120噸/日一體化生活污水處理設(shè)備
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SBR工藝調(diào)試
SBR工藝簡(jiǎn)介
該工藝是通過程序化控制充水、反應(yīng)、沉淀、排水排泥和閑置5個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的生化處理。SBR反應(yīng)器可分為限制曝氣、非限制曝氣和半限制曝氣3種。限制曝氣是污水進(jìn)入曝氣池只作混和而不作曝氣;非限制曝氣是邊進(jìn)水邊曝氣;半限制曝氣是污水進(jìn)入的中期開始曝氣，在反應(yīng)階段，可以始終曝氣，為了生物脫氮，也可以曝氣后攪拌，或者曝氣、攪拌交替進(jìn)行;其剩余污泥可以在閑置階段排放，也可在進(jìn)水階段或反應(yīng)階段后期排放。
調(diào)試方案的制定
SBR反應(yīng)器運(yùn)行方式應(yīng)根據(jù)廢水的性質(zhì)確定，易降解的有機(jī)廢水宜采用限制曝氣進(jìn)水方式，難降解的有機(jī)廢水宜采用非限制進(jìn)水方式。其周期各工序的時(shí)間控制與終處理指標(biāo)要求有關(guān)。如：若處理中僅考慮CODCr和BOD5的處理效果，曝氣時(shí)間可適當(dāng)減少，以達(dá)到節(jié)能的目的;若考慮N、P的去除，曝氣時(shí)間至少需4小時(shí);以處理工業(yè)廢水及有毒有害廢水為目標(biāo)的運(yùn)行方式建議采用短時(shí)間的攪拌加上長(zhǎng)時(shí)間的曝氣。
不同的污水處理工程其調(diào)試方案及操作步驟各不相同，以某皮毛廠生產(chǎn)廢水治理工程為例說明如下：
1、接種：
根據(jù)反應(yīng)器有效容積及污泥濃度(一般3—4g/l)計(jì)算所需接種污泥總量。SBR池有效池容為：7×4×4=112m3。以每池容按100m3，接種污泥含水率為97%計(jì)，需外拉污泥量為20--26m3，每池接種10--13m3。
2、馴化、啟動(dòng)：
a、配料：在調(diào)節(jié)池(有效池容為：8×6×2.4=115m3)中進(jìn)行。因原污水中含一定量的有毒有害物質(zhì)，按原污水∶稀釋水=1∶4的比例進(jìn)行配制料液，即原污水20m3，加入稀釋水80m3。根據(jù)該污水水質(zhì)情況，配好的料液其營(yíng)養(yǎng)可能不夠，需加入一定量的營(yíng)養(yǎng)源(糞便水)(一般要求配制好的料液其CODCr=1500—2000mg/l，PH=6—9，SS≤200mg/l溫度：10--35℃)，打開調(diào)節(jié)池空氣閥，使調(diào)節(jié)池曝氣攪拌均勻。
b、進(jìn)料運(yùn)行：料配好攪拌半小時(shí)后即可直接往SBR反應(yīng)器中進(jìn)料，每個(gè)SBR池進(jìn)料90m3進(jìn)料1小時(shí)后開始連續(xù)曝氣約3—4天(注意觀察污泥性狀，以接種污泥恢復(fù)活性為準(zhǔn))。
c、排水：當(dāng)污泥恢復(fù)活性，停止曝氣，靜沉1.0---1.5小時(shí)。放出上清液，約50---60m3。
d、重復(fù)上述a、b、c步驟。換料間隙為1天1次。
e、當(dāng)污泥活性明顯增強(qiáng)，沉降性能良好，污泥中含有大量的菌膠團(tuán)和纖毛類原生動(dòng)物，如鐘蟲、累枝蟲、蓋纖蟲等，SV=10---30%時(shí)，表明污泥已經(jīng)成熟，強(qiáng)制馴化期基本結(jié)束
f、注意事項(xiàng)：在曝氣過程中，每天至少測(cè)2次溶解氧、PH、污泥沉降比;記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。一般正常指標(biāo)為：DO=1—2mg/lPH=6---9SV=10---30%。
g、此強(qiáng)制馴化階段大約需時(shí)5—7天。
3、調(diào)試運(yùn)行：
當(dāng)污泥恢復(fù)活性、強(qiáng)制馴化完成以后即可進(jìn)入馴化試運(yùn)行階段。此階段不但要培養(yǎng)出適當(dāng)?shù)木N，還要確定活性污泥系統(tǒng)的*運(yùn)行條件。
第yi階段：A、配料：在調(diào)節(jié)池中進(jìn)行。按原污水∶稀釋水=1∶3的比例進(jìn)行配制料液，即原污水30m3，加入稀釋水90m3。根據(jù)情況可適當(dāng)加入一定量的營(yíng)養(yǎng)源(糞便水)。打開調(diào)節(jié)池空氣閥，使調(diào)節(jié)池曝氣攪拌均勻。監(jiān)測(cè)該水質(zhì)指標(biāo)(CODCr、PH、水溫、SS)。
B、強(qiáng)制馴化完成后，停止曝氣，靜沉記錄，根據(jù)固液分離情況決定靜沉?xí)r間(一般為0.5---1.0小時(shí))，記錄靜沉?xí)r間。
C、排出上清液約40---50m3。取上清液100ml放入錐形瓶中，以備監(jiān)測(cè)COD值所用。
D、進(jìn)料運(yùn)行：將配好的料液以10m3/h的流量加入SBR反應(yīng)器，進(jìn)料量為50m3/池，兩個(gè)池子交替運(yùn)行。先按22個(gè)小時(shí)為一周期進(jìn)行運(yùn)行。進(jìn)料1小時(shí)后開始曝氣，連續(xù)曝氣4小時(shí)，停曝氣0.5小時(shí);再連續(xù)曝氣4小時(shí)，停曝氣1.0小時(shí);再曝氣3小時(shí)，停曝氣0.5小時(shí);再曝氣3小時(shí)，停曝氣1.0小時(shí);再曝氣2小時(shí)，靜沉0.5-1.0小時(shí)，開始排水約50m3，記錄排水時(shí)間(約0.5小時(shí))，閑置0.5-1.0小時(shí)。曝氣過程中要及時(shí)監(jiān)測(cè)DO和SV%;停曝后，重新曝氣前要監(jiān)測(cè)DO并作紀(jì)錄。一般指標(biāo)為DO=1-2mg/lPH=6-9SV=10-30%水溫：10-35℃。
E、按以上A、B、C、D四步驟重復(fù)操作3---4天。注意觀察污泥性狀及生長(zhǎng)情況，有條件時(shí)用顯微鏡觀察活性污泥中的微生物生長(zhǎng)狀況，并及時(shí)監(jiān)測(cè)排水水質(zhì)指標(biāo)(DO、CODCr、PH、SS)，做好記錄。
第二階段：可根據(jù)第yi階段調(diào)試情況調(diào)整運(yùn)行周期如下，也可按上階段周期運(yùn)行，這主要根據(jù)處理后水質(zhì)情況及污泥性能而定。
A、配料：在調(diào)節(jié)池中進(jìn)行。按原污水∶稀釋水=1∶2的比例進(jìn)行配制料液，即原污水40m3，加入稀釋水80m3。根據(jù)情況可適當(dāng)加入一定量的營(yíng)養(yǎng)源(糞便水)，也可不加。打開調(diào)節(jié)池空氣閥，使調(diào)節(jié)池曝氣攪拌均勻。監(jiān)測(cè)該水質(zhì)指標(biāo)(CODCr、PH、水溫、SS)。
B、進(jìn)料運(yùn)行：將配好的料液以10m3/h的流量加入SBR反應(yīng)器，進(jìn)料量為50m3/池，兩個(gè)池子交替運(yùn)行。按12個(gè)小時(shí)為一周期進(jìn)行運(yùn)行。進(jìn)料1小時(shí)后開始曝氣，連續(xù)曝氣3小時(shí)，停曝氣0.5小時(shí);再曝氣3小時(shí)，停曝氣0.5小時(shí);再曝氣2小時(shí)，靜沉0.5—1.0小時(shí)，開始排水約50m3，記錄排水時(shí)間(約0.5小時(shí))，閑置0.5-1.0小時(shí)。曝氣過程中要及時(shí)監(jiān)測(cè)DO和SV%;停曝后，重新曝氣前要監(jiān)測(cè)DO，并作紀(jì)錄。一般指標(biāo)為DO=12mg/lPH=6-9SV=10-30%水溫：10-35℃。
C、按以上A、B步驟重復(fù)操作3---4天。注意觀察污泥性狀，有條件時(shí)用顯微鏡觀察活性污泥中的微生物生長(zhǎng)狀況，并及時(shí)監(jiān)測(cè)排水水質(zhì)指標(biāo)(DO、CODCr、PH、SS)，做好記錄。
生物膜法是一種高效的廢水處理方法，具有污泥量少，不會(huì)引起污泥膨脹，對(duì)廢水的水質(zhì)和水量的變動(dòng)具有較好的適應(yīng)能力，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。生物膜法是使微生物附著在載體表面上并形成生物膜，當(dāng)污水流經(jīng)載體表面時(shí)，污水中的有機(jī)物及溶解氧向生物膜內(nèi)部擴(kuò)散。膜內(nèi)微生物在有氧存在的情況下對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解代謝和機(jī)體合成代謝，同時(shí)分解的代謝產(chǎn)物從生物膜擴(kuò)散到水相和空氣中，從而使廢水中的有機(jī)物得以降解。
生物膜法中生物膜的形成與那些因素有關(guān)？
活性污泥法和生物膜法的區(qū)別不僅僅是微生物的懸浮與附著之分，更重要的是擴(kuò)散過程在生物膜處理系統(tǒng)中是一個(gè)必須考慮的因素。在生物膜反應(yīng)器中，有機(jī)污染物、溶解氧及各種必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)首先要從液相擴(kuò)散到生物膜表面，進(jìn)而進(jìn)到生物膜內(nèi)部，只有擴(kuò)散到生物膜表面或內(nèi)部的污染物才有可能被生物膜內(nèi)微生物分解與轉(zhuǎn)化，終形成各種代謝產(chǎn)物。另外，在生物膜反應(yīng)器中，由于微生物被固定在載體上，從而實(shí)現(xiàn)了SRT與HRT(水力停留時(shí)間)的分離，使得增殖速率慢的微生物也能生長(zhǎng)繁殖。因此，生物膜是一穩(wěn)定的、多樣的微生物生態(tài)系統(tǒng)。
微生物在載體上的掛膜可分為微生物吸附和固著生長(zhǎng)兩個(gè)階段。
生物膜的形成與載體表面性質(zhì)(載體表面親水性、表面電荷、表面化學(xué)組成和表面粗糙度)、微生物的性質(zhì)(微生物的種類、培養(yǎng)條件、活性和濃度)及環(huán)境因素(PH值、離子強(qiáng)度、水力剪切力、溫度、營(yíng)養(yǎng)條件及微生物與載體的接觸時(shí)間)等因素有關(guān)。
1、載體表面性質(zhì)
載體表面電荷性、粗糙度、粒徑和載體濃度等直接影響著生物膜在其表面的附著、形成。在正常生長(zhǎng)環(huán)境下，微生物表面帶有負(fù)電荷。如果能通過一定的改良技術(shù)，如化學(xué)氧化、低溫等離子體處理等可使載體表面帶有正電荷，從而可使微生物在載體表面的附著、形成過程更易進(jìn)行。載體表面的粗糙度有利于細(xì)菌在其表面附著、固定。
一方面，與光滑表面相比，粗糙的載體表面增加了細(xì)菌與載體間的有效接觸面積；另一方面載體表面的粗糙部分，如孔洞、裂縫等對(duì)已附著的細(xì)菌起著屏蔽保護(hù)作用，使它們免受水力剪切力的沖刷。
研究認(rèn)為，相對(duì)于大粒徑載體而言，小粒徑載體之間的相互摩擦小，比表面積大，因而更容易生成生物膜。另外，載體濃度對(duì)反應(yīng)器內(nèi)生物膜的掛膜也很重要。Wagner在用氣提式反應(yīng)器處理難降解物廢水時(shí)發(fā)現(xiàn)，在載體質(zhì)量濃度很低情況下，即使生物膜厚達(dá)295μm，還是不能達(dá)到穩(wěn)定的去除率。但是，在載體濃度為20-30g/L時(shí)，即使只有20％的載體上有75μn厚的生物膜，反應(yīng)器依然能達(dá)到穩(wěn)定的(98％)去除率，COD負(fù)荷zui高可達(dá)58kg/(m3·d)。
120噸/日一體化生活污水處理設(shè)備懸浮微生物濃度
在給定的系統(tǒng)中，懸浮微生物濃度反映了微生物與載體間的接觸頻度。一般來講，隨著懸浮微生物濃度的增加，微生物與載體間可能接觸的幾率也增加。許多研究結(jié)果表明，在微生物附著過程中存在著一個(gè)臨界的懸浮微生物濃度；隨著微生物濃度的增加，微生物借助濃度梯度的運(yùn)送得到加強(qiáng)。
在臨界值以前，微生物從液相傳送、擴(kuò)散到載體表面是控制步驟，一旦超過此臨界值，微生物在載體表面的附著、固定受到載體有效表面積的限制，不再依賴于懸浮微生物的濃度。但附著固定平衡后，載體表面微生物的量是由微生物及載體表面特性所決定的。
生物膜法中生物膜的形成與那些因素有關(guān)？
3、懸浮微生物的活性
微生物的活性通常可用微生物的比增長(zhǎng)率(μ)來描述，即單位質(zhì)量微生物的增長(zhǎng)繁殖速率。因此，在研究微生物活性對(duì)生物膜形成的初階段的影響時(shí)，關(guān)鍵是如何控制懸浮微生物的比增長(zhǎng)率。研究結(jié)果表明，硝化細(xì)菌在載體表面的附著固定量及初始速率均正比于懸浮硝化細(xì)菌的活性。研究異養(yǎng)生物膜的形成時(shí)也得出同樣結(jié)果。影響懸浮微生物活性的因素主要有如下幾種。
(1)當(dāng)懸浮微生物的生物活性較高時(shí)，其分泌胞外多聚物的能力較強(qiáng)。這種粘性的胞外多聚物在細(xì)菌與載體之間起到了生物粘合劑的作用，使得細(xì)菌易于在載體表面附著、固定；
(2)微生物所處的能量水平直接與它們的增長(zhǎng)率相關(guān)。當(dāng)盧增加時(shí)，懸浮微生物的動(dòng)能隨之增加。這些能量有助于克服在固定化過程中微生物載體表面間的能壘，使得細(xì)菌初始積累速率與懸浮細(xì)菌活性成正比。
(3)微生物的表面結(jié)構(gòu)隨著其活性的不同而相應(yīng)變化。Herben等人研究發(fā)現(xiàn)，懸浮細(xì)菌活性對(duì)細(xì)菌在載體表面的附著固定過程有影響，而且，細(xì)菌表面的化學(xué)組成、官能團(tuán)的量也隨細(xì)菌活性的變化有顯著變化。同時(shí)，Wastson等人的研究表明，細(xì)胞膜等隨懸浮細(xì)菌活性的變化而有顯著變化。細(xì)菌表面的這些變化將直接影響微生物在載體表面的附著、固定。因此，通常認(rèn)為，由懸浮微生物活性變化而引起的細(xì)菌表面生理狀態(tài)或分子組成的變化是有利于細(xì)菌在載體表面附著、固定的。
