怎樣才能把污水處理技術學好?污水處理廠職業技能——每日更新,現在小編就來說說關于怎樣才能把污水處理技術學好?下面内容希望能幫助到你,我們來一起看看吧!
污水處理廠職業技能——每日更新
本文主要講述好氧生物處理和厭氧生物處理法的基本特點及其機理。同時提到了污水處理廠運行過程中發生污泥膨脹的原因和基本解決方法。
2.11氧垂曲線
在水體污染和自淨進程中,反映水中溶解氧濃度,随時間變化的曲線稱為氧垂曲線。有機物在水中被好氧微生物降解為穩定的無機物,要消耗一定量的溶解氧。溶解氧除水體中原有的氧外,主要來自水面複氧(大氣中氧在水面溶入水中)和水體中水生植物光合作用所放出的氧。在自淨過程中,耗氧和複氧同時進行。溶解氧的變化狀況反映了水體中有機污染物淨化的過程,因而可以做為水體自淨的一個主要标志。
2.12富營養化
在人類活動的影響下,生物所需的氮、磷等營養物質大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體,引起藻類及其他浮遊生物迅速繁殖;水體溶解氧量下降,水質惡化,魚類及其他生物大量死亡的現象。
在自然條件下,湖泊也會從貧營養狀态過渡到富營養狀态,沉積物不斷增多,先變為沼澤,再變為陸地。不過這種自然過程非常緩慢,常需幾千年甚至上萬年。而人為排放含營養物質的工業廢水和生活污水所引起水體富營養化現象,可以在短時期内出現。
水體出現富營養化現象時,浮遊生物大量繁殖,因占優勢的浮遊生物的顔色不同,水面往往呈現藍色、紅色、棕色、乳白色等。這種現象在江河湖泊中稱為水華,在海中則叫赤潮。
天然水體中磷和氨(特别是磷)的含量在一定程度上是浮遊生物數量的控制因素。生活污水和化肥、食品等工業的廢水以及農田排水都含有大量的氮、磷及其他無機鹽類。天然水體接納這些廢水後,水中營養物質增多,促使自養型生物旺盛生長,某些藻類的個體數量迅速增加,而藻類的種類則逐漸減少。水體中的藻類本來以矽藻和綠藻為主,藍藻的大量出現是富營養化的征兆,随着富營養化的發展,最後變為以藍藻為主。藻類繁殖迅速,生長周期短。藻類及其他浮遊生物死亡後被需氧微生物分解,不斷消耗水中的溶解氧,或被厭氧微生物分解,不斷産生硫化氫等氣體,從兩個方面使水質惡化,造成魚類和其他水生生物大量死亡。藻類及其他浮遊生物殘體在腐爛過程中,又把生物所需的氮、磷等營養物質釋放入水中,供新的一代藻類等生物利用。因此,富營養化了的水體,即使切斷營養物質的來源,水體也很難自淨和恢複到正常狀态。藻類既然源源不斷地得到營養物質,一代一代繁殖下去,死亡的藻類殘體沉人水底,一代一代堆積,湖泊就逐漸變淺,直至成為沼澤。水體中氮含量超過0.2~0.3mg/L,磷含量大于0.01~0.02mg/L,生化需氧量大于10mg/L,PH值7~9的淡水中細菌總數每毫升超過10萬個,表征藻類數量的葉綠素-a含量大于10mg/L時發即認為此水體已為富營養化水體。
富營養化造成水的透明度降低,陽光就難以穿透水層,從而影響水中植物的光合作用和氧氣的釋放,而表層水面植物的光合作用,可能造成溶解氧的過飽和狀态。溶解氧過飽和以及水中溶解氧少,都對水生動物(主要是魚類)有害,造成魚類大量死亡。富營養化水體中底層堆積的有機物質在厭氧條件下分解産生的有害氣體,以及一些浮遊生物産生的生物毒素也會傷害魚類。富營養化水中含有亞硝酸鹽和硝酸鹽,人畜長期飲用這些物質含量超過一定标準的水,會中毒緻病。
2.13好氧生物處理
利用好氧微生物在有氧條件下将污水中複雜的有機物分解,并從釋出的能量來完成微生物本身的繁殖和運動等功能。這是處理污水中有機物的重要方法。
在好氧微生物的氧化分解過程中,污水中呈溶解狀态的有機物首先透過微生物的細胞壁被微生物吸收;固體與膠體的有機物先被微生物所吸附,并在微生物所分泌的外酶作用下,分解成溶解狀物質,然後再滲入到微生物細胞内。進人細胞内的溶解狀有機物,在内酶的作用下,一部分被氧化分解成簡單的無機物,如CO2、H20、NH3、NO3-、PO43-和SO42-等,同時釋放出能量,微生物就利用這部分能量作為其生命活動的能源,并将另一部分有機物作為其生長繁殖的營養物質,合成新的細胞物質,使微生物得以增殖。
為保證污水中有足夠數量的微生物,以達到預期的處理效果,則應保持足夠的營養物質,即污水中的有機物應有一定的濃度,實踐證明,好氧生物處理中,有機物濃度(以BOD5計)一般應為100-500毫升/克;此外還要有足夠的氮和磷,三者的比例關系是BOD5:N:P=100:5:1。若污水原水不能滿足,如缺少氮或磷,則需人工适量投加。
微生物在分解有機物和合成新的細胞物質過程中,需要消耗氧。細胞生長的典型範圍是每氧化1千克BOD,生長0.3—0.6千克細胞,而需氧量的範圍是0.5-0.4倍BOD去除量。因此,好氧生物處理系統,除靠自然複氧外,主要靠人工曝氣或其他方式充氧。人工曝氣有兩個作用:一是供給微生物所需的氧,曝氣過程就是将空氣中的氧強制溶解到混合液中去的過程;二是攪拌作用,可使微生物在混合液中保持懸浮狀态,與污水充分混合。
好氧處理方法,基本上可分為生物膜法和活性污泥法兩種。
2.14厭氧生物處理
是厭氧生物處理利用厭氧微生物降解污水和污泥中的有機物來淨化污水的生物處理方法。在無氧條件下,厭氧細菌和兼性細菌(好氧兼厭氧)降解有機污染物,又稱為厭氧消化法或厭氧發酵工藝,分解的産物主要是沼氣和少量的污泥。
有機物在厭氧條件下消化降解過程可以分兩個階段。第一階段是酸性發酵階段。污水中的複雜有機物,在酸性腐化菌或産酸菌的作用下,分解成簡單的有機物,如有機酸、醇類等,以及CO2、NH3和H2S等無機物。由于有機酸的大量積累,污水的PH值下降到6以下。此後,由于有機酸和含氮化合物的分解,産生碳酸鹽、氨、氮及少量的二氧化碳等,從而使酸性減退,PH值回升到6.6-6.8左右。這個過程是在酸性條件下進行的。第二階段是堿性發酵階段。在這個階段,參與作用的微生物是甲烷細菌。酸性發酵階段的代謝産物,在甲烷細菌作用下,進一步分解成污泥氣,其主要成分是甲烷(CH4)、CO2及少量NH3、H2和H2S等。由于有機酸的迅速分解,PH值上升,一般範圍是6.8-8.0,這個過程主要是在堿性條件下進行的。
厭氧消化過程一般比好氧分解所需要的時間長,有機物分解不徹底。厭氧消化所産生的氣體CH4約占50%-75%,CO2約占20%-30%,其餘是氨、氮、硫化氫等,它的發熱量為5000-6000千卡/米3,是一種很好的燃料,但帶有臭味。
厭氧生物處理适用于高濃度有機污水和好氧生物處理後的污泥。厭氧處理也可分為活性污泥法和生物膜法。厭氧活性污泥法有厭氧消化池、厭氧接觸消化、厭氧污泥床等;厭氧生物膜法有厭氧生物濾池、厭氧流化床和厭氧生物轉盤等。
厭氧生物處理法能回收沼氣能源;耐沖擊負荷能力很高;處理水的穩定性好;消化系統的裝置密封可防止臭味和疾病的傳播;處理過程需要營養物少;不需要供氧;污泥産量少。但厭氧微生物的培養馴化期較長,對有機污染物處理不徹底,尚不能滿足排放标準,還需要再進行後處理。
2.15污泥
污水處理過程中産生的沉澱物質,包括污水中所含固體物質、懸浮物質、膠體物質以及從水中分離出來的沉渣,統稱為污泥。污泥中含有毒或有害物質,但多數污泥中還含有植物肥分及其他有用物質。因此,污泥的處理和利用是污水處理中一個十分重要的内容。污泥的性質主要是:
l)含水率很高,初次沉澱池中排出的污泥含水95%左右,二次沉澱池排出的污泥含水96-99%。含水率大,不易處理。
2)污泥中含有揮發性物質和灰分,前者代表污泥中所含有機雜質,後者代表所含無機雜質,都以污泥幹重中所占百分比表示。
3)污泥中含有微生物,生活污水、醫院污水、食品工業廢水和制革工業廢水等的污泥中含有大量細菌、病毒和寄生蟲卵。
4)污泥中含有有毒物質,如氰、汞、鉻或某些難以分解的有毒有機物。污泥的處理工藝包括污泥的濃縮、消化、脫水、幹化及焚燒等以及最終處理。
污泥處理可以産生沼氣,也可以用做農肥、制做建築材料以及其他如制做蛋白飼料,提取維生素B12、胡蘿蔔素、硫膠等。
2.16消化
利用微生物的代謝作用,使污泥中有機物質穩定化。污泥消化可以好氧處理,也可以用厭氧處理。好氧處理主要是不提供營養物質,使微生物處于内源呼吸狀況,自行消耗,不斷減少,這種方法動力消耗大費用高,很少采用,而主要采用厭氧分解處理。
污泥的厭氧消化主要是經過酸性消化和堿性消化兩個過程,消化後的污泥稱消化污泥或熟污泥。熟污泥體積顯著減少,呈黑色粒狀結構,易脫水,性質穩定,衛生狀況改善很多,可以作為農肥。消化過程産生沼氣,可收集利用為能源。
2.17污泥膨脹
在活性污泥法處理污水時,起主要作用的活性污泥,在正常情況下,因污泥本身的絮凝作用形成菌膠團,有良好的沉澱性能,含水率在99%左右。但當污泥變質時,其結構松散、體積膨脹、含水率上升、澄清液稀少、顔色也有變異。這種現象,稱為污泥膨脹,污泥膨脹嚴重影響活性污泥法的淨化功能。污泥膨脹主要是絲狀菌大量繁殖所引起的,也有由于污泥中結合水異常增多所緻。一般污水中若碳水化合物較多或缺少氮、磷、鐵等養料,溶解氧不足、水溫高或PH值較低,都易引起絲狀菌大量繁殖。超負荷運行、污泥齡過長、有機物濃度梯度小等,也會引起污泥膨脹。排泥不暢則會引起結合水過多的污泥膨脹。當污泥發生膨脹時,可以針對膨脹的原因采取措施。如缺氧、水溫高,可加大曝氣量或降低進水量以減輕負荷。如污泥負荷率過高,可适當提高混合液中的污泥濃度;必要時還可暫停進水,曝氣運行一段時間。如缺氮、磷、鐵等養料,可投加硝化污泥或氮、磷等。如PH值過低,可加石灰調節。若污泥大量流失,可投加5-10mg/L氯化鐵,促進凝聚,并刺激菌膠團生長。也可投加漂白粉或液氯(按幹污泥的0.3-0.6%投加),以抑制絲狀菌繁殖。污泥膨脹的原因很多,目前有些原因還沒有能充分認識,有待進一步研究。
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