作为水处理工程师,您必须了解一些基本知识。什么是废水预处理?预处理的目标是什么?废水收集罐有什么用?为什么废水中的胶体颗粒不易自然沉淀?如何沉淀胶体颗粒?

37.使用显微镜进行生物观察时,哪种微生物直接表明生化处理良好?

一般来说,当环境和资源遭到破坏,生态平衡失衡时,几十年,几十年甚至几百年都难以恢复,有时无法恢复。

ISO14000系列标准是由国际标准化组织环境管理技术委员会制定的环境管理标准。其指导思想是“全面管理,防污染,持续改进”,是环境管理理念和方法的创新。 ISO14000有非常严格的标准和规定。从原材料的采购到每个产品的生产过程和管理,都有相应的验证标准。严格防止生产过程中污染物的产生,确保污染。有效管理物质。废水处理只是ISO14000系列标准的一部分。目前,ISO14000系列标准正在中国的一些主要城市和大型企业中试行和实施。

ISO14000环境质量认证被称为国际市场认可的“绿色护照”。通过认证的人无疑将获得“国际通行证”。许多国家已宣布,未经环境管理认证的商品和产品在进口时将受到数量和价格限制。因此,随着与国际市场的逐步融合,ISO14000环境质量认证在国内所有企业中得到全面实施,就像ISO9000(质量管理标准)一样。

因此,从环境管理标准的角度出发,我们不仅要努力在污染源末端进行污水处理,实施科学的环境管理,确保排放的水达到标准排放;要抓好污染源前端的清洁生产管理,防范污染源。污染,减少污染。

保护环境已成为中国经济可持续发展的基本国策。因此,废水处理应符合中国制定的环境保护法规和指南。在环境保护的规划和设计中,有必要将生产观点与生态观念和环境保护相结合,考虑废水处理,生产工艺的改进和清洁生产的实施。通过系统的分析和研究,我们寻求更合理的管理计划。环境管理的主要原则总结如下:

对于一些传统的,低价值的废水处理产品,应该确定用高产量的高科技产品代替它。如果产品的年利润不足以达到废水的年处理成本,则应确定此类产品停止生产并将其替换为污染较少且易于处理的产品。

企业管理也是防止污染的重要因素。如运行,跑步,滴水,漏水等设备;生产事故或产品报废造成的大量高浓度废水的生产;冲洗设备和地面用大量的水,导致废水量增加;冷却水如果生产废水不是“混浊和浑浊”,它将增加废水的水量和处理废水的难度。

对于工厂集中的地方,没有必要应用“谁污染谁治理”的原则,而应该加强企业之间的联系,并综合考虑污染控制措施。如果必要和可能,每个工厂的废水可以集中。建立统一的污水处理厂,实施“谁污染谁付钱”的处理方法。例如,由于每个工厂的废水质量不同,一些工厂的废水是酸性的,而一些工厂的废水是碱性的。将它们放在一起可以降低中和化学品的处理成本。一些工厂排放高盐低COD废水,而一些工厂的废水是高度可生物降解的。如果单独处理,则难以处理,但如果将它们放在一起进行生化处理由于水质条件的改善,不仅可以减少废水的处理,而且可以提高处理效率。

为了减少废水量,首先要做的是对污水源进行大惊小怪。如果可以考虑回收水,或多次重复使用,提高水的回收率,并尽量减少外部排水量。在国外,一些先进企业的水回收率已达到96%以上,而上海生产企业的水回收率一直保持在20-30%的低水平,仍有很大的潜力。窃听。提高生产用水的循环利用率不仅可以减少环境污染,还可以减少补充的淡水量,可以在一定程度上缓解日益紧张的水资源问题。在废水处理中,还应考虑回收处理过的水。

废水中的污染物是在生产过程中进入水中的原料,半成品,成品和反应介质(如溶剂)。特别是在精细化学品生产中,一些化学反应通常不是很安全,并且产品的分离过程不太可能。因此,彻底地,废水中通常含有一定量的有用物质,特别是在反应母液中。这些污染物的排放会污染环境并造成危害。但是,如果它被回收利用或全面利用,它可以将废物变成宝藏,将危害转化为利润;或者用废物来治疗废物,互相学习,并全面管理,可以节省水处理的成本。

针对当前环境行政执法和环境管理以及人民群众投诉的情况,上海已启动环境应急热线。 “电线的未来”。这是国家环境保护体系中的第一个“环保110”。随着环境保护的加强,环保应急热线将在全国范围内实施。

环境应急热线的范围是:接受和组织城市主要污染物造成的非法污染报告,如走私,直接排放等;接受和处理环境问题引起的环境问题稳定的事故;协助有关部门处理可能影响环境的重大事件;其他环境污染问题不需要现场处理,环境应急热线时间接受上述范围内群众的投诉。

对于污染排放单元,环境保护110的开放既是压力又是动力。只有认真做好污染治理和治理工作,才能经得起环境执法机构和群众的监督检验。

废水及其污染物是生产过程的产物。因此,改革生产工艺,实施清洁生产是消除或减少废水危害的根本措施。通过工艺和设备的改造,可以在生产过程中消除废水,既可以提高原辅材料的利用率,又可以降低废水的处理成本。这项工作应由生产工艺工程师和环境工程师完成。应该认识到,保护环境不仅仅是环境工程师的工作,而是污染源的控制,以便废水得到真正的处理。因此,在工艺设计和产品试制中,有必要考虑未来可能发生的环境污染问题。选择合成路线时,尽量采用无污染,污染较少的生产工艺,选择原料利用率最高的路线。在生产过程中,没有或少用生物降解物质或有毒有害物质,包括原辅材料和溶剂。并加强溶剂和副产品的回收和综合利用。具体方法大致如下:

采用新工艺,新技术和新路线。首先,可以验证生产过程中成分的比例。应减少污染较高,超过理论比例的原料,提高原料利用率和废水的可处理性。

在化学生产中,有时采用新的路线,这不仅提高了生产水平,而且解决了废水处理问题。例如,过去,使用硫酸作为电解质,通过电解氧化制备异抗壬酸(一种抗结核药物的原料)。在该过程中产生的酸性废水量很大并且难以处理。现在采用空气催化氧化新技术,反应在流化床中进行,废水量也很少,污染问题相对容易解决。

这是一种常用的方法,例如用无毒或低毒的物质替代无毒或剧毒物质,并用可生物降解的物质代替生物可降解物质。此外,应尽可能避免使用排放标准中规定的限用物质,特别是那些要求严格的限用物质,从而减少废水处理的负担。例如,现在对废水中氨氮的浓度有更严格的要求,这需要在生产中尽可能少地使用氨或液氨。例如,在调节废水的pH时,用氨水调节一些处理过程,流出物中的氨氮将大大超过标准,这也增加了废水生化处理的难度。同样的原则应该使用较少的重铬酸钾作为氧化剂,使用较少的硝基化合物和氯化烃作为溶剂。

在选择溶剂时,除了满足生产工艺的要求外,还应考虑溶剂的生物降解性及其毒性。

这种方法对从事化学和化学生产的技术人员非常有用。例如,在有机合成工业中,通常使用用水稀释反应物质(水沉淀)的方法从反应有机溶剂中沉淀反应产物,并且通过水沉淀产生的母液具有大量的水。例如甲醇,乙醇等。水溶性溶剂)更难回收并带入废水流中造成污染。如果大部分溶剂在稀释前通过蒸馏回收,然后用水稀释,则废水中的有机物含量可以显着降低。

为了确保所得产物的更好质量,通常洗涤反应产物或中间产物以除去产物中夹带的杂质。洗涤操作是否合理对废水污染程度有很大影响。但是,如果采用新的后处理技术,可以在工艺操作中完全消除洗涤废水,并且可以实现零污水。废水中含盐量过高会抑制微生物的生长和繁殖,影响生化处理的效果。我们还可以使用新的后处理工艺来解决废水处理中的这一难题。例如,植物使对硝基氯苯与氢氧化钠在甲醇溶剂中反应以制备对硝基苯甲醚。最初的后处理操作过程是通过用水洗涤除去反应物质中的NaCl盐。操作结果是废水量大,废水中的盐含量高,导致后续的生化处理困难。后来,该工厂改进了后处理操作过程,首先过滤掉反应物质中的NaCl(有机相),然后用水洗涤和沉淀对硝基茴香醚,改进的操作过程不仅可以减少50%的废水体积。此外,废水中97.4%的盐可以回收,废水的有机负荷降低58.7%,废水的生物降解性能大大提高。

在大多数化学原料生产厂中,原料中使用的溶剂比例相当高。可以说许多生产废水中的有机负荷基本上来自溶剂。因此,回收和溶剂回收的重要性不仅在于防止污染,减少污染的重要措施也是降低成本,提高效率和增加利润的重要途径,具有环境和经济效益。对于在上海生产激素的制药厂而言,有机负荷(COD)的每日总排放量为8吨,这是该地区的主要污染源。工厂的环境保护始于回收溶剂,收集并回收含有相同溶剂的母液废水。结果,废水中有机废物的每日总排放量从8吨减少到3吨,溶剂的回收率超过了产量。污水处理站的运营成本。

废水中有许多有机物质。经常会遇到含有十多种,几十种甚至几百种有机物质的废水。如果对废水中的有机物进行定性和定量分析,则需要时间。也消耗药物。我们是否只能使用一种污染指标来代表废水中的所有有机物质及其数量?环境科学家发现,所有有机物质都有两个共同点:第一,它们至少由碳氢化合物组成。其次,大多数有机物质可以被微生物化学氧化或氧化,它们的碳和氢分别形成无毒无害的二氧化碳和水。废水中的有机物在化学氧化过程和生物氧化过程中都消耗氧气。废水中的有机物越多,消耗的氧气就越多,两者相互成比例。因此,环境科学家用化学品氧化废水所消耗的氧气量称为化学需氧量或COD;微生物氧化废水所消耗的氧气量称为生物需氧量或BOD。由于COD和BOD可以全面反映废水中所有有机物的含量,分析相对简单,因此被广泛应用于废水分析和环境工程中。

事实上,COD并不仅仅意味着水中的有机物质。它还可以指在水中具有降低的性质的无机物质,例如硫化物,亚铁离子,亚硫酸钠,甚至氯离子。例如,如果来自铁 - 碳池的流出物中的亚铁离子未在中和罐中完全除去,则由于生化处理流出物中存在亚铁离子,流出物COD可能超过标准。

化学需氧量(COD)是氧化被化学氧化剂氧化的废水中的物质所需的氧气量,单位为毫克/升氧气。它是目前最常用的确定废水中有机物含量的方法。 COD分析中常用的氧化剂是高锰酸钾(锰法CODMn)和重铬酸钾(铬法CODCr),现在常用重铬酸钾。废水在强酸加热和沸腾回流的条件下被氧化。当硫酸银用作催化剂时,大多数有机物质的氧化速率可以提高到85-95%。如果废水中含有较高浓度的氯离子,则应使用硫酸汞屏蔽氯化物,以减少对COD测量的干扰。

生化需氧量也可以表征废水被有机物污染的程度。最常用的是5天的生化需氧量,以BOD5表示,它代表在微生物存在下生物化学降解废水5天所需的氧气量。在未来,我们将经常使用5天的生化需氧量。

一些有机物质可以通过生物氧化降解(如葡萄糖和乙醇),一些有机物质只能通过生物氧化(如甲醇)部分氧化降解,而一些有机物质不具有生物氧化降解性,也具有毒性(如如银杏酚,银杏酸,某些表面活性剂)。因此,我们可以将水中的有机物分为两部分,即可生物降解的有机物和不可生物降解的有机物。

通常认为COD基本上代​​表水中的所有有机物质。 BOD是一种可以在水中生物降解的有机物质,因此COD和BOD之间的差异可以代表废水中可生物降解部分的有机物质。

B/C是BOD5与COD之比的缩写,其可代表废水的可生物降解性质。如果CODNB代表COD的不可生物降解的部分,则废水中不能被微生物生物降解的有机物质的比例可以由CODNB/COD表示。

当BOD5 /COD≥0.45时,不可生物降解的有机物占总有机质的20%以下,当BOD5 /COD≤0.2时,不可生物降解的有机物占总有机质的60%以上。

pH实际上是在水溶液中表达pH的手段。通常我们习惯了水溶液的pH值百分比,如1%硫酸溶液或1%碱溶液,但当水溶液的pH很小时,使用百分浓度太麻烦了。此时,它可以用pH表示。 pH的应用范围在0-1-4之间。当pH=7时,水是中性的;当pH7时,水呈酸性,p​​H值较小,水的酸度较大;当pH7时,水是碱性的,pH值较高,水的碱度越大。

世界上所有生物都与水不可分割,但适合生物体的pH范围往往很窄,因此EPA会严格控制出水的pH值在6-9之间。

一般来说,废水中有机和无机物质的含量非常少。如果用百分比浓度或其他浓度表示,则太不方便,例如几克,几吨废水。十克,几百克甚至几公斤的污染物,单位是克/吨(g/T),如吨转换为升是毫克/升(mg/L)。计算时,您可以参考下表进行转换:

生化处理之前的处理通常称为预处理。由于生化处理成本较低,运行相对稳定,一般工业废水采用生化法处理,废水处理也采用生化法处理。然而,废水中含有某些被抑制并对微生物有毒的有机物质。因此,废水必须在进入生化池之前进行必要的预处理。目的是减少或抑制对废水中的微生物有害的微生物物质。移除以确保生化池中的微生物正常运行。

预处理有两个目的:一个是减少和去除或转换废水中对微生物有毒和抑制的物质,这些物质对微生物无害或有益,以确保生化池中的微生物。它可以正常运作;第二是在预处理过程中减少COD负荷,以减少生化池的操作负担。

预处理过程是铁 - 碳微电解和Fe2 +/Fe3 +还原氧化。许多微小的铁碳原电池的形成有利于氧化还原反应,可以破坏废水中的有毒有害物质,中和沉淀过程。在碱性条件下由亚铁和三价铁形成的活性絮凝物也可以吸附废水中的有机物,降低COD负荷,保证后续的生化处理系统正常运行。

每个车间的生产废水在废水和排放水量方面通常是不平衡的。生产中有废水。没有生产时没有废水。它甚至可能在一天内或轮班之间有很大的数量。特别是在精细化工行业,如果混浊的废水不分裂,工艺浓缩废水和轻污染废水的水质和水量变化很大。这种变化对废水处理设备的正常操作和处理效果非常不利。甚至有害。因此,在进入主污水处理系统之前,废水应配备一定体积的污水收集池,以存储废水并使其均匀化,以确保废水处理设备和设施的正常运行。

可以通过自然沉降,离心等除去比重大于1的废水中的许多悬浮固体,大颗粒和易沉降的悬浮固体。

然而,比重小于1且甚至肉眼看不见的细颗粒难以自然沉降。例如,胶体颗粒是尺寸为10-4至10-6mm的颗粒,其在水中非常稳定,并且它们的沉降速率非常慢。沉降1米需要200年的耕种。沉降缓慢有两个原因。 (1)通常,胶体颗粒具有负电荷。由于同性驱避剂,防止了胶体颗粒之间的接触,并且它们不能彼此粘合并悬浮在水中。 (2)胶体颗粒的表面也被一层分子紧紧包围,这些分子也阻碍和隔离胶体颗粒之间的接触,并且不能彼此粘合并悬浮在水中。

为了沉淀胶体颗粒,必须使胶体颗粒彼此接触以使它们成为大颗粒,即凝聚以使比重大于1并沉淀。使用的方法很多,工程中常用的技术是:凝聚,絮凝和凝结。

将具有正离子的凝结剂添加到废水中,并且在胶体颗粒之间存在大量正离子以消除胶体颗粒之间的静电排斥,从而使颗粒聚集。这种添加正离子电解质的方法,将胶体颗粒彼此聚结的过程称为附聚。通常使用的凝结剂是硫酸铝,硫酸亚铁,明矾,氯化铁等。

絮凝是向废水中添加聚合物凝结剂。在聚合物凝结剂溶解后,形成高分子聚合物。高聚物的结构是线性结构,线的一端拉出一个微小的粒子,另一端拉出另一个微小的粒子,并在两个远端粒子之间起到桥梁的作用,使粒子逐渐变大,最终形成大颗粒的絮状物(俗称绢花),加速颗粒沉降。通常使用的絮凝剂是聚丙烯酰胺(PAM),聚铁(PE)等。

在凝结过程中形成氢氧化铁絮凝物具有良好的吸附废水中有机物质的能力。实验数据表明,废水可以通过聚合铁的絮凝去除,这可以去除废水中10%-20%的COD。这可以大大减少生化池的操作负担,有利于废水排放标准的处理。此外,用聚铁酸进行混凝预处理可以去除有毒的微量物质并抑制废水中的微生物,以确保生化池中的微生物能够正常运行。在许多混凝剂中,聚铁氧体的价格相对便宜(25-300元/吨),因此处理成本相对较低,更适合于工艺废水的预处理。

将凝聚与絮凝相结合的过程是凝结过程。凝结通常用于实验或工程中,例如在水中加入硫酸亚铁和其他试剂以消除胶体颗粒之间的静电排斥,然后加入聚丙烯酰胺(PAM)以使颗粒逐渐变大。肉眼可见的神圣花朵最终沉淀。

使用多孔固体(如活性炭)或絮状物质(如聚铁)吸附固体或絮状物表面或微孔中废水中的有毒有害物质,达到净化目的水质,这种处理方法称为吸附处理。待吸附的物体可以是不溶性固体物质或可溶性物质。吸附处理效率高,出水水质好,常被作为废水处理。吸附处理也可以在生化处理单元中引入,以提高生化处理效率(如PACT方法就是其中之一)。

铁碳处理方法,又称铁碳微电解或铁碳内电解,是金属铁处理废水技术的应用形式。铁碳法用作处理有毒有害COD废水的预处理技术。独特的效果。铁碳方法的处理机制尚不完全清楚。现在认识到的一种解释是在酸性条件下,在铁和碳之间形成许多微电流反应电池,并且有机物质通过微电流的作用被还原和氧化。铁灰流出物用石灰或石灰乳中和,形成的Fe(OH)2胶体絮凝物对有机物具有很强的絮凝吸附能力。因此,铁 - 碳法是铁的还原性质,铁碳的电化学性质和铁离子的絮凝吸附的组合。铁碳方法具有良好的处理效果,这三种性质相结合。

铁碳法的缺点是:(1)铁屑长期浸入酸性介质后容易形成块状,造成堵塞,形成通道流动,操作困难,处理效果好减少; (2)铁在酸性条件下溶解。铁的量多,添加碱后产生的污泥量多。

用硫酸将硫酸调节至pH2后,硫酸变为硫酸亚铁,废水的pH从2升至5-6。为什么铁水仍然用石灰粉中和?中和时是否可以添加一些石灰粉?

铁流出物含有大量的硫酸亚铁。如果不去除,它将影响后续生化池中微生物的生长和繁殖。因此,我们必须使用石灰将废水的pH从5-6提高到9以上。水溶性硫酸亚铁转化为不溶性氢氧化亚铁和硫酸钙,然后通过混凝沉淀沉淀,以确保废水进入生化池不含硫酸亚铁。

在中和过程中是否可以添加较少的石灰粉?我们可以在实验室进行比较实验。在两个烧杯中取相同量的铁炭进水(pH值约为2)和铁炭出水(pH 5-6),然后分别加入石灰粉进行中和和混凝,在两个烧杯中将废水的pH调节至9和我们发现在两个烧杯中加入的石灰粉量是相同的。这是因为铁不是中和剂,硫酸亚铁或从硫酸转化的酸,并且当硫酸亚铁在中和过程中转化成氢氧化亚铁和硫酸钙时消耗的石灰粉不是太少。的。因此,不可能向铁流出物和处理中添加较少的石灰粉。

通过化学反应(例如,中和)和物理化学处理(例如,定量给料和凝结)产生的污泥通常称为化学污泥。中和和凝结处理后由铁和碳流出物形成的污泥主要由氢氧化亚铁和硫酸钙组成。产生的污泥量可以通过添加的硫酸和石灰粉的量来计算。工程也可以使用经验来估算。通常,如果铁进水的pH值约为2,则中和和凝结后每吨废水产生的化学污泥量(含水量80%)约为50kg。

废水的生化处理是废水处理系统中最重要的过程之一,称为生化处理。生化处理是利用微生物的生命活动,有效去除废水中的可溶性有机物和部分不溶性有机物,使水得以净化。事实上,我们对生化治疗并不十分熟悉。在天然水中有一个食物链,就是大鱼吃小鱼,小鱼吃虾,虾吃小昆虫,小昆虫吃微生物,微生物吃污水,如果不是这个食物链,自然界将是混乱的。在自然河流中,存在大量依赖于有机物质的微生物。它们会氧化或减少日夜排入河流的有机物质(如工业废水,杀虫剂,肥料,粪便等)。对于无机物质,如果没有微生物,我们周围的河流将是一条发臭的河流,持续数月或更长时间,一年或两年,但微生物太小而且太分散,以至于人们看不到它们。 。废水的生化处理是人工条件下该过程的增强。人们将所有无数的微生物集中在一个池中,创造一个非常适合微生物生长和生长的环境(如温度,pH,氧气,氮和磷等),这样微生物就可以大量繁殖以增强他们分解有机物。速度和效率。然后,将废水泵入池中,使得废水中的有机物在微生物的寿命期间被氧化降解,从而净化和处理废水。与其他处理方法相比,生化方法具有能耗低,不添加药物,处理效果好,处理成本低的特点。

由于废水中含有碳水化合物,脂肪和蛋白质等有机物质,这些无生命的有机物质是微生物的食物原料,其中一部分被降解并合成为细胞物质(联合代谢物),另一部分被降解并且氧化成水,二氧化碳等(分解代谢产物)在此过程中,废水中的有机污染物通过微生物降解被除去。

除了需要营养外,微生物还需要适当的环境因素,如温度,pH,溶解氧,渗透压等才能存活。如果环境条件不正常,会影响微生物的生命活动,甚至变异或死亡。

在废水的生物处理中,微生物的最佳温度范围一般为16-30°C,最高温度为37-43°C,当温度低于10°C时,微生物将不再生长。

在合适的温度范围内,温度每升高10℃,微生物的代谢率就会相应增加,COD的去除率会增加约10%。相反,每降低10℃的温度,COD的去除率将降低10%。冬季,COD的生化去除率明显低于其他季节。

微生物的生命活动,物质代谢和pH值密切相关。大多数微生物的pH范围为4.5-9,而最合适的pH范围为6.5-7.5。当pH低于6.5时,真菌开始与细菌竞争。当pH达到4.5时,真菌将在生化池中具有充分的优势。结果,污泥的沉降结果受到严重影响;当pH超过9时,微生物的代谢率将受到阻碍。

不同的微生物对pH适应有不同的要求。在好氧生物处理中,pH可以在6.5和8.5之间变化;在厌氧生物处理中,微生物的pH值相对严格,pH值应介于6.7和7.4之间。

据说溶解在水中的氧气溶解氧气。水中的生物和好氧微生物,它们依赖的氧气是溶解氧。不同的微生物对溶解氧有不同的要求。需氧微生物需要提供足够的溶解氧。一般来说,溶解氧应保持在3mg/L,最低不应低于2mg/L.兼性微生物需要0.2-2.0mg/L的溶解氧。厌氧微生物需要溶解氧在0.2mg/L或更低的范围内。

我们首先描述渗透压实验:使用半透膜分离两种不同浓度的盐溶液,低浓度盐溶液的水分子将通过半透膜进入高浓度盐溶液,而高浓度盐溶液中的水分子也通过半透膜进入低浓度盐溶液,但其量很小,因此高浓度盐溶液侧的液位会升高当两侧液体表面的高度差足以防止水重新流动时,当流动压力停止时,渗透将停止,并且两侧液位差产生的压力为渗透压。通常,盐浓度越高,渗透压越大。

盐溶液中微生物的情况类似于渗透压实验。微生物的单元结构是细胞,细胞壁相当于半透膜。当氯离子浓度为2000mg/L或更低时,即使加入细胞壁和质膜以具有一定的韧性,细胞壁也能承受0.5-1.0atm的渗透压。弹性,细胞壁可承受的渗透压不会大于5-6个大气压。然而,当水溶液中氯离子的浓度高于5000mg/L时,渗透压将增加至约10-30个大气压。在如此大的渗透压下,微生物中的水分子将大量渗透到体外溶液中,产生细胞。水墙被水分离,微生物在严重的情况下死亡。在日常生活中,人们使用盐(氯化钠)来腌制蔬菜和鱼类,并对食物进行消毒和保存。这就是原因。工程经验数据表明,当废水中氯离子浓度大于2000mg/L时,微生物的活性受到抑制,COD去除率显着降低。当废水中氯离子浓度大于8000mg/L时,会引起污泥量。当它膨胀时,从水面发出大量泡沫,微生物将一个接一个地死亡。

然而,在长期驯化后,微生物将逐渐适应高浓度盐水的生长和繁殖。目前,已经驯化了能够适应高于10,000mg/L的氯离子或硫酸盐浓度的微生物。然而,渗透压原理告诉我们,细胞液的微生物浓度已适应高浓度盐水中微生物的生长和繁殖。一旦废水中的盐浓度低或低,废水中的水分子就会大量渗入微生物,导致微生物细胞膨胀,严重破裂并死亡。因此,经过长期驯化,可以逐渐适应高浓度盐水中微生物的生长和繁殖,生化进水的盐浓度要求始终保持在较高水平,不能高或低,否则微生物会大量死亡。

生化处理可根据微生物生长对氧环境的不同要求分为好氧生化处理和缺氧生化处理。缺氧生化处理可分为厌氧生化处理和厌氧生化处理。在好氧生化处理过程中,好氧微生物必须在大量氧气存在下生长繁殖,并减少废水中的有机物质;在厌氧生化处理过程中,兼性微生物只需要少量的氧气来生长和繁殖,废水中的有机物质就会降解。如果水中的氧气过多,则厌氧微生物不能很好地生长,影响其有机物质的加工效率。

兼性微生物可以适应高COD浓度的废水。进水COD浓度可以增加到2000mg/L以上,COD去除率一般为50-80%。好氧微生物只能适应COD浓度较低的废水。水的COD浓度通常控制在1000-1500mg/L以下,COD去除率通常为50-80%。兼性生化处理和好氧生化处理的时间不要太长,一般为12-24小时。人们利用厌氧生物化学与好氧生物化学和相同长度的差异,结合兼性生化处理和好氧生化处理,让COD浓度较高的废水先进行厌氧生化处理,然后让厌氧池进行厌氧生化处理。经处理的流出物用作好氧池的流入物。这种组合处理可以减少生化池的体积,从而节省环保投资并降低日常运营成本。

厌氧生化处理的原理和功能与兼性生化处理相同。厌氧生化处理与厌氧生化处理的区别在于厌氧微生物生长及其有机物降解过程不需要任何氧气,厌氧微生物可以适应较高的废水COD浓度(4000-10000mg/L)。厌氧生化处理的缺点是生化处理时间很长,废水在厌氧生化池中的停留时间一般需要40多个小时。

生物处理废水处理工程中最广泛使用和最实用的技术有两类:一类称为活性污泥法,另一类称为生物膜法。

活性污泥法是悬浮生物种群生化代谢形式的好氧废水处理。微生物在生长和繁殖期间可形成大的胶束表面积。它可以絮凝并吸附悬浮的胶体或溶解的废水污染物,并将这些物质吸收到细胞中。在氧气的参与下,这些物质完全氧化释放能量,CO2和H2O。活性污泥法的污泥浓度通常为4g/L.

在生物膜过程中,微生物粘附在填料的表面上以形成胶体连接的生物膜。生物膜通常具有蓬松的絮状结构,大量的微孔,大的表面积和强的吸附效果,这有利于微生物进一步分解和利用这些吸附的有机物质。在处理过程中,水流和空气的搅动使生物膜和水的表面保持恒定接触。废水中的有机污染物和溶解氧被生物膜吸附,生物膜上的微生物在氧化分解过程中不断分解这些有机物质。在有机物的同时,生物膜本身不断代谢,老化的生物膜被分离,处理后的水从生物处理设施中取出并与沉淀池中的水分离。生物膜法的污泥浓度通常为6-8g/L.

为了增加污泥浓度并进一步提高处理效率,活性污泥工艺可以与生物膜工艺相结合,即将填料加入到活性污泥罐中,以及具有膜附着微生物的生物反应器。悬浮微生物称为复合生物反应器,污泥浓度高,一般在14g/L左右。

生物膜法和活性污泥法是生化处理的不同反应器形式。外观的主要区别在于前者的微生物不需要填料载体,生物污泥悬浮,后者的微生物固定在填料上。然而,它们处理废水和净化水的机制是相同的。另外,两者的生物污泥都是好氧活性污泥,污泥的成分也有一定的相似性。另外,生物膜法中的微生物由于固定在填料上,可形成相对稳定的生态系统,其活性能量和能量消耗不如活性污泥法那么大,因此残留污垢生物膜法泥浆比活性污泥法少。上海信义白鹭达药业有限公司的接触氧化罐采用生物膜法,SBR生化池采用活性污泥法。

从微生物学的观点来看,生化池中的污泥是由多种生物活性微生物组成的生物群。如果你在显微镜下观察污泥,你会发现有各种各样的微生物 - 细菌,霉菌,原生动物和后生动物(如轮虫,昆虫幼虫和蠕虫),形成食物链。细菌和霉菌可以分解复杂的有机化合物,获得自身活动所需的能量并自我构建。原生动物以细菌和霉菌为食,被后生动物消耗。后来的动物也可以依靠细菌来生存。这种充满微生物并能降解有机物质的絮状泥被称为活性污泥。

除了由微生物组成外,活性污泥还含有一些无机物质和有机物质(即微生物的代谢残留物),它们吸附在活性污泥上,不再可生物降解。活性污泥的含水量一般为98-99%。活性污泥,如黄樟,具有大的表面积,因此具有强吸附能力和氧化和分解有机物质的能力。

在活性污泥法中,评价活性污泥的生长,除了通过显微镜直接观察生物相外,常用的评价指标有:混合液体悬浮物(MLSS),混合液体挥发性悬浮物(MLVSS),污垢泥浆沉降率(SV),污泥沉降指数(SVI)等。

37.使用显微镜进行生物观察时,哪种微生物直接表明生化处理良好?

微量变形虫(如轮虫,线虫等)的出现表明微生物群落生长良好,活性污泥的生态系统相对稳定。这时,生化处理效果最好,就像经常捕获大型鱼类的河流一样。小鱼和虾的生长方式相同。

混合液体悬浮固体(MLSS),也称为污泥浓度,是指单位体积的生化池混合物中所含的干污泥的重量,以毫克/升表示,用于表征活性污泥浓度。它由有机和无机两部分组成。一般而言,SBR生化池中的MLSS值控制在约2000-4000mg/L.

混合液体挥发性悬浮固体(MLVSS)是指单位体积生化池混合物中含有的干污泥中挥发性物质的重量,以毫克/升为单位,因为它不包括活性污泥中的无机物质,更精确地表示活性污泥中的微生物。

污泥沉降率(SV)是指在曝气池中静态沉淀30分钟后沉淀污泥与100ml量筒中的混合液体的体积比(%),因此有时用SV30表示。通常,生化池中的SV在20-40%之间。污泥沉降率测量相对简单,是评价活性污泥的重要指标之一。它常用于控制异常污泥排放和及时反时间污泥膨胀等异常现象。显然,SV也与污泥浓度有关。

污泥指数(SVI)称为污泥体积指数,湿态下1克干污泥体积的毫升数计算如下:

SVI消除了污泥浓缩因子的影响,可以更好地反映活性污泥的粘结性和沉降。通常认为:

溶解氧(DO)代表水中溶解氧的量,以mg/L表示。不同的生化处理方法对溶解氧有不同的要求。在兼性生化过程中,水中溶解氧一般在0.2-2.0mg/L之间,而在SBR好氧生化过程中,水中溶解氧一般在2.0-8.0mg/L之间。因此,曝气池应在少量曝气和短曝气时间下操作。在SBR好氧罐操作中,曝气量和曝气时间更长,更长,我们使用接触。氧化,溶解氧控制在2.0-4.0 mg/L.

水中溶解氧的浓度可以用亨利定律表示:当达到溶解平衡时:C=KH * P

式中:C是溶解平衡时氧在水中的溶解度; P是气相中氧的分压; KH是亨利系数,与温度有关;增加曝气努力以平衡氧气的溶解,而活性污泥也消耗水。氧。因此,废水中的实际溶解氧与水温,有效水深(影响压力),曝气量,污泥浓度和盐度有关。

使用生化过程去除污染物的方法主要利用微生物的代谢过程,并且诸如微生物细胞合成的生命过程需要足够量和类型的营养素(包括微量元素)。对于化学废水,由于生产产品的统一,废水质量的组成也比较简单,缺乏微生物必需的营养素。例如,该公司的生产废水仅含有碳和氮,不含磷。这种废水不能满足微生物的代谢需要。因此,有必要在废水中添加磷,以改善微生物的代谢,促进微生物细胞的合成。这就像吃大米和面粉时吃大量的维生素。

微生物,如动物植物,也需要必要的营养来生长和繁殖。微生物所需的营养素主要是指碳(C),氮(N)和磷(P)。废水中主要营养成分的比例是一定要求,因为好氧生化一般是C: N: P=100: 5: 1(重量比)。

在生化处理过程中,活性污泥中的微生物持续消耗废水中的有机物。在消耗的有机物质中,一些有机物质被氧化以提供微生物的生命活动所需的能量,并且微生物利用另一部分有机物质来合成新的细胞质,从而允许微生物繁殖和定殖,微生物同时代谢。一些旧的微生物死亡,导致污泥过剩。

在微生物代谢过程中,微生物合成了一些有机物(BOD),合成新的细胞质,取代死亡的微生物。因此,产生的剩余污泥量与BOD分解量有关,两者之间存在相关性。

在设计项目时,通常考虑处理每公斤BOD5,产生0.6-0.8千克剩余污泥(100%),转化为80%含水量的干污泥为3-4千克。

对于一些可生物降解的制药废水,很难在低于国家一级排放标准(100mg/L)的生化处理废水中达到COD。因此,生化处理出水应采用颗粒活性炭吸附处理,以确保出水达标。必不可少。然而,颗粒活性炭吸附处理方法具有致命的缺点,即处理成本太高。其根本原因是颗粒活性炭吸附的COD的动态吸附容量约为10%(重量%),即1吨活性炭只能吸附在处理后的废水中。 COD约为100千克。由于颗粒活性炭再生困难,加工成本高,颗粒活性炭处理技术的应用和推广在中国并不普遍。那么有可能开发出一种新技术,可以大大提高活性炭的动态吸附能力,有效降低废水处理成本吗?

这项新技术的代表之一是PowderedActivatedCarbonTreatmentProcess,它是由杜邦公司首先开发的。生物炭方法简称为“PACT方法”或“PACSBR生化方法”,被国外认为是最有前景的新型废水生化处理工艺,

在生化进水中(或在曝气池中),将粉末状活性炭与回流的含木炭污泥一起加入曝气池中,并将从污泥浓缩池排出的剩余污泥引入污泥脱水装置。在曝气池中,活性污泥附着在粉末状活性炭的表面上。由于粉末状活性炭的比表面积大,吸附能力强,污泥的吸附能力得到改善,尤其是活性污泥与粉状活性炭界面之间的吸附能力。溶解氧和降解基质的浓度大大提高,同时也提高了COD的降解速率。通常,在PACT系统中,活性炭吸附处理COD的动态吸附容量为100-350%(重量%),即1千克粉状活性炭可吸附1.0-3.5千克COD。此外,PACT方法可以处理难以被生物降解的有毒有害有机污染物。

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