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工藝說明:生態(tài)厭氧濾罐加工制造商家
厭氧濾池生活污水處理設備主要由沉淀池、厭氧接觸池、過濾池及沼氣處理裝置四部分組成。
沉淀池:經化糞池自然發(fā)酵后的污水自流進入設備內沉淀池,污水中的大顆粒物質在此進行沉淀,停留時間為12小時,沉淀污泥由移動式潛污泵或由吸糞車定期吸出處理,時間一般為半年或一年。
厭氧接觸池:沉淀后污水自流進入?yún)捬踅佑|池,停留時間為20小時,水流由下而上通過球形填料形成厭氧生物膜,在生物膜的吸附和微生物的代謝作用下,污水中的有機物被去除。填料同時具有截污的作用,污物和脫落的生物膜經截留自沉后形成污泥,與沉淀池污泥一并吸出處理。厭氧反應形成的沼氣由排氣管排出,排出氣體經沼氣處理裝置處理后排入大氣層。
濾池:經厭氧處理后的污水自流進入過濾池底部,由下而上通過濾料層,濾料采用新型顆粒濾料,既能截留污物又能形成生物膜,即在過濾區(qū)既有過濾作用又是二級厭氧池。污水停留時間為8小時。過濾后出水可直接排放,也可經出水井調節(jié)后排放,井內水可作澆花、澆樹等的雜用水。
沼氣處理裝置:污水經厭氧反應后產生少量的沼氣,沼氣經沼氣處理裝置處理后清潔排放生物厭氧濾罐生活污水處理設備主要由沉淀池、厭氧接觸池、過濾池及沼氣處理裝置四部分組成。沉淀池經化糞池自然發(fā)酵后的污水自流進入設備內沉淀池污水中的大顆粒物質在此進行沉淀停留時間為12小時?沉淀污泥由移動式潛污泵或由吸糞車定期吸出處理時間一般為半年或一年。生物厭氧濾罐沉淀后污水自流進入?yún)捬踅佑|池,停留時間為20小時,水流由下而上通過球形填料形成厭氧生物膜,生在生物膜的吸附和微生物的代謝作用下,污水中的有機物被去除。態(tài)厭氧濾罐哪家價格低,生態(tài)厭氧濾罐加工制造商家山東千秋環(huán)境有限公司
目前, 污水處理的普及率越來越高, 而污水處理的能耗問題也愈發(fā)突出, 在典型的污水好氧生物處理系統(tǒng)中, COD的去除是通過曝氣實現(xiàn)的, 通常需要高于2.0 mg·L-1的溶解氧來降低污水中的COD, 而曝氣是污水處理系統(tǒng)中能源消耗多的部分, 據(jù)統(tǒng)計, 約占總電量消耗的50%~60%.在曝氣階段, 污水中的COD被轉化為CO2排放到大氣中, 常規(guī)活性污泥法中, 二氧化碳的總排放量為0.544~0.616 kg·m-3, 有機質沒有被有效利用.
與好氧生物處理技術相比, 厭氧生物處理技術無需曝氣, 可通過厭氧微生物將污水中的COD轉化為甲烷和二氧化碳等, 節(jié)省能耗的同時可產生清潔能源甲烷, 甲烷是一種非常有價值的碳氫化合物生物燃料, 其熱值高達36.5 MJ·m-3.傳統(tǒng)的厭氧生物處理技術主要集中于高濃度廢水, 如食品廢水、養(yǎng)殖廢水和酒精廢水等, 對于低濃度的城市生活污水研究較少, 其原因是在常溫和低濃度條件下厭氧微生物生長緩慢, 而隨著能源的日益緊缺及厭氧生物處理技術的不斷發(fā)展和完善, 越來越多的研究者把目光轉向低濃度污水的厭氧生物處理,, 通過分離水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(sludge retention time, SRT)維持系統(tǒng)內的微生物數(shù)量來克服厭氧微生物生長緩慢, 反應速率低的缺點.
厭氧濾池(AF)是一種內部填充固體濾料的反應器, 微生物在濾料表面附著生長, 形成厭氧生物膜, 通過生物膜內微生物的生化反應及濾料層的吸附截留作用降解轉化污染物.厭氧生物濾池微生物量高、抗沖擊負荷能力強, 可以有效地分離水力停留時間(HRT)與污泥停留時間(SRT), 運維成本較低, 是一種理想的厭氧反應器形式.
本研究以實際生活污水配加葡萄糖為研究對象, 采用火山巖為濾料, 對上向流厭氧濾池(UAF)處理低濃度城市生活污水的可行性進行了研究, 利用小試反應器探究了在不同水力停留時間(HRT)下, 反應器的處理效果以及主要的產甲烷菌群的變化, 以期為上向流厭氧濾池工藝(UAF)在城市生活污水厭氧處理中的應用與推廣提供指導.
1 實驗材料與方法
1.1 實驗材料
1.1.1 實驗裝置
本研究采用上流式厭氧濾池(UAF), 反應裝置如圖 1所示.反應器主體由有機玻璃制成, 濾柱內徑18 cm, 總高195.4 cm, 其中濾料層高110 cm, 有效容積為28 L.本實驗所用濾料為火山巖濾料, 直徑為3~5 mm.濾柱每隔20 cm設1個取樣口, 共6個取樣口.反應器主體纏繞加熱帶并包裹保溫棉, 維持反應器內溫度為35℃±1℃.
圖 1
圖 1 上向流厭氧濾池裝置示意
1.1.2 實驗用水和接種污泥
本實驗采用北京工業(yè)大學家屬區(qū)實際生活污水并外加葡萄糖配制成實驗進水, 進水COD保持在300 mg·L-1左右, 進水水質與實際城市污水處理廠污水水質類似.
實驗廢水水質如表 1所示.
表 1 實驗廢水水質
接種污泥取自北京某流域管道底泥及北京工業(yè)大學生活污水儲水箱底泥, 二者按1:2投加, 投加污泥濃度(mixed liquid suspended solids, MLSS)為10g·L-1.
1.2 反應器的啟動與運行控制
反應器在HRT=24 h的條件下啟動, 進水COD濃度為110.7~404 mg·L-1, 平均濃度為244.6 mg·L-1, 運行28 d后, COD去除率可穩(wěn)定達到75%以上, 此后進入HRT優(yōu)化期, 共分為5個不同階段, 分別為24 h(第29~49 d)、18 h(第50~70 d)、12 h(第71~97 d)、5 h(第98~136 d)和2.5 h(第137~178 d), 以達到低HRT條件下城市生活污水厭氧生物處理.每次HRT的改變均在前一階段運行穩(wěn)定后進行.
1.3 常規(guī)分析方法
水質分析方法:COD采用快速消解分光光度法[北京連華永興科技發(fā)展有限公司, 5B-3(C)]測定.
掃描電鏡方法:首先將濾料樣品置于2.5%戊二醛中, 于4℃冰箱中固定1.5 h, 用磷酸緩沖液沖洗3次后分別用50%、70%、80%、90%和100%乙醇進行脫水, 每次10~15 min.然后分別用100%乙醇/乙酸異戊酯(1:1)、純乙酸異戊酯各置換一次, 每次15 min.干燥噴金后采用掃描電鏡(Hoskin Scientific, Tokyo, Japan)對樣品進行觀察.
揮發(fā)性脂肪酸(volatile fatty acid, VFA)和氣態(tài)甲烷(gCH4)用裝有氫火焰離子化檢測器(flame ionization detector, FID)的Agilent 7890A系列氣相色譜(Agilent Technologies, USA)進行分析, 揮發(fā)性脂肪酸(VFA)分析測定前水樣經0.45 μm濾膜過濾.
1.4 分子生物學分析方法
為了表征反應器中菌群結構變化, 對接種污泥以及不同HRT條件下穩(wěn)定期的生物膜樣品進行DNA提取和實時熒光定量PCR(quantitative real-time PCR, QPCR)分析.為了考察不同高度濾料層菌群結構的特征, 在第Ⅳ階段(HRT=5 h), 從反應器上(80 cm)、中(40 cm)和下(0 cm)這3個位置取生物膜樣品進行DNA提取和QPCR分析.
通過振蕩將生物膜與濾料分離, 并在凍干機(Labconco, USA)中冷凍干燥.使用用于土壤的快速DNA提取試劑盒(MP Biomedicals, Solon, OH, USA)從凍干樣品中提取DNA.提取后用NanoDrop One(Thermo Fisher Scientific, Wilmington, DE, USA)測量DNA濃度和純度.
對反應器中4種關鍵的產甲烷菌進行QPCR分析, 所用特異性引物如表 2所示, QPCR反應體系為20 μL, 包括10 μL SYBR Premix Ex TaqTM Ⅱ(Taraka, Japan)試劑, 1.6 μL引物, 6.4 μL無菌水, 2 μL模板DNA.采用Stratagene MX3005p thermocycler (Agilent Technologies, USA)儀器進行定量.
厭氧罐進水容積以不高于設計負荷的5-10%為宜。需要適當投加蔗糖等營養(yǎng)物質作為碳源。進水的低COD濃度為1000mg/L,生物厭氧濾罐哪家好,進液濃度過高應進行稀釋,將進水稀釋至COD為2500-3000mg/L左右為宜。進液時不要刻意嚴格控制所有工藝參數(shù),但應特別注意yisuan濃度,yisuan作為厭氧中間產物,是衡量是否酸化的直接指標,湖北生物厭氧濾罐,應保持在 17mmol/L 以下。初始進液可采用小流量連續(xù)進料(但要保證一定的上升流速)或間斷沖擊形式,采用間斷沖擊可以每 4 小時一次,每次 10min左右,之后逐步減短間隔時間至 1 小時,每次進液時間逐步增長至30min。起始階段,進水間隔時間可以根據(jù)水量做適當調整。但應根據(jù)設計計算書選擇合適的上升流速,使污泥分散均勻。