【幹貨】汙水處理的10個工藝原理!
來源:科柏(bǎi)盛環保 發布時間:2023-04-18
1.生物(wù)膜法的淨化機理
1.生物膜由好氧和(hé)厭氧兩層組成,有機物的降(jiàng)解(jiě)主(zhǔ)要發生在(zài)好氧層內進行。
2.空氣(qì)中的氧溶解於流動水層中,從哪裏通過附著水層傳遞給生物膜,供微生物用(yòng)於呼吸,汙水中(zhōng)的(de)有機物則由流動水層傳遞給附著(zhe)水層,然後進入生物膜,並通過細菌的代謝活動(dòng)而被降解,使(shǐ)汙水在其流動過程中逐步得到淨化,微生物的代謝產物如水等則通過附著水層進入流動水層,並隨(suí)其排走而二氧(yǎng)化碳及厭氧層分解產物(wù)如(rú)H2S,NH3,以及CH4等氣態代謝產物則從水(shuǐ)層逸(yì)出進入空氣中。
3.當厭氧層還不厚時,它與好氧層保持著一(yī)定的平衡與穩定關係,好氧層能夠維持正常的淨化功能,但厭氧層逐漸加厚(hòu),並達到一定程度後,代謝產物逐漸增多,在其外逸的過程(chéng)中使好氧層的生(shēng)態係統的穩定狀態遭到破壞(huài),減弱淨化功能。
2.生物膜處理法的主要特征
1.微生物相方麵的特征:(1)參(cān)與淨化反應微生物多樣化(2)生(shēng)物的食物鏈(liàn)長 (3)能夠存活世代時間較長(zhǎng)的微(wēi)生物 (4)分段(duàn)運行於優占種屬(shǔ)
2.處理工藝方麵:(1)對水質(zhì),水量變動有較(jiào)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(chù)理(lǐ)低濃度的(de)汙水 (4)易於維(wéi)護運行,節(jiē)能。
3.曝(pù)氣(qì)池生物濾池流程和特點
流程:池內底部設有(yǒu)承托層,上部(bù)是作為濾(lǜ)料的填料,在(zài)承托層設置曝氣用(yòng)的空氣管及空氣擴散(sàn)裝置(zhì),處理(lǐ)水集水(shuǐ)管(guǎn)兼作(zuò)反(fǎn)衝洗水管也設置在承托層內。被處理的原汙水,從池上(shàng)部進入(rù)池體,並通過由填料層組成的濾層,在填料表麵形成由微生物棲息形成的生物膜。在汙水濾過(guò)濾層多的同時,由池下(xià)部通過空氣管向濾層進行曝氣,空氣由填料的間隙上(shàng)升,與下流的汙水相接(jiē)觸,空氣中的氧轉移到(dào)汙水中(zhōng),向生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和豐富的有機物,在微生物(wù)的(de)新陳代謝作用下,有機汙染物被降解,汙水得到處理。
特點(diǎn);(1)氣液(yè)固三相接觸,有機物容積負荷高,水力停留時間短、基建投資少、O2的轉移效率高,動力抵銷低(2)可截留SS,脫落的(de)生物(wù)膜,勿需沉澱池(chí),占地少(shǎo)(3)濾料3-5mm,比表麵積大,微生物吸著(zhe)能力強(4)抗衝擊能力強(5)勿需汙泥回流,無(wú)汙泥膨脹,如反衝洗全部自動(dòng)化,則維護管理也方便。(6)池內生物量大,再由於(yú)截留作用,汙水(shuǐ)處(chù)理效果良好。
4.什麽是生物膜法?與活性汙(wū)泥法相比它有什麽優點?
答:生物膜法就是利用有細菌和菌類一類的微生物和原生生物(wù)、後生動物一類的微型動物附著在濾料或某些載體上生長繁育而在其上形成(chéng)膜狀生物汙泥(生物膜)來處理汙水的一種生(shēng)物處理技術。
優點:由於生物膜上微生物種類(lèi)較多,形成的生態係統比(bǐ)活性汙泥係統穩定。生物膜上的食物(wù)鏈要長於活性(xìng)汙泥,汙泥量少於活性汙泥係(xì)統(tǒng),減(jiǎn)少了汙泥後續處理的費用。由於汙泥齡較長,生物膜上能夠存活像硝化細菌和亞硝化(huà)菌(jun1)之(zhī)類(lèi)世代時間長的微生物,從而具有一定的消化(huà)功能(néng)。他對水質、水量變動有較強的適應性,即(jí)使一段時間中斷進水,對生物膜也不會(huì)有(yǒu)致命影響,通水後易恢複,而活性汙泥則(zé)需要(yào)較(jiào)長時間才能恢複。由於生物膜的無機成分高,比重較大,他的汙(wū)泥沉澱性良(liáng)好。易於固液分離。生物膜法能夠處理低濃度廢水(shuǐ),而活性汙泥則不(bú)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,生物膜易於維護運動,節能,動力費用低。若運(yùn)行得當,生物膜法還可以實現同步硝化反硝化反應。
5.穩定塘特點及(jí)優缺點。
特點:(1)一般不人工強化(2)與水體自淨過程相似(3)停留時間長(zhǎng)(4)通(tōng)過微生物+水生生物的多種(zhǒng)生物的綜合(hé)作用,使有機物(wù)降解,進而淨(jìng)化汙水(5)淨化過程包括——好氧,兼氧,厭氧三種狀態(6)DO來源於光合作用(yòng)(7)適用各種汙水(8)適用於各種氣候條件(9)可(kě)以實現從一級(jí)到(dào)二級(jí)到深度處理技術的(de)全過(guò)程,一般相當於二級
優點:(1)投(tóu)資省,工程簡單(2)能(néng)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(zì)然因素控製(3)對地下水的影響(4)衛生狀態差。
6.穩(wěn)定塘對汙水的淨化作用:
(1)稀釋作用:風力、水流(liú)及汙染物擴散的作(zuò)用__物理過程(2)沉澱和絮凝作用:SS自然沉降,小(xiǎo)SS,微生物絮(xù)凝作用(3)好氧微生物(wù)的代謝作用:異養型好氧菌和兼性菌(4)厭氧微生物的代謝作(zuò)用:兼性塘(táng)的塘底+厭氧塘內 DO=0 水解階段、產氫產乙酸、產甲(jiǎ)烷階段(5)浮遊生物的作用:藻類的主要作用。。。。供氧;浮遊生物的(de)主要功能。。。。吞(tūn)食遊離細菌,使水澄清。分(fèn)泌產生生物絮凝的粘液;底棲(qī)生物------搖蚊(wén)攝取(qǔ)汙(wū)泥層的藻類(lèi)或細菌。使汙泥層數量減少;魚(yú)類(lèi)------捕食微型水生(shēng)動物及(jí)汙物。(6)水中維管束植物的作用;a吸收N、P。b 富集重金屬;c 向塘水供氧;d、根莖為細胞提(tí)供了生長介質。
7、塘水的PH值有變化穩定塘(táng)對(duì)汙水的淨化作用;CO2+H2O----H2CO3------HCO3-+H+CO3-+H2O-------------HCO3-+OH- 白天光和作用強烈,CO2被消耗,一(yī)式平衡左移(yí),二式平衡右移,所以PH上升,夜晚光和作用停止,CO2右行積累,一式右移二式左移 PH降低。
8.土地(dì)處理係統的淨化作用機理:
1、物理過濾---土壤(rǎng)顆粒(lì)間的孔隙具有(yǒu)截留 濾除水中的SS的功能。2、物(wù)理吸附與物理化學(xué)吸附範德華力金屬離子(zǐ)(分交換、吸附和螯合作用)3、化學反應與化學沉澱------金屬離子與(yǔ)土壤中的(de)某些組分4、微生物(wù)的代謝(xiè)作用
9.生物脫氮除磷的原理和工藝
在未經處理的新鮮汙水中,含氮化合物存在的(de)主要形式是有機氮和銨態氮(dàn),一般以有機氮為主,氨化反應是有機氮化合物在氨化菌(jun1)的作用下,分解轉換為氨(ān)態氮的過程。反應時(shí)為(wéi):RCHNH2COOH+O2--------------RCOOH+CO2+NH3 硝化(huà)反應是在硝化菌的作用下。氨態氮進一步氧(yǎng)化,形成硝酸氮的過程(chéng),反應式為 NH4+2O2------NO3-+H2O+2H+-△F(△F=351kj)硝化時應保持好氧條件,混合液(yè)有機物不應過高。反硝化反應時硝化氨和亞硝酸(suān)氮在反硝化菌的作用下,被還原為氣態氮的過(guò)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,即同化反硝(xiāo)化,*終(zhōng)形成有(yǒu)機氮化物,成為(wéi)菌體的組成(chéng)部分,另一為異化反硝化(huà),*終產物是氣態氮。
工藝:活性汙泥法脫(tuō)氮傳統(tǒng)工藝:汙水進(jìn)圖*級曝(pù)氣池(chí)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(xiāo)化需要消(xiāo)耗堿度,所以要投堿,以防PH下降。第三極為(wéi)反硝化反(fǎn)應器,這裏在缺氧(yǎng)條件下,NO3- --------N 還原為氣態(tài)N2,並逸往大氣,在(zài)這一級應采(cǎi)取厭氧----缺(quē)氧交替的運行方式,碳源即可投加甲醇也可引入原汙水充作碳(tàn)源。
2 缺氧-----好(hǎo)氧活(huó)性汙泥脫氮除磷係統(tǒng):硝化反應器內的已進行充分反應的(de)消化液的一部分回流反硝化反(fǎn)應器,而反硝化(huà)反應器內的脫氮菌以汙水中的有機物(wù)作為碳源,以回流液中硝酸(suān)鹽的氧作為受電體(tǐ),進行呼吸和生命活動,將硝態氮(dàn)還原為氣態(tài)氮(dàn),不需要(yào)外加碳源。
10.生物除磷的原理和工藝
生物除磷就(jiù)是利用除(chú)磷菌一類的微生物,能夠過量的,在數量上(shàng)超過其生(shēng)理需要,從外(wài)都攝取磷,並將磷以聚合形式貯藏(cáng)在菌體(tǐ)內,形成高磷汙泥,排除係統外,道道(dào)從廢水中除磷的效果。