每天400噸生活污水處理設(shè)備安裝
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生物技術(shù)簡介
生物技術(shù)是通過生物的代謝功能，將有害物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化為對周圍環(huán)境無害的物質(zhì)。生物工程分為很多種，微生物工程、細(xì)胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質(zhì)工程和生物修復(fù)技術(shù)等，這些技術(shù)都有凈化水體的功能，但運(yùn)用的環(huán)境和針對對象不盡相同。生物技術(shù)在對污水進(jìn)行處理時，主要有以下特點(diǎn):(1)生物的吸附力很強(qiáng)，對污水中顆粒的沉降*。(2)對環(huán)境的要求不高，常溫常壓就可以處理，沒有能源 損耗，減少環(huán)境污染。(3)處理量大且方法運(yùn)用成熟。(4)可解決常規(guī)技術(shù)和傳統(tǒng)方法不能解決的問題。(5)沒有二次污染。
生物活性碳法：因為活性碳具有良好的吸附性，巨大的表面積和發(fā)達(dá)的空隙結(jié)構(gòu)，可作為構(gòu)建生物膜的載體。姚建華”剮等以經(jīng)過常規(guī)生化工藝處理過的焦化廢水為研究對象。研究了臭氧與生物活性炭結(jié)合工藝對焦化廢水深度處理的中試可行性。試驗表明，這種工藝可用于焦化廢水的深度處理。臭氧投加量15mg/l可提高廢水的可生化性。再經(jīng)過生物活性炭處理后cod的平均去除率可達(dá)到28.75%，氨氮的平均去除率可達(dá)到43.80%，出水cod的平均值為87.50，氨氮的平均值為7.6mg/l，均達(dá)到*標(biāo)準(zhǔn)。張文啟等也用了臭氧一生物活性炭工藝對焦化廢水進(jìn)行了深度處理，試驗表明：當(dāng)臭氧通入量是110mg/l時，焦化廢水的顏色可大體除去，出水中所殘留的一部分有機(jī)物降解;再經(jīng)過生物活性碳處理后，cod的去除率在77.1%以上，nh4+一n的去除率在31.6%以上，滿足廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)。帥偉研等針對由于一些有機(jī)物很難降解，而造成焦化廢水中色度，cod等指標(biāo)超標(biāo)的問題，選取不同種類的活性碳對焦化廢水進(jìn)行加強(qiáng)性吸附。作者先后用13種活性碳進(jìn)行了試驗，考察去除色度和cod的效果，得出丹寧酸和甲基藍(lán)值較大的炭型吸附容量高。終經(jīng)過作者篩選出來的活性炭在合適條件下，能將廢水中的色度值降低至20倍，cod值降至60mg/l及以下。
厭氧池聚磷菌優(yōu)先利用污水中易生物降解的有機(jī)物除磷，而缺氧池反硝化細(xì)菌可以利用多種形態(tài)的有機(jī)物，倒置的a2o工藝將缺氧段前置，反硝化細(xì)菌優(yōu)先利用易生物降解的有機(jī)物，系統(tǒng)脫氮能力提高，但對厭氧池聚磷菌除磷可能產(chǎn)生基質(zhì)競爭，為保證除磷效果，可在滿足反硝化碳源的前提下，采取分點(diǎn)進(jìn)水，將部分進(jìn)水中的碳源直接給厭氧池，用于聚磷菌的釋磷，厭氧段釋放的磷直接進(jìn)入生化效率高的好氧段，吸磷效率增強(qiáng)，除磷效果提升。
倒置a2o工藝整個系統(tǒng)的活性污泥都經(jīng)歷了厭氧和好氧的過程，排放的剩余污泥都能充分地吸磷，倒置a2o工藝適合c/p較高，c/n較低的污水，一般當(dāng)bod5/tn<4.bod5/tp>20時，系統(tǒng)具有較好的脫氮除磷效果，倒置a2
o工藝在我國一些大中型城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)或升級改造中得到廣泛應(yīng)用。
功能微生物的培養(yǎng)：廢水中有機(jī)物的生物降解主要是通過好氧生物過程來完成，這類有機(jī)物包括酚類、芳烴類及其衍生物、部分氯代化合物等，涉及到許多不同的降解微生物類群.除此之外，氨氮、硫化物等的無機(jī)污染物也需要通過生物化學(xué)轉(zhuǎn)化.這些微生物中，通過傳統(tǒng)分離、培養(yǎng)、馴化方法得到的某些功能降解菌株，由于不能確定其在活性污泥菌群中的系統(tǒng)地位，在實際應(yīng)用過程中經(jīng)常由于失去種群優(yōu)勢而達(dá)不到預(yù)期的處理效果.運(yùn)用分子生態(tài)學(xué)手段明晰降解細(xì)菌的群落組成、結(jié)構(gòu)及功能，有可能定向地篩選到具有穩(wěn)定種群優(yōu)勢的菌株.因此，功能基因的測序很重要。
污水處理uct工藝
uct工藝主要是為了避免硝酸鹽干擾釋磷問題而提出的，其工藝流程見圖4，回流污泥首*入缺氧池脫氮，缺氧段部分出流混合液再回至厭氧段。通過這樣的修正，可以避免因回流污泥中的no-x-n回流至厭氧段，干擾釋磷而降低磷的去除率。采用uct工藝以太原市污水處理廠初沉池出水為研究對象，對各種污染物質(zhì)的去除效果進(jìn)行了研究，得出的結(jié)論為:uct工藝對cod的去除率達(dá)到85%以上，nh+4-n的去除率超過97%，tn去除率穩(wěn)定在75%左右，po3-4-p去除率為80%。
造紙工業(yè)廢水的懸浮物十分多，為了避免在廢水中的這些懸浮物堵塞處理膜，為了減小清洗難度及清洗次數(shù)，不適合用膜分離法，在進(jìn)行膜分離之前好的方法是*行凝聚和沉淀過程等首先處理。目前我國對于中小型造紙黑水常采用用酸進(jìn)行處理，然后過濾的方法，它的目的主要是降低水中的木質(zhì)素及減少一定的元素，采用微濾庫存電的方法來處理這些廢水，這個方法運(yùn)用過濾后回收的的方法，不僅能夠除去廢水，而且能夠?qū)垙堖M(jìn)行有效率的回收沉淀出去廢水中的主要污染物。科學(xué)家采用柱狀葉膜法來處理黑水，他的去除率經(jīng)過實驗已經(jīng)到達(dá)了很高的水平。過濾機(jī)處理下油性物質(zhì)中主要用回收機(jī)大幅度的固訂控制。有科學(xué)家開發(fā)了紙張和水的過濾，在處理循環(huán)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過過濾及沖洗后可以大幅度地降低污染物。
混合液回流比r
好氧池出水回流至缺氧池用于脫氮，回流比越大，脫氮效果越好，但較大的回流比增大了能源 消耗，提高了處理成本，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)r超過300%時，脫氮率可達(dá)到75%以上。
污泥回流比r
二沉池污泥回流到厭氧池以維持各段合適的污泥濃度，保證整個生化反應(yīng)的正常進(jìn)行。污泥回流比增大，泥齡增長，有利于自養(yǎng)型硝化細(xì)菌的增長，硝化作用良好，但回流污泥中過多的no-x-n進(jìn)入?yún)捬醭夭坏茐牧藚捬醐h(huán)境，還會與聚磷菌競爭碳源，影響除磷效果。厭氧區(qū)no-x-n濃度超過1.5mg˙l-1時，釋磷會受到抑制。相反污泥回流比減小，好氧段因硝化不*也會導(dǎo)致脫氮效果不佳。一般污泥回流比在60%-100%為宜，不少于40%。
水力停留時間(hrt)
水力停留時間與進(jìn)水水質(zhì)、溫度等因素有關(guān)，a2o工藝整個運(yùn)行時間在6～8h左右，hrt(厭氧/缺氧/好氧)=1/1/(3～4)。厭氧池水力停留時間一般為1～2h，缺氧池的水力停留時間一般為1.5～2h，好氧池的水力停留時間一般為6h左右。
處理重金屬廢水
傳統(tǒng)的重金屬廢水主要包括的處理技術(shù)主要包括了化學(xué)沉淀法離子交換法活性炭吸附法沉淀吸附法等其他方法，而這些方法的成本特別高，利用膜技術(shù)不僅可以降低成本，而且是可以使廢水達(dá)到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)，還可以回收有永物質(zhì)。一般對于加工廢水采用沉淀法，這樣可以大大的減少生產(chǎn)浪費(fèi)，生產(chǎn)效率的提高是重金屬離子沉淀出去的技術(shù)，廢水大效率回收，廢水處理過程中重金屬離子的濃度也會大大的降低，能夠達(dá)到回收利用的標(biāo)準(zhǔn)，并且可以有效率地分離出其他粒子。
倒置a2o工藝
倒置a2o工藝主要是針對缺氧反硝化碳源不足而改進(jìn)設(shè)計的，其工藝流程見圖3，將缺氧池置于厭氧池前面，來自二沉池的回流污泥和全部進(jìn)水或部分進(jìn)水，50%～150%的混合液回流均進(jìn)入缺氧段，將碳源優(yōu)先用于脫氮。
缺氧池內(nèi)碳源充足，回流污泥和混合液在缺氧池內(nèi)進(jìn)行反硝化，去除硝態(tài)氧，再進(jìn)入?yún)捬醵?，保證了厭氧池的厭氧狀態(tài)，強(qiáng)化除磷效果。由于污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥濃度較好氧段高出50%，單位池容的反硝化速率明顯提高，反硝化作用能夠得到有效保證。某污水處理廠采用倒置a2o工藝進(jìn)行了中試試驗研究，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，bod去除率在90%以上，出水tn去除率為80%左右，tp的去除率穩(wěn)定在85%以上。采用批式實驗對昆明某污水處理廠倒置a2o工藝進(jìn)出水水質(zhì)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明倒置a2o工藝對有機(jī)物和nh+4-n的去除率分別為89.4%和98.6%，a2o缺氧池內(nèi)碳源不足導(dǎo)致反硝化反應(yīng)受到限制，倒置a2o優(yōu)先利用進(jìn)水中的碳源進(jìn)行反硝化，系統(tǒng)脫氮效果優(yōu)于a2o。
熱濃縮工藝：熱濃縮工藝主要原理是利用熱能將液體中的固體高倍濃縮，普遍設(shè)備龐大，能耗較高，目前主要有多效蒸發(fā)、機(jī)械壓縮蒸發(fā)、膜蒸餾等技術(shù)。多效蒸發(fā)技術(shù)成熟，已經(jīng)在海水淡化、化工行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，通過多級蒸發(fā)器的串聯(lián)，清水回收率一般在90%左右。機(jī)械壓縮蒸發(fā)技術(shù)利用渦輪發(fā)動機(jī)的增壓原理，采用機(jī)械壓縮的方法減少蒸汽消耗，可降低能耗，清水回收率一般在92%左右。膜蒸餾利用工業(yè)廢熱等廉價能源，對無機(jī)鹽、大分子等不揮發(fā)組分的截留率接近100%，并且可處理高濃度廢水，但該工藝目前還處于研究階段。
a2o工藝及其變式的比較分析
a2o工藝脫氮除磷過程的主要問題在于硝化長泥齡與釋磷、反硝化短泥齡的矛盾，反硝化與釋磷碳源分配矛盾以及污泥回流破壞厭氧環(huán)境，影響除磷問題。a2o工藝的三種變式也主要是針對這三個問題而設(shè)計的。
普通a2o工藝通常用于c/n-c/p比值較高的污水，由于碳源充足，脫氮與除磷在爭奪碳源上矛盾較小，易生物降解的含碳有機(jī)物量大，回流污泥中的no-x-n在厭氧區(qū)消耗的碳源不至于對釋磷產(chǎn)生明顯影響，系統(tǒng)能達(dá)到較好的除磷效果。改良型a2o工藝在厭氧池前端增設(shè)的缺氧調(diào)節(jié)池利用部分進(jìn)水中的有機(jī)物對回流污泥中的no-x-n反硝化，一定程度上減輕了no-x-n對厭氧區(qū)聚磷菌釋磷的不利影響，保持了厭氧區(qū)相對“壓抑”的環(huán)境，但由于缺氧調(diào)節(jié)池從進(jìn)水中得到的碳源有限，反硝化脫氮主要發(fā)生在后續(xù)的缺氧池，同時進(jìn)水中的碳源沒有*進(jìn)入?yún)捬醭赜糜诔?，終的處理效果還是受回流污泥的比例(泥齡)和進(jìn)水中有機(jī)物的含量及分配比例影響，一般改良型a2o工藝若要達(dá)到較高的氮磷去除率，也要求污水具有較高的c/n、c/p比值。由于增設(shè)了預(yù)缺氧池，改良的a2o工藝基建費(fèi)用增加，占地面積、處理成本增大。
廢水厭氧生物處理法:廢水厭氧生物處理法是一種通過厭氧微生物來降解廢水中的有機(jī)污染物的水處理技術(shù)。廢水厭氧生物處理法通常也稱為厭氧發(fā)酵、厭氧消化或厭氧穩(wěn)定技術(shù)。這種方法需氧量少，還可以產(chǎn)生沼氣作為新的能源。付本州等對武鋼焦化廠的廢水利用低負(fù)荷厭氧生物反應(yīng)器進(jìn)行處理，結(jié)果表明低負(fù)荷厭氧生物反應(yīng)器能夠降低tn和toc值，經(jīng)過3個小時的處理，tn降低了31.1mg/l，toc降低了77.9mg/l。對焦化廢水進(jìn)行厭氧生物處理降低了后續(xù)處理的生物負(fù)荷。郝”等采用ao—mbr工藝對焦化廢水進(jìn)行處理，厭氧池中用蜂窩胞壁纖維做填料，并在下面裝有曝氣頭，曝氣所用的氣體在達(dá)到厭氧標(biāo)準(zhǔn)之前為nz，當(dāng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，首先從厭氧池中抽出氣體，再進(jìn)過經(jīng)氣水分離，后循環(huán)進(jìn)行利用。作者所用的這種a：o—mbr工藝對廢水的抗沖擊能力顯著，適應(yīng)能力強(qiáng)。進(jìn)水cod去除率為94%，氨氮質(zhì)量濃度去除率為93%，出水達(dá)到排放一級標(biāo)準(zhǔn)。
uct工藝中好氧池混合液和回流污泥首*入缺氧池，脫氮效果增強(qiáng)，經(jīng)缺氧池脫氮后的混合液隨進(jìn)水進(jìn)入?yún)捬醭蒯屃祝欢ǔ潭壬媳苊饬薾o-x-n進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)影響釋磷效果，除磷效率增強(qiáng)。厭氧池中的聚磷菌利用進(jìn)水中70%的易生物降解有機(jī)物進(jìn)行釋磷，10%左右的慢速生物降解的有機(jī)物進(jìn)入缺氧池反硝化脫氮，缺氧池反硝化負(fù)荷較高。
uct工藝適用于處理bod5/tn或bod5/tp較低的城市污水，當(dāng)污水 c/n<4、c/p<20時，uct工藝比普通a2o工藝具有更高的除磷效率，uct工藝增加了從缺氧段出流液到厭氧段的回流，增加了能耗，且兩套混合液回流交叉不利于控制缺氧段的水力停留時間。
a2o工藝作為基本的同步脫氮除磷工藝，由于實現(xiàn)不同功能的三種菌種(硝化菌、反硝化菌、聚磷菌)均不能在各自佳的條件下生長，碳源矛盾、回流no-x-n問題不能從根本上解決，脫氮除磷相互制約，氮磷去除率不可能同時達(dá)到高。工程應(yīng)用中可根據(jù)實際進(jìn)水情況，有所偏向地重點(diǎn)去除氮或磷，也可以通過操作條件優(yōu)化，獲得優(yōu)的氮磷同步去除率。
單純物化法一般多采用混凝沉淀、化學(xué)沉淀、絮凝氣浮、超濾膜法、離子交換等。物化法處理涂裝廢水，廢水中含有大量重金屬如cr6+、zn2+、ni2+、ca2+、cd2+等，可通過改變廢水ph值或投加化學(xué)試劑來進(jìn)行去除，或通過離子交換等方法來進(jìn)行回收。廢水中還有較高濃度的油、高分子樹脂、顏料、鈦等表面活性劑、溶劑及各種助劑，以膠體的形式穩(wěn)定地分散在水溶液中，可通過投加化學(xué)試劑、絮凝劑等方法來破壞水中膠體所形成的穩(wěn)定體系，生成便于處理的絮凝體，方便物化法對該類物質(zhì)的去除。張寅龍等對機(jī)床涂料廢水進(jìn)行了研究，該類涂料中主要有過氯乙烯漆、環(huán)氧樹脂漆、丙烯酸聚氨酯漆等成分，他們首先采用絮凝法進(jìn)行初期處理，處理后循環(huán)使用，然后定期采用沉淀−氣浮−過濾等物化手段進(jìn)行處理，實驗結(jié)果表明處理后廢水水質(zhì)數(shù)據(jù)為：化學(xué)需氧量(cod)的質(zhì)量濃度<150mg/l，ss的質(zhì)量濃度<100mg/l，ph值為6~9，油的質(zhì)量濃度<10mg/l，總磷(tp)的質(zhì)量濃度<1mg/l，氨氮(n-nh3)的質(zhì)量濃度<2mg/l，滿足工業(yè)廢水二級排放標(biāo)準(zhǔn)，處理后廢水可直接排入市政排污管網(wǎng)或進(jìn)行綜合回收利用。