詳細(xì)介紹
2噸的生活污水處理設(shè)備運行成本
一體化污水處理設(shè)備主體工藝多采用生物膜法。目前,一體化設(shè)備逐漸發(fā)展為接觸氧化法和生物流化床工藝。尤其是生物流化床成為近年來的一個研究熱點。相比接觸氧化法,生物流化床污泥濃度跟高、耐沖擊能力更強、剩余污泥率更低,且無堵塞、混合均勻,具有較好的脫氮效果,配置形式也較接觸氧化法更為靈活。
隨著一體化設(shè)備的應(yīng)用與發(fā)展,其工藝流程不斷得以改進,變得更加緊湊,提高了處理效率。流程的改進主要包括三個方面:
1.以酸化池代替原來的的初沉池和污泥池,酸化池和調(diào)節(jié)池可以倒置。
2.由原來的普通沉淀池發(fā)展為斜管沉淀或過濾池。
3.近年來高效絮凝劑的不斷發(fā)展促進了物化工藝在污水處理中的應(yīng)用。
填料是生物膜法的主體,直接關(guān)系處理效果。填料的選擇和研究包括四個方面:
(1)水力特性:空隙率高、水流阻力小、流速均勻;
(2)生物膜附著性:比表面積大,易于生物膜生長和老化膜脫落;
(3)化學(xué)與機械穩(wěn)定性:經(jīng)久耐用,不溶出有毒物質(zhì);
(4)經(jīng)濟性:來源廣泛,價格便宜
在廢水的厭氧生物處理過程中,廢水中的有機物經(jīng)大量微生物的共同作用,被終轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨。在此過程中,不同的微生物的代謝過程相互影響、制約,形成復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),此生態(tài)系統(tǒng)在UASB反應(yīng)系統(tǒng)中直觀表現(xiàn)為顆粒污泥。有機物在廢水中以懸浮物或膠體的形式存在,它們的厭氧降解過程可分為四個階段。(1)水解階段,微生物利用酶將大分子切割成小分子;(2)發(fā)酵(或酸化)階段,小分子有機物被發(fā)酵菌利用,在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為簡單的化合物,這一階段的主要產(chǎn)物有揮發(fā)酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨和硫化氫等;(3)產(chǎn)乙酸階段,此階段中上一階段的產(chǎn)物被進一步轉(zhuǎn)化為乙酸等物質(zhì);(4)產(chǎn)甲烷階段,在此階段乙酸、氫氣、碳酸等被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳。上述四個階段的進行,大分子有機物被轉(zhuǎn)化為無機物,水質(zhì)變好,同時微生物得到了生長。
UASB升流式厭氧污泥床反應(yīng)器
升流式厭氧污泥床反應(yīng)器即UASB其基本特征是在反應(yīng)器的上部設(shè)置氣、固、液三相分離器,下部為污泥懸浮層區(qū)和污泥床區(qū)。污水從底部流入,向上升流至頂部流出,混合液在沉淀區(qū)進行固液分離,污泥可自行回流到污泥床區(qū),使污泥床區(qū)保持很高的污泥濃度。從構(gòu)造和功能上劃分,UASB反應(yīng)器主要由進水配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)(污泥床區(qū)和污泥懸浮層區(qū))、沉淀區(qū)、三相分離器、集氣排氣系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)及出水系統(tǒng)和浮渣清除系統(tǒng)組成。其工作的基本原理為:在厭氧狀態(tài)下,微生物分解有機物產(chǎn)生的沼氣在上升過程中產(chǎn)生強烈的攪動,有利于顆粒污泥的形成和維持。廢水均勻地進入反應(yīng)器的底部,污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床,在與污泥顆粒的接觸過程中發(fā)生厭氧反應(yīng),經(jīng)過反應(yīng)的混合液上升流動進入三相分離器。沼氣泡和附著沼氣泡的污泥顆粒向反應(yīng)器頂部上升,上升到氣體反射板的底面,沼氣泡與污泥絮體脫離。沼氣泡則被收集到反應(yīng)器頂部的集氣室,脫氣后的污泥顆粒沉降到污泥床,繼續(xù)參與進水有機物的分解反應(yīng)。在一定的水力負(fù)荷下,絕大部分污泥顆粒能保留在反應(yīng)區(qū)內(nèi),使反應(yīng)區(qū)具有足夠的污泥量。
2.厭氧生物處理的影響因素
(1)溫度。厭氧廢水處理分為低溫、中溫和高溫三類。迄今大多數(shù)厭氧廢水處理系統(tǒng)在中溫范圍運行,在此范圍溫度每升高10℃,厭氧反應(yīng)速度約增加一倍。中溫工藝以30-40℃為常見,其佳處理溫度在35-40℃間。高溫工藝多在50-60℃間運行。在上述范圍內(nèi),溫度的微小波動(如1-3℃)對厭氧工藝不會有明顯影響,但如果溫度下降幅度過大(超過5℃),則由于污泥活力的降低,反應(yīng)器的負(fù)荷也應(yīng)當(dāng)降低以防止由于過負(fù)荷引起反應(yīng)器酸積累等問題,即我們常說的“酸化”,否則沼氣產(chǎn)量會明顯下降,甚至停止產(chǎn)生,與此同時揮發(fā)酸積累,出水pH下降,COD值升高。
注:以上所謂溫度指厭氧反應(yīng)器內(nèi)溫度
(2)pH。厭氧處理的這一pH范圍是指反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)區(qū)的pH,而不是進液的pH,因為廢水進入反應(yīng)器內(nèi),生物化學(xué)過程和稀釋作用可以迅速改變進液的pH值。反應(yīng)器出液的pH一般等于或接近于反應(yīng)器內(nèi)的pH。對pH值改變大的影響因素是酸的形成,特別是乙酸的形成。因此含有大量溶解性碳水化合物(例如糖、淀粉)等廢水進入反應(yīng)器后pH將迅速降低,而己酸化的廢水進入反應(yīng)器后pH將上升。對于含大量蛋白質(zhì)或氨基酸的廢水,由于氨的形成,pH會略上升。反應(yīng)器出液的pH一般會等于或接近于反應(yīng)器內(nèi)的pH。pH值是廢水厭氧處理重要的影響因素之一,厭氧處理中,水解菌與產(chǎn)酸菌對pH有較大范圍的適應(yīng)性,大多數(shù)這類細(xì)菌可以在pH為5.0-8.5范圍生長良好,一些產(chǎn)酸菌在pH小于5.0時仍可生長。但通常對pH敏感的甲烷菌適宜的生長pH為6.5-7.8,這也是通常情況下厭氧處理所應(yīng)控制的pH范圍。我公司要求厭氧反應(yīng)器內(nèi)pH控制在6.8-7.2之間。
進水pH條件失常首先表現(xiàn)在使產(chǎn)甲烷作用受到抑制(表現(xiàn)為沼氣產(chǎn)生量降低,出水COD值升高),即使在產(chǎn)酸過程中形成的有機酸不能被正常代謝降解,從而使整個消化過程各個階段的協(xié)調(diào)平衡喪失。如果pH持續(xù)下降到5以下不僅對產(chǎn)甲烷菌形成毒害,對產(chǎn)酸菌的活動也產(chǎn)生抑制,進而可以使整個厭氧消化過程停滯,而對此過程的恢復(fù)將需要大量的時間和人力物力。pH值在短時間內(nèi)升高過8,一般只要恢復(fù)中性,產(chǎn)甲烷菌就能很快恢復(fù)活性,整個厭氧處理系統(tǒng)也能恢復(fù)正常。
(3)有機負(fù)荷和水力停留時間。有機負(fù)荷的變化可體現(xiàn)為進水流量的變化和進水COD值的變化。厭氧處理系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)取決于產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷速率的相對平衡,有機負(fù)荷過高,則產(chǎn)酸率有可能大于產(chǎn)甲烷的用酸率,從而造成揮發(fā)酸的積累使pH迅速下降,阻礙產(chǎn)甲烷階段的正常進行,嚴(yán)重時可導(dǎo)致“酸化”。而且如果有機負(fù)荷的提高是由進水量增加而產(chǎn)生的,過高的水力負(fù)荷還有可能使厭氧處理系統(tǒng)的污泥流失率大于其增長率,進而影響整個系統(tǒng)的處理效率。水力停留時間對于厭氧工藝的影響主要是通過上升流速來表現(xiàn)出來的。一方面,較高的水流速度可以提高污水系統(tǒng)內(nèi)進水區(qū)的擾動性,從而增加生物污泥與進水有機物之間的接觸,提高有機物的去除率。另一方面,為了維持系統(tǒng)中能擁有足夠多的污泥,上升流速又不能超過一定限值,通常采用UASB法處理廢水時,為形成顆粒污泥,厭氧反應(yīng)器內(nèi)的上升流速一般不低于0.5m/h。
(4)懸浮物。懸浮物在反應(yīng)器污泥中的積累對于UASB系統(tǒng)是不利的。懸浮物使污泥中細(xì)菌比例相對減少,因此污泥的活性降低。由于在一定的反應(yīng)器中內(nèi)能保持一定量的污泥,懸浮物的積累終使反應(yīng)器產(chǎn)甲烷能力和負(fù)荷下降。(引:針對于調(diào)節(jié)池內(nèi)的浮渣及進入污水處理廠的污水中的懸浮物質(zhì)我們在日常工作當(dāng)中需采取必要的措施和手段將其除去)
UASB厭氧反應(yīng)器啟動分為初次啟動和二次啟動。初次啟動指用顆粒污泥以外的其它污泥作為種泥啟動的一個UASB厭氧反應(yīng)器的啟動過程。二次啟動是指使用顆粒污泥作為種泥對UASB厭氧反應(yīng)器的啟動過程。我們公司現(xiàn)階段反應(yīng)的啟動方法均為二次啟動法。需注意問題如下:
1、進水負(fù)荷 二次啟動的負(fù)荷可以較高,一般情況下初進液濃度可以達(dá)到3000mg/l到5000mg/l,進水一段時間后,待COD去除率達(dá)80%以上時,適當(dāng)提高進水濃度。相應(yīng)流量不宜過高。我們在厭氧反應(yīng)器初次啟動時提倡低流量、低負(fù)荷啟動,現(xiàn)二公司二套厭氧反應(yīng)器采用此種啟動方式已經(jīng)成功。
2、進水懸浮物 進水懸浮物含量不能太高,否則將嚴(yán)重影響厭氧顆粒污泥的形成,其積累量大于微生物的增長量,終導(dǎo)致厭氧污泥的活性大大下降,因為整個厭氧反應(yīng)系統(tǒng)的容量是有限的。
3、進水種類的控制 厭氧反應(yīng)器的進水需嚴(yán)格控制,通過馴化我們可以處理一些難處理的污污水,例如提取的洗柱水,但在整個厭氧反應(yīng)系統(tǒng)的啟動期間,此類水不能進入,否則將大大延長啟動時間。在啟動過程中我們也應(yīng)及時了解生產(chǎn)情況,對啟動期間的厭氧反應(yīng)器進水作出相應(yīng)的選擇。有廢水需要處理的單位,也可以到污水寶項目服務(wù)平臺咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗的企業(yè)。
4、顆粒污泥的觀察 啟動期間需定期從顆粒污泥取樣口提取污泥樣品,觀察顆粒污泥的生長情況,結(jié)合進出水COD值對厭氧反應(yīng)器的啟動情況做出判斷。
5、出水pH值 對出水pH值做出相應(yīng)記錄,pH值低于6.8時需及時采取相應(yīng)補救措施(調(diào)整進水負(fù)荷、必要時投加純堿),為啟動成功提供保障。
6、產(chǎn)氣、污泥洗出情況 及時與熱風(fēng)爐了解沼氣的產(chǎn)出情況,產(chǎn)氣量小時從進水負(fù)荷、溫度、顆粒污泥形成三方面進行分析,尋求解決問題的辦法。
7、進水溫度 控制厭氧反應(yīng)器內(nèi)溫度在34-38℃之間,通過調(diào)節(jié)進水溫度使24h內(nèi)溫差變化不得超過2℃。
2噸的生活污水處理設(shè)備運行成本