反(fǎn)應器,而反硝(xiāo)化反應器內的(de)脫氮菌以汙水中的有機物作為碳源,以回流液中硝酸(suān)鹽的氧作為受電體,進(jìn)行呼(hū)吸和生命活動,將硝態氮還(hái)原為(wéi)氣態氮,不需要外加碳源。
10.生物(wù)除(chú)磷的原理和工藝
生物除磷(lín)就是利用除磷菌一類的微生物,能夠過量的,在數量(liàng)上超過其生(shēng)理(lǐ)需要,從外都攝取磷(lín),並將磷以聚合形式貯藏在菌體(tǐ)內,形成(chéng)高磷汙泥,排除係統外,道道從廢水中除磷的效果。