污水處理設(shè)備安裝
某制藥園區(qū)污水處理廠生化處理單元出水,水質(zhì)如下:COD為203~262mg·L?1,BOD為23~43mg·L?1,TOC為79~101mg·L?1,NH4+-N為9~14mg·L?1,pH為6.5~7.5,DO為5~6mg·L?1,B/C為0.04~0.15。天然沸石取自某沸石礦,純度大于93%,粒度200目,其主要組分如下:O52.8%,Si31.9%,Al7.5%,K4.3%,Ca1.8%,F(xiàn)e0.9%,Mg0.7%。
1.2 實驗裝置與方法
實驗構(gòu)建的臭氧催化氧化-BAF組合工藝流程圖如圖1所示。組合工藝分為臭氧預(yù)處理單元和BAF生化處理單元2部分。臭氧預(yù)處理的對象為抗生素制藥廢水二級生化處理出水,臭氧反應(yīng)柱
原理
厭氧生物技術(shù),又叫厭氧消化技術(shù),是指在無氧、缺氧或硝態(tài)氮參與下,厭氧微生物將工業(yè)廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)變成無機(jī)物,以及少量細(xì)胞物質(zhì)的技術(shù)總稱。厭氧生物技術(shù)處理工業(yè)廢水的工藝復(fù)雜,處理過程中涉及到產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、水解產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌等三大菌群的共同參與。
具體來說包括:
(1)水解酸化階段:微生物胞外酶作用
體現(xiàn)的是反應(yīng)生物處理系統(tǒng)內(nèi)食料與微生物量間的平衡關(guān)系。有機(jī)負(fù)荷大小會直接影響到厭氧生物技術(shù)處理工業(yè)廢水的產(chǎn)氣量和工作效率。在一定范圍內(nèi),隨著有機(jī)負(fù)荷的提高,產(chǎn)氣量增加,但有機(jī)負(fù)荷
入二級AO池進(jìn)行后續(xù)處理,在缺氧池內(nèi),實現(xiàn)分段進(jìn)水,并且缺氧池內(nèi)設(shè)置潛水潛水?dāng)嚢杵鳎刂妻D(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角,使得活性污泥、回流污泥、與污水進(jìn)水充分進(jìn)行混合均勻,提升A池脫氮效果,A池主要利用反硝化細(xì)菌的同化作用和異化作用,同時控制在低溶解氧的情況下,將硝酸鹽中的硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?,通過兩級A池和兩級O池不斷反復(fù)實現(xiàn)硝化以及反硝化,達(dá)到去除污水中氨氮、總氮、COD的最終目標(biāo)。出水自流流入MBR池,利用膜分離作用,在泵作用下進(jìn)行分離,清液泵入外排水池達(dá)標(biāo)排放,泥水混合物則通過污泥回流泵泵入前端A段。
2.3 主要處理單元及設(shè)計參數(shù)
主要構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)為:
一級AO池(20.0×10.0×5.0m)--設(shè)計水量:20m3/h。反應(yīng)溫度:15-25℃。污泥負(fù)荷Ls:0.72kgBOD/kgMLSS·d。脫氮速率Kde(20):0.052kgNOx-N/kgMLSS/d。污泥濃度MLSS:7g/L。MLVSS/MLSS:0.65。污泥總產(chǎn)泥系數(shù)Yt:0.15kgMLSS/kgCOD。曝氣設(shè)備氧利用率Ea:0.2。需氧量修正系數(shù)Ko:1.708。硝化液回流比R’:0-350%。污泥回流比R:0-350%。設(shè)計停留時間:45.0h。一級A停留時間:32.6h。一級O停留時間:12.4h。
二級AO池(14.0×5.0×5.0m)--設(shè)計水量:20m3/h。反應(yīng)溫度:15-25℃。污泥負(fù)荷Ls:0.85kgBOD/kgMLSS·d。脫氮速率Kde(20):0.051kgNOx-N/kgMLSS/d。污泥濃度MLSS:7g/L。MLVSS/MLSS:0.65。污泥總產(chǎn)泥系數(shù)Yt:0.15kgMLSS/kgCOD。曝氣設(shè)備氧利用率Ea:0.2。需氧量修正系數(shù)Ko:1.708。硝化液回流比R’:0-350%。污泥回流比R:0-350%。設(shè)計停留時間:15.2h。一級A停留時間:10.1h。一級O停留時間:5.1h。
3、性能測試結(jié)果
本項目經(jīng)過連續(xù)六個月穩(wěn)定測試,六個月監(jiān)測結(jié)果平均為CODcr35mg/L、BOD55mg/L、NH3-N0.45mg/L、總N25mg/L。
4、結(jié)語
本工程運(yùn)行結(jié)果顯示:采用兩級AO脫氮工藝同時結(jié)合MBR膜組件固液分離的組合工藝能有效處理高氨氮食品生產(chǎn)廢水,廢水處理站總排口的排放指標(biāo)均能達(dá)到并優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)三級標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)排放,其中氨氮≤35mg/L,總N≤45mg/L,該工藝科學(xué)合理,經(jīng)濟(jì)適用。(來源:浙江海元環(huán)境科技有限公司)
的提高必然會導(dǎo)致進(jìn)水停留時間的縮短,進(jìn)而影響系統(tǒng)處理效率。因此應(yīng)設(shè)置合理的有機(jī)負(fù)荷率,在保證系統(tǒng)處理效率的前提下,盡量提高系統(tǒng)的利用率、降低運(yùn)行成本。此外,厭氧活性污泥、微量元素和營養(yǎng)物質(zhì)、有毒物質(zhì),混合和攪拌等也會對厭氧生物技術(shù)處理工業(yè)廢水產(chǎn)生一定影響。
目前厭氧微生物技術(shù)在工業(yè)廢水處理中取得了良好效果,除了前述相關(guān)工藝外,升流式厭氧污泥床、厭氧濾池等技術(shù)也日趨成熟和完善,但仍存在著一定缺陷。下一步,工業(yè)廢水處理中,應(yīng)積極推廣厭氧
下,大分子和不溶性水解成可溶解性小分子有機(jī)物,并慢慢滲透到細(xì)胞中,最終分解為乙酸、丙酸和丁酸等揮發(fā)性有機(jī)酸、醇類、醛類等。
(2)產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段:產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌作用下水解酸化階段所產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)酸和醇類轉(zhuǎn)換成氫氣、乙酸、二氧化碳等。
(3)產(chǎn)甲烷階段:在產(chǎn)甲烷細(xì)菌作用下,乙酸鹽、乙酸以及二氧化碳、氫氣等轉(zhuǎn)化成為甲烷。
3、厭氧生物技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用
3.1 制革廢水
皮革生產(chǎn)過程中浸水、脫毛、糅制、染色等工序中會產(chǎn)生大量化工廢水,皮革行業(yè)廢水成分多、濃度高、處理難度大,還具有一定的毒性。處理制革廢水常會采用到物化、分質(zhì)、厭氧或好氧等多種處理方式相組合。如,鋸糅廢水應(yīng)先物化處理,將廢水中的鋸沉淀,然后再將鋸糅廢水與其他廢水一并處理。選擇“UASB+SBR”組合工藝,處理制革廢水,凈化率高達(dá)95%以上。
3.2 造紙廢水
我國是造紙大國,每年產(chǎn)生的造紙廢水量呈現(xiàn)出大幅度增長態(tài)勢。造紙廢水污染物濃度高、處理難度大,利用“厭氧IC+好氧”工藝處理造紙廢水,處的出水水質(zhì)可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
3.3 釀酒廢水
啤酒工業(yè)廢水處理也大量應(yīng)用生物工藝處理技術(shù),其中“UASB+好氧”工藝組合處理啤酒工業(yè)廢水,具有良好處理效果。
4、厭氧生物技術(shù)處理工業(yè)廢水影響因素
4.1 溫度
污水處理設(shè)備安裝不同溫度下厭氧生物對廢水處理的效果明顯不同,溫度會直接影響厭氧生物中的細(xì)胞酶的活性。以甲烷菌為例,50℃-60℃是甲烷菌的生存溫度范圍。采取厭氧生物技術(shù)處理工業(yè)廢水需要保持在一定的溫度范圍,尤其是適宜特定生物生存的溫度范圍,可以保證厭氧生物技術(shù)在處理工業(yè)廢水中的效率。通常,高溫菌群(45℃-75℃)能源消耗大,低溫菌群(20℃-25℃)發(fā)酵效率低,選用中溫菌群(30℃-40℃)進(jìn)行發(fā)酵可做到能源消耗與發(fā)酵效率之間較好的協(xié)調(diào)。
4.2 酸堿度
不同微生物最適宜pH值不同,因此,酸堿度也是影響厭氧微生物處理工業(yè)廢水活性的重要因素之一。以產(chǎn)甲烷菌為例,7-7.2為甲烷菌適宜pH值,而產(chǎn)酸菌的適宜生存pH值為4.5-8之間。鑒于厭氧生物處理工業(yè)廢水的現(xiàn)實特點(diǎn),產(chǎn)酸菌、產(chǎn)甲烷菌在相同
為內(nèi)徑10cm、高65cm的玻璃柱,廢水經(jīng)蠕動泵進(jìn)入臭氧預(yù)處理單元,同時向反應(yīng)柱內(nèi)添加Ce/NZ催化劑,臭氧發(fā)生器(LCF-G/A-5型,北京山美水美環(huán)??萍加邢薰?以氧氣為氣源,通過調(diào)節(jié)流量計以600mL·min?1的流速進(jìn)入反應(yīng)柱內(nèi)。反應(yīng)時電動攪拌器連續(xù)攪拌保證廢水、臭氧和催化劑均勻混合,反應(yīng)器頂端排出的尾氣進(jìn)入臭氧破壞器(L