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低溫對(duì)污水處理的影響范文1
關(guān)鍵詞:污水處理廠;穩(wěn)定達(dá)標(biāo);提標(biāo)改造
隨著城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,我國(guó)中小城鎮(zhèn)污水處理能力日益增強(qiáng),根據(jù)我國(guó)住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部的最新統(tǒng)計(jì)結(jié)果,截至2014年底,我國(guó)污水處理廠總數(shù)達(dá)5300余座,污水處理能力達(dá)1.63億m3/d,大多數(shù)污水處理廠由于建設(shè)時(shí)間較早,排放標(biāo)準(zhǔn)低,約50%以上的污水處理廠只能達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)要求,甚至還有將近25%的污水處理廠執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。由于我國(guó)城市河道補(bǔ)水的重要來(lái)源是城鎮(zhèn)污水廠出水,排入河道后,稀釋能力小,若不提高出水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn),將嚴(yán)重威脅城市生態(tài)環(huán)境。國(guó)家環(huán)保總局要求,對(duì)于污水處理廠出水作為城市景觀用水的此類污水處理廠,出水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn),因此,對(duì)我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)行提標(biāo)改造勢(shì)在必行。
1中小型污水處理廠提標(biāo)改造的必要性
1.1中小型污水處理廠現(xiàn)狀
1.1.1設(shè)備老化程度高
由于資金投入力度不夠等原因,導(dǎo)致污水廠設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中,缺乏足夠的維護(hù)和管理,導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)不同程度的老化和損壞,更有甚者出現(xiàn)設(shè)備無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn),卻得不到及時(shí)維修的情況,嚴(yán)重影響了污水處理效率。
1.1.2處理能力和處理要求不匹配
隨著城鎮(zhèn)工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn),排放污水中污染物種類愈加復(fù)雜,對(duì)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求提高。很多污水處理廠在早期設(shè)計(jì)過程中并未考慮到城市發(fā)展情況,設(shè)施處理量沒有預(yù)留足夠的遠(yuǎn)期處理量,不能滿足現(xiàn)有的處理要求。在現(xiàn)階段對(duì)水質(zhì)要求提高的形勢(shì)下,中小污水處理廠應(yīng)推進(jìn)更新擴(kuò)容改造。
1.1.3建廠初期調(diào)試不到位
工藝調(diào)試對(duì)于污水處理設(shè)備是否正常運(yùn)行至關(guān)重要,關(guān)乎出水是否能夠達(dá)標(biāo)排放。很多污水處理廠建成初期,忽略了工藝參數(shù)的調(diào)試,或者因?yàn)槿狈I(yè)技術(shù)人員的種種原因,導(dǎo)致工藝調(diào)試不到位,致使污水處理廠設(shè)備運(yùn)行不暢,處理不達(dá)標(biāo),增加處理成本。
1.2污水廠出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的難點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施
1.2.1污水處理廠出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的難點(diǎn)
①低碳源問題2009年抽樣統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示,我國(guó)60%的污水處理廠碳氮比低于4,碳氮比偏低影響反硝化的完成。
②工業(yè)廢水接入導(dǎo)致污水處理廠出水COD穩(wěn)定達(dá)標(biāo)困難。
③冬季低溫問題導(dǎo)致污水處理廠出水TN難以達(dá)標(biāo)。低溫條件下,污水處理系統(tǒng)中微生物活性降低,數(shù)量減少。太湖流域污水處理相關(guān)研究成果表明,冬季水溫低于15℃時(shí),對(duì)微生物活性、污泥硝化反硝化性能以及生物脫氮效果影響較大,導(dǎo)致出水TN不達(dá)標(biāo)。
1.2.2應(yīng)對(duì)措施針對(duì)污水處理廠難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的難點(diǎn)問題,現(xiàn)提出以下應(yīng)對(duì)措施。
1.2.2.1提標(biāo)改造技術(shù)方案中合理取舍預(yù)處理單元
當(dāng)城鎮(zhèn)污水處理廠有工業(yè)廢水,由于工業(yè)廢水間歇排放,水質(zhì)水量波動(dòng)大,為保證處理單元穩(wěn)定運(yùn)行,前設(shè)調(diào)節(jié)池很有必要。若是印染廢水或其他易引起pH值變化大的特殊廢水,還要特別注意pH值的調(diào)節(jié),避免對(duì)水處理設(shè)備產(chǎn)生腐蝕。鄉(xiāng)鎮(zhèn)等小型污水處理廠規(guī)模小、水質(zhì)水量變化大,通常在格柵后也常設(shè)調(diào)節(jié)池。對(duì)于進(jìn)水可生化性偏低的廢水(B/C值<0.3),例如制藥廢水、印染廢水、高濃度有機(jī)廢水等,應(yīng)考慮設(shè)置厭氧水解池。利用兼性水解產(chǎn)酸菌,將難以生物降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易生物降解有機(jī)物,提高可生化性,從而提高后續(xù)生物處理效率。
1.2.2.2提標(biāo)改造同時(shí)要注重源頭污染物的控制
加快雨污分流制排水體制的建設(shè),新建城區(qū)嚴(yán)格采用雨污分流制排水系統(tǒng),老城區(qū)采用合流制或截流式合流制作為過渡時(shí)期的排水體制;接入城鎮(zhèn)污水處理廠的污廢水需嚴(yán)格按照國(guó)家、行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),防止對(duì)污水廠污水、污泥處理系統(tǒng)分產(chǎn)生不良影響。對(duì)于進(jìn)水碳源不足的污水處理廠,需重新考慮服務(wù)范圍內(nèi)設(shè)置化糞池的合理性,適當(dāng)放寬碳源充足的普通有機(jī)廢水(如糖業(yè)廢水、食品廢水等)排入污水廠的水質(zhì)濃度。
1.2.2.3低溫強(qiáng)化硝化和反硝化措施
王阿華等人研究表明,水溫低于12℃時(shí),污泥的反硝化速率和硝化速率比常溫下減少了一倍,只有0.5~1mg/h,0.6~0.8mg/h。一體化固定膜活性污泥IFAS、包埋硝化菌工藝是工程實(shí)際中常用的兩種低溫下提高脫氮效果的方法。IFAS工藝常采用向好氧池中投加填料的方法,該工藝附著生物的硝化活性是活性污泥的3倍以上;包埋硝化菌工藝受水溫影響更小,投加率12%的情況下,硝化活性就達(dá)到了普通活性污泥的3倍以上。
1.2.2.4合理使用化學(xué)除磷
針對(duì)碳源不足的情況,犧牲生物除磷,采用化學(xué)除磷,這種方法在北美已有非常成熟的案例。
2中小型污水處理廠提標(biāo)難點(diǎn)分析及解決思路
2.1中小型污水處理廠提標(biāo)難點(diǎn)剖析
多數(shù)小型城鎮(zhèn)污水處理廠受原水濃度、設(shè)備處理效率等因素影響,二級(jí)處理很難達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn),出水指標(biāo)從一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)提高到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)表中SS,提標(biāo)改造時(shí),增加深度處理工藝即可達(dá)到要求,增加深度處理工藝的主要目的是去除二級(jí)出水中的SS,BOD5、COD也伴隨SS的去除得到進(jìn)一步的去除,但TN、TP的無(wú)法通過簡(jiǎn)單固液分離進(jìn)行去除,因?yàn)門N、TP是以溶解態(tài)形式存于二級(jí)出水,因此,城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造的重點(diǎn)和難點(diǎn)是TN、TP、SS的去除。
2.2中小型污水處理廠提標(biāo)改造思路
①了解目前中小型污水處理廠提標(biāo)改造技術(shù)的研究現(xiàn)狀以及主要提標(biāo)改造技術(shù)。
②根據(jù)污水廠運(yùn)行現(xiàn)狀分析提標(biāo)難點(diǎn)。
③針對(duì)提標(biāo)難點(diǎn)逐一分析探索并選擇適宜本廠要求的強(qiáng)化生化處理方法。
④結(jié)合實(shí)際情況,選擇合適的深度處理技術(shù),進(jìn)一步提升出水水質(zhì)。
3中小型污水處理廠提標(biāo)改造技術(shù)措施
對(duì)現(xiàn)有中小型污水處理廠提標(biāo)改造主要從三個(gè)方面著手:一是改造現(xiàn)有污水處理廠的二級(jí)處理工藝,主要是強(qiáng)化生物處理單元;二是新建三級(jí)處理設(shè)施;三是新技術(shù)膜生物反應(yīng)器(MBR)工藝的使用,新技術(shù)往往無(wú)需三級(jí)即可達(dá)標(biāo)或者滿足回用水要求。
3.1生物處理工藝改造
對(duì)二級(jí)處理工藝進(jìn)行改造,主要是為了提高脫氮除磷效果以及有機(jī)物的去除率,改造重點(diǎn)在生化池。對(duì)于生化池的技術(shù)改造主要有兩種:降低容積負(fù)荷和泥膜聯(lián)用。
3.1.1降低生化池的容積負(fù)荷
目前工程中常用的措施有進(jìn)水分流量減荷和擴(kuò)容減荷。前者適用于廠區(qū)平面布置允許的情況下,在廠區(qū)新建生化池,達(dá)到分流量的目的,最終實(shí)現(xiàn)生化池減荷的效果。此法生產(chǎn)改造同步進(jìn)行,不影響現(xiàn)有工藝的正常運(yùn)行。后者主要通過擴(kuò)大容積來(lái)減小負(fù)荷、延長(zhǎng)水力停留時(shí)間和污泥泥齡,進(jìn)而提高生化處理效果,擴(kuò)大容積的方式有兩種:一是在場(chǎng)地允許情況下,直接將原有生化池?cái)U(kuò)容;二是將原有初沉池改造為生化池,這種方法提高了進(jìn)入生化池的碳氮比,有利于TN的去除,高程銜接無(wú)阻,此法充分利用了現(xiàn)有構(gòu)筑物。
3.1.2泥法-膜法聯(lián)用
懸浮生物法(活性污泥法)和固定膜生物法是污水生物處理的兩種常見技術(shù)。其中活性污泥法在實(shí)際工程中應(yīng)用較多,這是因?yàn)楣潭ど锓ㄐ枰O(shè)置填料,填料造價(jià)一般較高。生物膜法具有硝化功能強(qiáng)大、抗沖擊負(fù)荷、生物量大、污泥齡長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),受溫度影響小,在低溫條件下,其脫氮效果要遠(yuǎn)好于活性污泥法。因此在污水廠的提標(biāo)改造中,可充分利用兩者優(yōu)點(diǎn),在生化池中設(shè)置填料。
3.2新建三級(jí)處理設(shè)施經(jīng)
技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,目前適合我國(guó)中小型污水處理廠的三級(jí)處理工藝有以下三種:常規(guī)混凝-沉淀-過濾;微絮凝-過濾;直接過濾。三級(jí)處理的核心是過濾單元,目前工程實(shí)際中應(yīng)用最為廣泛的是V型濾池,這是因?yàn)閂型濾池的濾料采用均質(zhì)深層砂濾料,截污能力強(qiáng),反沖洗強(qiáng)度低、效果好,過濾周期長(zhǎng)。此外還有翻板濾池、D型濾池、濾布濾池等。
3.3膜生物反應(yīng)器(MBR)的應(yīng)用
MBR是一種新型污水處理裝置,結(jié)合超微濾膜和污水處理中的生物反應(yīng)器,通過超微濾膜截留細(xì)小微生物絮體,增加了生化池中的活性污泥濃度,極大的提高有機(jī)物的去除效率,同時(shí),超微濾膜可取代二沉池,實(shí)現(xiàn)泥水分離。MBR適用于需同時(shí)脫氮除磷、對(duì)出水水質(zhì)要求高、用地緊張或者回用要求的場(chǎng)合。
4中小型污水處理廠提標(biāo)改造的綜合建議
(1)污水處理廠提標(biāo)改造應(yīng)充分考慮技術(shù)的合理性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定可靠性以及工程實(shí)施可行性,而不應(yīng)該注重技術(shù)先進(jìn)性和新型性,對(duì)于新技術(shù)、新設(shè)備,應(yīng)在小范圍內(nèi)工程應(yīng)用,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),為大規(guī)模推廣提供參考。尤其是國(guó)內(nèi)首次實(shí)用的新型技術(shù),一定要進(jìn)行中試和生產(chǎn)性試驗(yàn),參數(shù)穩(wěn)定后才可投入實(shí)際工程應(yīng)用。
(2)只有在經(jīng)濟(jì)條件許可、用地緊張、尾水需循環(huán)利用的情況下才考慮采用MBR工藝。
(3)若用地緊張,經(jīng)濟(jì)條件不許可,過濾單元可考慮濾布濾池或轉(zhuǎn)盤濾池。
(4)生物除磷難以滿足出水TP一級(jí)A排放要求時(shí),可考慮化學(xué)除磷。
參考文獻(xiàn)
[1]張凌云.城鎮(zhèn)污水處理廠污水處理問題分析與提標(biāo)改造工藝探討[J].環(huán)境與發(fā)展,2015,27(6):86-88.
[2]王禮兵.城市污水處理廠提標(biāo)改造的必要性[J].工業(yè)技術(shù),2013(36):107.
[3]王阿華.城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造的若干問題探討[J].中國(guó)給水排水,2010,26(2):19-22.
[4]馬順君.小型城鎮(zhèn)污水處理廠升級(jí)改造與優(yōu)化運(yùn)行[D].上海:華東理工大學(xué),2014.
[5]王阿華,楊小麗,葉峰.南方地區(qū)污水處理廠低溫生物脫氮對(duì)策研究[J].給水排水,2009,35(10):28-33.
[6]陳立,李成江,郭興芳.城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造的幾點(diǎn)思考[J].水處理技術(shù),2011,37(9):120-122.
[7]黃濤.小型城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)難點(diǎn)分析及改造方案優(yōu)化研究[D].杭州:浙江工商大學(xué),2015.
低溫對(duì)污水處理的影響范文2
[關(guān)鍵詞]生物強(qiáng)化技術(shù) 污水處理 應(yīng)用探索
中圖分類號(hào):X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)20-0323-01
前言:我國(guó)生產(chǎn)和生活用水量巨大,水資源在人們的生活和生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用。但是,目前我國(guó)的水資源非常的緊缺,這也成為了我國(guó)亟待解決的環(huán)境問題。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)的背景下,如何實(shí)現(xiàn)我國(guó)水資源的最大化利用是國(guó)家管理以及技術(shù)開發(fā)部門應(yīng)該探討的問題。運(yùn)用生物強(qiáng)化技術(shù)對(duì)污水進(jìn)行處理能夠很好地讓我國(guó)的污水處理現(xiàn)狀得到改善,也將是污水處理的重要發(fā)展趨勢(shì)。相關(guān)部門都應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行研究,讓生物強(qiáng)化技術(shù)在污水處理方面發(fā)揮更大的價(jià)值。
一、生物強(qiáng)化技術(shù)作用原理
1.直接作用
要想成功地去除水中的各類污染物,使生物強(qiáng)化技術(shù)發(fā)揮其功能,離不開生物強(qiáng)化技術(shù)作用機(jī)制。生物強(qiáng)化技術(shù)作用機(jī)制是生物強(qiáng)化技術(shù)作用原理之一,降解菌在分離、篩選的過程中得到降解特定污染物的菌株,發(fā)揮降解污染物的功效。質(zhì)粒育種是直接作用所使用的菌株的常用方法之一,多種微生物借助細(xì)胞融合的方式,得以培育出多種功能的新菌種;其次,基因工程構(gòu)建也能夠直接作用所使用的菌株,利用人工手段提取供體DNA,然后再導(dǎo)入受體細(xì)胞之中。
2.共同代謝作用
生物強(qiáng)化技術(shù)中的菌株能夠?qū)U水中的有害物質(zhì)降解,并且降低其有害性,這就是共同代謝作用的過程。共代謝的類型主要有三種:一是菌株在新陳代謝中發(fā)生氧化,產(chǎn)生的酶補(bǔ)充微生物需要的碳源;二是不同微生物之間作用互相補(bǔ)充,協(xié)同合作。有時(shí)微生物在降解有害物質(zhì)過程中發(fā)揮的功能十分單一,微生物功能互補(bǔ)徹底地完成了污染物的降解;三是處于休眠狀態(tài)的微生物其細(xì)胞會(huì)對(duì)污染物繼續(xù)降解。[1]
二、生物強(qiáng)化技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用研究
1.生物強(qiáng)化技術(shù)在工業(yè)廢水處理方面的應(yīng)用現(xiàn)狀
生物強(qiáng)化技術(shù)是建立在原有的生物污水處理系統(tǒng)之中,通過將帶有特殊以及特定功能的微生物等近似物投入其中,生物處理系統(tǒng)在這些物質(zhì)的催化下其降解速率以及吸附有毒物質(zhì)等化學(xué)生物能力極大增強(qiáng),達(dá)到處理難降解、有毒廢水等特定水污染物的目的。生物強(qiáng)化技術(shù)率先應(yīng)用到對(duì)工業(yè)廢水的處理中,并且取得了良好的效果,才推廣應(yīng)用到城市污水處理以及其他方面。工業(yè)廢水是一個(gè)籠統(tǒng)的概念,針對(duì)不同的廢水類型要采取特定的處理工藝和手段,以下即是筆者結(jié)合相關(guān)的文獻(xiàn)資料以及實(shí)地調(diào)查對(duì)于生物強(qiáng)化技術(shù)在工業(yè)廢水處理方面的應(yīng)用現(xiàn)狀的具體列舉。
石化廢水,一般采用SBR亦或者是UASB工藝來(lái)處理,效果較為明顯,提高了COD的去除率,污泥沉降性能得到了大大的改善,加快系統(tǒng)啟動(dòng)速度;焦化廢水,采用A/O明顯提高了對(duì)喹啉的去除效果;造紙廢水,采用SBR氧化塘水工藝會(huì)發(fā)現(xiàn)樹脂酸的去除效果明顯提高了,而且會(huì)發(fā)現(xiàn)生物處理系統(tǒng)的PH波動(dòng)能力得到了大大的增強(qiáng);還有較常見的印染廢水,則需要結(jié)合SBR和A/O工藝,達(dá)到提高溴氨酸的降解效果,提高廢水的脫色效果;針對(duì)制藥廢水,則需要采用厭氧流動(dòng)床傳統(tǒng)活性污泥法,這一技術(shù)的運(yùn)用,不僅有效地提高了COD的去除速率,而且改善了處理效果、提高抗沖擊負(fù)荷能力。[2]
2.生物強(qiáng)化技術(shù)在城市污水處理方面的應(yīng)用現(xiàn)狀
相比化學(xué)物質(zhì)、有毒物質(zhì)較難以處理的工業(yè)廢水處理而言,城市污水處理難度較低,可實(shí)現(xiàn)污水處理再利用的數(shù)量較大,是我國(guó)污水處理部門應(yīng)該加大力度開展生物強(qiáng)化技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。但是,近年來(lái),由于居民化妝品、洗潔精、潔廁靈以及洗衣粉等富含重金屬以及有毒化學(xué)物質(zhì)的物品使用頻率增加,直接造成城市下水道的污水越來(lái)越難以降解,甚至含有有毒化學(xué)物質(zhì)的城市污水污染了城市地面,更嚴(yán)重的是,根據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì),我國(guó)城市污水排放總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過工業(yè)廢水排放總量。
生物強(qiáng)化技術(shù)在城市污水處理中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了將活性污泥技術(shù)改造為EBPR(強(qiáng)化生物除磷反應(yīng)器的簡(jiǎn)稱),而且生物強(qiáng)化技術(shù)能夠在短短的十四秒內(nèi)可以將活性污泥系統(tǒng)中的污泥轉(zhuǎn)換為特定的EBPR污泥,而且這種污泥在去除COD、氮的過程中不會(huì)受到純菌的影響。另外,生物強(qiáng)化技術(shù)在城市污水處理中的應(yīng)用,大大增強(qiáng)了傳統(tǒng)生物系統(tǒng)中某些難以降解物質(zhì)的降解速率,改善了降解效果。除此之外,生物強(qiáng)化技術(shù)可以節(jié)省城市用地面積,新工藝新手段提高了城市居民用水的質(zhì)量。
3.低溫環(huán)境下生物強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用
傳統(tǒng)的生物處理方法對(duì)污水溫度有一定的要求,因?yàn)樵诘蜏丨h(huán)境下活性污泥的活力降低難以保證污水處理的效果,而生物強(qiáng)化技術(shù)即使在低溫環(huán)境下也能夠?qū)崿F(xiàn)功能。大量實(shí)驗(yàn)證明:生物強(qiáng)化技術(shù)在低溫環(huán)境下,能夠分離、篩選具有高效降解能力的菌株,增強(qiáng)了對(duì)COD、氮等的去除率,強(qiáng)化了生物處理系統(tǒng),無(wú)論是對(duì)城市污水還是工業(yè)廢水等污水處理等具有極為顯著的效果,克服了溫度因子對(duì)生物處理方法對(duì)污水處理的缺陷。
三、生物強(qiáng)化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展
1.針對(duì)生物降解菌的研究
筆者在上述簡(jiǎn)要介紹了高效降解菌直接作用,那么該如何獲取生物高效降解菌?目前獲取的方法主要有以下幾種:(1)基因工程構(gòu)造,該方法針對(duì)性較好,高效且穩(wěn)定,并可以針對(duì)污染物類型、環(huán)境條件構(gòu)造所需菌株;但是其仍存在一些缺點(diǎn)限制了它的應(yīng)用,如目前對(duì)構(gòu)造工程研究尚且不足,缺少可靠的資料庫(kù),存在生物安全性方面的爭(zhēng)議等;(2)水平基因轉(zhuǎn)移,該方法在處理系統(tǒng)中處于優(yōu)勢(shì)地位,可以保持高數(shù)量和高活性,但是也存在生物安全性問題;(3)常規(guī)微生物手段分離菌株,技術(shù)成熟,運(yùn)用范圍廣,但是其在低溫、含毒性組分等不利條件下的耐受力不足。
2.對(duì)生物安全問題的關(guān)注
一直以來(lái),生物強(qiáng)化技術(shù)的安全問題一直是該領(lǐng)域被熱議的話題,尤其基因改造技術(shù)更是備受爭(zhēng)議。基因改造技術(shù)會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)以及人類生活健康等產(chǎn)生影響,為了克制基因工程技術(shù)對(duì)人類的不利影響,相關(guān)部門要高度關(guān)注一系列生物強(qiáng)化技術(shù)的生物安全問題。為了避免基因改造技術(shù)引發(fā)社會(huì)敏感,相關(guān)部門要降解污染物質(zhì)的同時(shí),務(wù)必要關(guān)注微生物的安全,同時(shí)在處理系統(tǒng)中,減少高效微生物的流失也至關(guān)重要。
3.高效菌群的停留
現(xiàn)階段,高效菌群的停留經(jīng)常依賴連續(xù)或間歇性投加、細(xì)胞固定化、生物自固定化等方式來(lái)實(shí)現(xiàn),在實(shí)際運(yùn)行過程中,其處理效果通常會(huì)受到溫度、濕度、PH值以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的毒性、水利條件等實(shí)際因素的影響。如何利用生物強(qiáng)化技術(shù)在生物處理系統(tǒng)中分離篩選出優(yōu)質(zhì)、高效的菌落,增強(qiáng)處理系統(tǒng)的活性。目前促使高效菌落停留的有效方法,一是結(jié)合生物刺激方法和生物強(qiáng)化方法在處理系統(tǒng)中發(fā)揮活性,二是通過細(xì)胞固定化技術(shù)抵御水環(huán)境的沖刷。
結(jié)語(yǔ):
生物強(qiáng)化技術(shù)在未來(lái)必然會(huì)對(duì)污水處理工作做出更大的貢獻(xiàn),而這需要相關(guān)部門以及工作人員要不斷學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)理論,堅(jiān)持實(shí)踐第一,牢牢把握生物強(qiáng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和方向。相信不久的將來(lái),生物強(qiáng)化技術(shù)必然會(huì)發(fā)揮其更為重要的作用。
參考文獻(xiàn)
低溫對(duì)污水處理的影響范文3
關(guān)鍵詞:CASS工藝 低溫污水 水力停留時(shí)間 污泥負(fù)荷
1 前言
低溫污水處理是指在我國(guó)北緯40℃以北的廣大地區(qū),其冬季城市污水的水溫一般在10℃以下(6-10℃,少數(shù)地區(qū)4-6℃)時(shí)進(jìn)行的污水處理工程。由于寒冷地區(qū)排水溫度低,輸水管道散熱量大,給污水處理帶來(lái)很大困難。此外,溫度對(duì)微生物的活性、種群組成、細(xì)胞的增殖、活性污泥的絮凝沉降性能、曝氣池充氧效率以及水的粘度都有較大影響。因此,低溫條件下,污水處理工藝及工程設(shè)計(jì)參數(shù)同常溫條件下有很大區(qū)別。
低溫對(duì)生物處理的影響,關(guān)系到寒冷地區(qū)城市污水和工業(yè)廢水能否采用生物處理和采用什么樣的生物處理工藝。因此,結(jié)合我國(guó)國(guó)情,探討適合我國(guó)寒冷地區(qū)的污水處理工藝,對(duì)于緩解寒冷地區(qū)的環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
周期循環(huán)活性污泥法(CASS工藝)不但具有投資省、占地面積少、工藝流程簡(jiǎn)單、操作管理方便、處理效果好等優(yōu)點(diǎn),而且,據(jù)國(guó)外資料介紹,CASS工藝對(duì)低溫污水仍能保持很好的處理效果。因此,本文充分利用CASS工藝的優(yōu)勢(shì),結(jié)合我國(guó)寒冷地區(qū)的實(shí)際情況,重點(diǎn)探討了CASS工藝對(duì)低溫環(huán)境的適應(yīng)性,探討適合低溫環(huán)境條件下的工程設(shè)計(jì)參數(shù)和運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn),為CASS工藝在我國(guó)寒冷地區(qū)的推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
2 試驗(yàn)裝置及流程設(shè)計(jì)
為將國(guó)外先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)消化,研究適合我國(guó)國(guó)情的污水處理工藝,并在我國(guó)寒冷地區(qū)推廣應(yīng)用,總裝備部工程設(shè)計(jì)研究總院環(huán)保中心自1999年就開始在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了2年的系統(tǒng)研究,為工程應(yīng)用提供了寶貴的工程設(shè)計(jì)參數(shù)和運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)。
2.1試驗(yàn)工藝流程
污水取自總裝備部工程設(shè)計(jì)研究總院家屬樓樓生活污水,用小型潛污泵直接從化糞池提升到儲(chǔ)水箱。儲(chǔ)水箱由PVC加工而成,容積180L,內(nèi)設(shè)自動(dòng)液位控制器。
2.2 試驗(yàn)裝置
試驗(yàn)裝置如圖1所示,其中CASS裝置自行設(shè)計(jì),材質(zhì)為有機(jī)玻璃,便于觀察水流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、曝氣強(qiáng)度及活性污泥的絮凝情況。該裝置尺寸為:L×B×H=930mm×312mm×410mm,容積118L。
2.3裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)介紹
整套實(shí)驗(yàn)裝置采用PLC程序控制器集中控制。其中儲(chǔ)水箱中的水位由液位控制計(jì)控制,低水位時(shí),污水提升泵自動(dòng)開啟,向水箱注水,至水箱最高水位時(shí),污水提升泵自動(dòng)關(guān)閉,停止進(jìn)水。
CASS工藝的特點(diǎn)是程序工作制,其整個(gè)工作周期均可由程序控制器完成,無(wú)須專人操作。此外,CASS工藝還可根據(jù)進(jìn)、出水水質(zhì)變化適當(dāng)調(diào)整工作程序,保證出水效果。
完整的CASS工藝工作周期一般分為四個(gè)步驟,如表1所示:
2.3裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)介紹
1、CODcr:重鉻酸鉀法;
2、溶解氧(DO):YSI—52溶解氧儀;
3、BOD5:稀釋倍數(shù)法;
4、pH:pH計(jì)或精密pH試紙;
5、污泥沉降比(SV%):用100 ml或1000 ml量筒測(cè)量;
6、污泥生物相觀察:光學(xué)顯微鏡;
7、溫度:YSI—52自帶溫度計(jì);
8、污泥干重、MLSS、SS:重量法測(cè)定;
轉(zhuǎn)貼于 3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.1 污泥接種與培養(yǎng)
實(shí)驗(yàn)所用污泥取自首都機(jī)場(chǎng)廢水凈化站二沉池回流污泥,該污泥性能良好,鏡檢發(fā)現(xiàn)有大量活躍鐘蟲和少量線蟲,污泥上清液清澈透明。將接種污泥投入CASS池并加入部分污水后悶曝24h,此后,逐步加大進(jìn)水負(fù)荷按照CASS池自身運(yùn)行方式—連續(xù)進(jìn)水、間歇排水逐步培養(yǎng)馴化活性污泥,至生物相重新恢復(fù)正常、污泥性能穩(wěn)定,處理效果良好,表明污泥培養(yǎng)成熟。
3.1 CODcr去除效果分析
3.1.1 試驗(yàn)條件
氣溫:-4~12℃;水溫:5~9℃;
水力停留時(shí)間:HRT=10.8h,16h,20h;
周期運(yùn)行時(shí)間:T=215∽296 min(分曝氣、沉淀、撇水、閑置四個(gè)階段);
進(jìn)水流量:Q=160∽87ml/min;
周期處理水量:Q1=34.4∽20.8L;
周期排水比:1/3∽1/4;
根據(jù)試驗(yàn)效果,按水力停留時(shí)間(HRT)的不同實(shí)驗(yàn)劃分為三個(gè)階段(即HRT=108h,16h,20h),其中HRT=20h階段中曝氣時(shí)間又分為180 min和240 min。
3.1.2 試驗(yàn)效果與分析
HRTh 溫度℃ 進(jìn)水CODcrmg/L 出水CODcrmg/L SV% SVI MLSS g/L 污泥CODcr負(fù)荷kgCOD/kgMLSS.d 去除率% 10.8 -2~11 823 221 62 3.932 158 1.06 73 -1~10 809 137 80 2.487 321 1.10 83 -1~12 982 225 60 3.534 170 0.946 77 -2~10 832 143 56 4.091 136 0.645 83 16.0 -3~5 609 91 49 3.768 130 0.344 85 -3~7 970 90 51 3.695 140 0.559 91 0~8 898 113 58 4.085 141 0.473 87 0~10 928 95 59 3.843 153 0.516 90 20.0 1~5 798 115 55 3.56 154 0.340 86 -4~13 585 96 62 3.706 167 0.340 84 -1~13 813 83 68 4.557 149 0.275 90 5~12 1071 91 71 3.962 179 0.393 92 由上表可以看出:當(dāng)HRT=10.8h時(shí),進(jìn)出水CODcr波動(dòng)較大,進(jìn)水CODcr為620~1218 mg/L,出水122~211 mg/L,去除率在74%~89%之間,出水效果不理想,波動(dòng)較大。相對(duì)應(yīng)的MLSS=2.487~5.678g/L,變化較大,污泥負(fù)荷=0.688~1.10kgCOD/(kgMLSS.d),也比較高。
當(dāng)HRT=16.0h時(shí),該階段進(jìn)水波動(dòng)較小, 進(jìn)水CODcr為610~930 mg/L,出水CODcr為90~115 mg/L,去除率達(dá)85%~91%,出水水質(zhì)比較穩(wěn)定。此階段污泥負(fù)荷Ns在0.24~0.39kgCODcr/(kgMLSS.d)之間,比第一階段有所降低,污泥濃度也趨于穩(wěn)定, MLSS為2.985~4.13g/L。
由上表可以看出:通過對(duì)不同水力停留時(shí)間的對(duì)比實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)水力停留時(shí)間HRT=16h和20h處理效果差別不大,這說(shuō)明在一定污泥負(fù)荷范圍內(nèi),延長(zhǎng)水力停留時(shí)間對(duì)提高去除效果意義不明顯,反而使投入產(chǎn)出比降低。
本實(shí)驗(yàn)水力停留時(shí)間HRT=16h,污泥濃度MLSS=3000~4500 mg/L,污泥負(fù)荷0.2~0.3kgCOD/kgMLSS.d , 運(yùn)行效果和經(jīng)濟(jì)性比較好。
3.2 BOD5去除效果分析
溫度(℃) 進(jìn)水(mg/L) 出水(mg/L) BOD5去除率(%) BOD5/ CODcr CODcr BOD5 CODcr BOD5 進(jìn)水 出水 -1~3 813 217 83 13.6 94 0.26 0.16 4~14 760 341 152 9.4 97 0.45 0.06 7~21 862 329 116 15 95 0.38 0.13 通過BOD5實(shí)驗(yàn)分析:雖然進(jìn)水的可生化性不是很好,這與傳統(tǒng)的生活污水具有良好的可生化性(BOD5/CODcr=0.5左右)有一定差別,其原因是化糞池污水中大便成分含量較高,外觀成乳黃色,有機(jī)物濃度比一般小區(qū)或城市污水高2倍以上。理論和實(shí)踐證明,糞便污水的可生化性并不理想。另外,實(shí)驗(yàn)出水BOD5已小于15 mg/L,表明出水水質(zhì)中能夠生物降解的物質(zhì)絕大部分已去除,CODcr進(jìn)一步降低的空間十分有限。所以,即使再延長(zhǎng)曝氣時(shí)間或水力停留時(shí)間,出水CODcr不會(huì)有顯著降低。
3.3 懸浮物(SS)去除效果分析
一般情況下,傳統(tǒng)活性污泥法處理污水的效果隨溫度的降低而變差,出水質(zhì)量差的一個(gè)重要原因就是二沉池污泥沉降性能不好。從物理現(xiàn)象上看,活性污泥比較細(xì)碎,不易形成大塊絮凝體,沉淀后的上清液仍有細(xì)小的懸浮顆粒隨出水帶走;從水質(zhì)特點(diǎn)上分析,低溫環(huán)境下,水的粘滯性增高,固體顆粒沉降阻力增大,降低了泥水分離效果。
但從CASS工藝處理低溫的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程來(lái)看,廢水SS的去除率一直都很高,進(jìn)水SS通常在100 mg/L以上,出水SS通常保持在10 mg/L左右,并且去除效果比較穩(wěn)定。這從另一方面反映了CASS工藝獨(dú)特的運(yùn)行方式,使得曝氣結(jié)束后的沉淀階段整個(gè)池子面積均用于在近乎靜止的環(huán)境中進(jìn)行泥水分離,故其固體通量很低,泥水分離效果良好。
4 CASS工藝需氧量分析
通過連續(xù)監(jiān)測(cè)一個(gè)工作周期內(nèi)的溶解氧(DO)發(fā)現(xiàn),CASS池中DO周期性變化非常明顯,經(jīng)歷一個(gè)好氧—缺氧—厭氧過程,氧濃度梯度大,氧轉(zhuǎn)移效率高,這對(duì)生物脫N除P以及防止污泥膨脹都十分有利。
下圖1給出了在低溫條件下DO的變化規(guī)律。
由上圖1可以明顯看出:曝氣結(jié)束,沉淀開始后15分鐘內(nèi),DO從4.15mg/L迅速下降到0.28 mg/L,曝氣重新開始前下降幅度趨于平緩,這就給生物反硝化細(xì)菌創(chuàng)造了良好的條件,使NO-3-N轉(zhuǎn)化為NO-2—N進(jìn)而轉(zhuǎn)化為N2。這同時(shí)也提出了一個(gè)問題—低溫及中溫和高溫條件下應(yīng)設(shè)置不同的沉淀時(shí)間。因?yàn)椋奶煊捎谏锓聪趸俾矢撸尫懦鰜?lái)的N2易使污泥上浮,如果沉淀時(shí)間設(shè)置過長(zhǎng),就會(huì)造成污泥上浮隨水流失。
4 結(jié)論
4.1 低溫對(duì)CASS工藝處理生活污水的影響
通過實(shí)驗(yàn)觀察和分析:低溫對(duì)CASS工藝處理效果有一定影響,在其它條件相同情況下,與常溫條件相比,CODcr去除率約降低5%,這也反映出CASS工藝對(duì)溫度具有較好的適應(yīng)能力,與國(guó)外文獻(xiàn)的介紹是一致的。但低溫造成活性污泥沉降性能降低,SV和SVI普遍高于常溫條件,可通過提高污泥濃度、降低污泥負(fù)荷和適當(dāng)延長(zhǎng)沉淀時(shí)間,解決給生產(chǎn)運(yùn)行帶來(lái)的困難。
4.2 推薦的工藝參數(shù)
通過對(duì)不同水力停留時(shí)間的對(duì)比實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)水力停留時(shí)間HRT=16h和20h處理效果差別不大,這說(shuō)明在一定污泥負(fù)荷范圍內(nèi),延長(zhǎng)水力停留時(shí)間對(duì)提高去除效果意義不明顯,反而使投入產(chǎn)出比降低。本實(shí)驗(yàn)水力停留時(shí)間HRT=16h,污泥濃度MLSS=3000~4500 mg/L,污泥負(fù)荷0.2~0.3kgCOD/kgMLSS.d , 運(yùn)行效果和經(jīng)濟(jì)性比較好。
4.3 通過實(shí)驗(yàn)觀察和理論分析可知:
CASS工藝污泥特性如SV、SVI和MLSS等受溫度變化影響較大,而污泥特性的變化直接影響到沉淀時(shí)間、排水比和污泥齡等參數(shù)的確定,因此,CASS工藝的運(yùn)行要制定與溫度變化相適應(yīng)的操作管理參數(shù)。
參考文獻(xiàn)
1、穆瑞林,“寒冷地區(qū)城市污水處理工程設(shè)計(jì)”,《現(xiàn)代廢水處理實(shí)用技術(shù)》(1997);
2、張自杰等,《環(huán)境工程手冊(cè)水污染防治卷》,高等教育出版社;
3、“寒冷地區(qū)污水活性污泥法處理設(shè)計(jì)規(guī)范”,(報(bào)批稿)《中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)批準(zhǔn)》;
4、柏景芳編譯,“美國(guó)CASS法城市廢水處理技術(shù)”,《國(guó)外環(huán)境科學(xué)技術(shù)》,(1)(1995)。
低溫對(duì)污水處理的影響范文4
關(guān)鍵詞:污水處理;溫室氣體排放
中圖分類號(hào):TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、污水處理過程中溫室氣體排放研究的意義
污水處理廠主要溫室氣體的排放源是能量消耗、藥品消耗和生物轉(zhuǎn)化,其中能量消耗及藥品消耗引起的GHG(溫室效應(yīng)氣體)排放量占總排放量的50% -70%。在典型的二級(jí)城市污水處理廠電耗中,污水提升占10%-20%,污水生物處理(主要用于曝氣供氧)占50%-70%,污泥處理占10%-25%。污水處理的生物處理階段的能源消耗最多,引起的溫室氣體排放量最高。
根據(jù)《2006年IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》將N2O排放量折算為CO2當(dāng)量排放量,則2003一2009年污水處理的N2O排放量約占溫室氣體排放總量的50%。污水處理中產(chǎn)生的N2O 90%來(lái)源于生物處理的脫氮過程,且脫氮過程的需氧量占生物處理過程總需氧量的50%,曝氣供氧類能耗也將占生物處理過程總曝氣供氧類能耗的50%。因此脫氮過程是污水處理廠的溫室氣體的排放主要來(lái)源。
分析傳統(tǒng)脫氮過程溫室氣體的排放來(lái)源和產(chǎn)生途徑,可以明確脫氮過程中溫室氣體排放的關(guān)鍵因素,提出降低溫室氣體排放的措施。分析各種新型脫氮工藝的特點(diǎn),并結(jié)合脫氮過程溫室氣體排放的關(guān)鍵因素,可得出各種新型脫氮工藝的溫室氣體排放情況,通過比較選出溫室氣體排放量較低的脫氮工藝,指導(dǎo)污水處理行業(yè)的低碳運(yùn)行。
污水處理溫室氣體排放研究的最終目的是尋求溫室氣體減排途徑,但污水處理溫室氣體的排放問題不可能僅通過一項(xiàng)措施的實(shí)施得到根本解決,需要根據(jù)實(shí)際情況,綜合考慮當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩砑敖?jīng)濟(jì)條件、實(shí)際的污水水質(zhì)水量情況、污水處理工藝類型及運(yùn)行條件等因素,確立合理可行的溫室氣體減排方案。
二、污水處理過程中的溫室氣體排放現(xiàn)狀
1、污水處理中N2O的排放
目前污水脫氮過程中排放的N2O總量約為(0.3-3)×109t/a,已知的污水處理過程中的N2O源與匯不能平衡,約有40%的源還不清楚;Kampschreu等對(duì)前人研究的總結(jié)表明,小試污水脫氮可能有0%-90%的氮轉(zhuǎn)化為N2O釋放,污水廠污水脫氮中轉(zhuǎn)化為N2O釋放的氮為0%-14.6%;N2O是不完全硝化或不完全反硝化的產(chǎn)物,影響N2O產(chǎn)生與釋放的因素有DO、C/N及微生物種群等,同時(shí)污水廠的設(shè)計(jì)與運(yùn)行條件對(duì)N2O的釋放也有很大的影響。
污水廠N2O的排放主要是活性污泥單元,其它可能排放N2O的單元包括沉砂池、初沉池和二沉池。研究表明,污水廠排放的N2O中活性污泥單元、沉砂池和污泥儲(chǔ)存池分別占90%、5%和5%。其中,沉砂池排放的N2O隨下水道污水中NO2濃度增加而增加。
污水廠排放N2O產(chǎn)生于處理工藝中的缺氧階段。在缺氧階段,小部分N2O直接排放,大部分溶解于水中;在曝氣階段,溶解的N2O因曝氣作用而逸出,但由于N2O在水中有相對(duì)較高的溶解度,從水中逸出速率很慢,其整個(gè)釋放過程會(huì)延續(xù)至出水流入河流后,且曝氣階段的釋放量遠(yuǎn)小于出水釋放量。
2、污水處理中CH4的排放
污水厭氧處理產(chǎn)生的污泥量少,能耗低,而且所產(chǎn)生的CH4可以回收利用。采用厭氧工藝的污水廠排放的CH4按其來(lái)源可分為進(jìn)水中溶解的CH4和厭氧環(huán)境生成的CH4,其中進(jìn)水中溶解的CH4主要來(lái)自于污水在管道輸送過程中的厭氧反應(yīng)。
污水廠郊區(qū)化造成污水輸送距離長(zhǎng),管道中的厭氧環(huán)境會(huì)在污水輸送過程中產(chǎn)生大量CH4。Guisasola等和Foley等研究了污水管道中CH4的形成,發(fā)現(xiàn)水力停留時(shí)間HRT越長(zhǎng)或污水接觸管道的表面積與體積比(A/V)越大,污水管道中產(chǎn)生的CH4越多。污水溶解性COD=200 mg/L,當(dāng)A/V=26.7 m-1,HRT=8.5 h,甲烷產(chǎn)量27.5 mg/L,HRT=4.5 h,甲烷產(chǎn)量25mg/L;A/V=13.3 m-1,HRT=4.5 h,甲烷產(chǎn)量22.5 mg/L,CH4的產(chǎn)生減少了污水中的可生物降解COD,加劇了生物脫氮與除磷間的碳源競(jìng)爭(zhēng),對(duì)后續(xù)生物處理不利;而由于產(chǎn)甲烷菌和硫酸鹽還原細(xì)菌對(duì)有機(jī)物的競(jìng)爭(zhēng),CH4會(huì)影響污水管道中硫化物的產(chǎn)生。但關(guān)于污水廠進(jìn)水溶解CH4含量的研究卻鮮有報(bào)道。
污水廠CH4的排放主要來(lái)源于厭氧區(qū)、污泥濃縮區(qū)和污泥儲(chǔ)存區(qū)。對(duì)于有污泥厭氧消化裝置的污水廠,污泥厭氧消化是污水廠CH4的主要來(lái)源。污泥中溶解的CH4部分從消化池、污泥濃縮池和儲(chǔ)存罐逸出釋放,剩余的CH4將在后續(xù)處理過程中逸出釋放,例如消化污泥脫水過程。曝氣階段,水中溶解的CH4在機(jī)械曝氣作用下會(huì)促使溶解態(tài)CH4逸出釋放,或者被活性污泥中的微生物氧化。關(guān)于活性污泥系統(tǒng)氧化CH4的報(bào)道不多。表1為幾個(gè)實(shí)際污水廠的CH4排放情況,由表1可知,污水廠無(wú)污泥消化時(shí)CH4排放量一般低于有污泥消化。無(wú)污泥消化時(shí)平均CH4排放量為0.0070 kg/(kg進(jìn)水COD),有污泥消化時(shí)則為0.0085kg/(kg進(jìn)水COD)。Kralingseveer污水廠10月的CH4排放量高于4月,這是因?yàn)槠?0月平均溫度(19℃)高于4月(10℃ ),低溫下產(chǎn)甲烷菌活性較低,且CH4溶解度高,所以CH4排放量低。
3、人工濕地溫室氣體排放
人工濕地利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物的協(xié)同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水凈化,使水質(zhì)得到不同程度的改善,實(shí)現(xiàn)污水生態(tài)化處理,比較適合于處理水量不大,管理水平不高的城鎮(zhèn)污水和分散式污水處理。人工濕地在去除污水中的有機(jī)物和重金屬方面具有優(yōu)勢(shì),但也是溫室氣體的排放源,其溫室氣體排放量是天然濕地的3-11倍,所造成的溫室效應(yīng)甚至?xí)窒摰姿鶐?lái)的環(huán)境效益。影響人工濕地污水處理過程溫室氣體排放的因素有濕地植物種類、污水性質(zhì)、曝氣量等。
4、CO2的產(chǎn)生與排放
在整個(gè)污水處理廠的運(yùn)行過程中,溫室氣體的排放包括兩部分:一是直接排放,包括污水處理和污泥處理過程中產(chǎn)生的溫室氣體;二是間接排放,主要是污水處理過程中消耗的能量和物料引起的溫室氣體排放。污水處理過程中CO2的產(chǎn)生包括直接排放和間接排放兩個(gè)方面。在目前國(guó)際上的碳核算標(biāo)準(zhǔn)中,將生物分解產(chǎn)生的CO2歸為生源碳( bio-gen-is carbon),沼氣和污泥歸為生物燃料或可再生能源,無(wú)論是生物分解還是沼氣或污泥燃燒產(chǎn)生的CO2都不納入碳排放的計(jì)算與平衡。而一些學(xué)者認(rèn)為,城鎮(zhèn)污水中的一部分碳素源于化石燃料,應(yīng)將其產(chǎn)生的CO2納入碳排放計(jì)算,因此污水中有機(jī)物降解而產(chǎn)生的CO2是否計(jì)入碳排放存在爭(zhēng)議,目前還沒有形成一致的意見或成熟的計(jì)算辦法。污水生物脫氮過程中,參與反應(yīng)的碳源被生物分解將會(huì)引起CO2的直接排放,而該碳源中無(wú)機(jī)碳源部分并非來(lái)源于生物質(zhì)碳,因此本文將把污水生物脫氮過程中,無(wú)機(jī)碳源造成的CO2的直接排放計(jì)入溫室氣體排放量中。
三、減少污水處理過程中溫室氣體排放的具體措施
1、引入CH4轉(zhuǎn)化技術(shù),使少量的無(wú)法經(jīng)濟(jì)回收利用的CH4轉(zhuǎn)化為其他低GWP物質(zhì)。CH4作為外部碳源反硝化的機(jī)理有:好氧甲烷氧化耦合反硝化(Aerobic methane oxidation coupled to denitrification簡(jiǎn)稱AME-D)、厭氧甲烷氧化耦合反硝化(Anaerobic methane oxidation coupled to denitrification簡(jiǎn)稱ANME-D)和甲烷氧化耦合同步硝化反硝化(Methane oxidation coupled to SND,簡(jiǎn)稱ME-SND)。以CH4為外部碳源的反硝化轉(zhuǎn)化技術(shù),可使CH4轉(zhuǎn)為CO2的同時(shí)使NO3-還原為N2,能在減少CH4排放的同時(shí),去除污水中的氮,尤其適用于處理高氮、低碳源的污水,如填埋齡長(zhǎng)的垃圾滲濾液。以含60%CH4的填埋氣為外部碳源處理垃圾滲濾液,SBR、滴濾池、流化床反應(yīng)器,反硝化速率以NO3--N計(jì),分別為60、150和550mg/(L?d)。
2、興建污水處理設(shè)施,提高污水處理率,以厭氧消化池代替厭氧塘處理污水,回收污水和污泥處理過程產(chǎn)生的CH4。當(dāng)污水處理率接近100%時(shí),城市污水處理所排放的溫室氣體的GWP呈下降趨勢(shì)。
3、采用溫室氣體產(chǎn)生量少的污水處理技術(shù)。對(duì)于含氮濃度高的污水,如污泥脫水上清液、垃圾滲濾液、工業(yè)污水,一般采用以下兩種方法脫氮:一是自養(yǎng)硝化接異養(yǎng)反硝化;二是部分亞硝化接自養(yǎng)厭氧氨氧化。兩種方法脫氮率均達(dá)90%,但異養(yǎng)反硝化會(huì)產(chǎn)生N2和相當(dāng)量的NO2與N2O,厭氧氨氧化工藝排放的氣態(tài)氮較少,還會(huì)減少CO2排放。采用第二種方法處理含氮濃度高的污水,可大大減少CO2排放。
4、紫色非硫光合菌在厭氧條件下將污水中的有機(jī)物同化為生物質(zhì),作為動(dòng)物飼料、肥料或提取聚經(jīng)基鏈烷酸酷(可降解塑料)的原料,同時(shí)吸收CO2而無(wú)溫室氣體產(chǎn)生,開發(fā)利用紫色非硫光合菌處理污水的新技術(shù)值得重視。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,污水處理過程中溫室氣體的排放在很大程度上嚴(yán)重影響著空氣質(zhì)量,因此,需要采取措施減少溫室氣體排放,實(shí)現(xiàn)污水處理的節(jié)能減排,隨著經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,污水處理過程中溫室氣體排放逐漸科學(xué)化合理化,真正意義上實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。
參考文獻(xiàn):
[1]彭潔。 城市污水污泥處置方式的溫室氣體排放比較分析[D].湖南大學(xué),2013.
[2]華佳,張林生。 污水處理過程中的溫室氣體減排探討[J]. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2013,12:223-227.
低溫對(duì)污水處理的影響范文5
關(guān)鍵詞:腈綸污水 影響因素 處理工藝
一、概述
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,環(huán)境保護(hù)和治理問題成為研究熱點(diǎn)。由于我國(guó)水資源相對(duì)短缺,水資源的保護(hù)在我國(guó)不斷引起專家的關(guān)注。上世紀(jì)80、90年代,我國(guó)開始了進(jìn)行污水處理進(jìn)行了調(diào)查,嚴(yán)格限制重點(diǎn)污染單位污水排放,并要求污染企業(yè)要投入固定數(shù)量的資金用于污水處理[1]。
腈綸污水處理問題是世界公認(rèn)的污水處理難題,也是一般企業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸。隨著全世界共同為環(huán)境保護(hù)的貢獻(xiàn),國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家逐步向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)入腈綸污水技術(shù),從而進(jìn)一步保護(hù)全球水資源。雖然這些技術(shù)可以降低污水中的COD,但達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)仍需要不斷地投入技術(shù)資源。通過分析腈綸污水處理影響因素,可以為進(jìn)一步提供有利的處理技術(shù)提供保證[2]。
二、腈綸污水處理影響因素
在腈綸污水的排放中,主要來(lái)源為腈綸廠和化二丙烯腈廠,由于在生產(chǎn)產(chǎn)品過程中產(chǎn)生了大量腈綸,在污水處理中也只能采取初步的降解工藝。因此,必須采取深度的污水處理措施[3]。影響其污水處理的因素主要包括如下:
1.腈綸污水水質(zhì)和成分
經(jīng)過分析生產(chǎn)排出的腈綸污水,其可生化水平低于生化標(biāo)準(zhǔn)最低值0.3,傳統(tǒng)的污泥生化法不能達(dá)到理想的降解效果,給污水處理帶了巨大的困難。并且,由于污水排出前生產(chǎn)廠采取部分處理措施,導(dǎo)致污水中存在大量的絮狀物和聚合物,其中污水中成分頗為復(fù)雜,COD較高,這些是污水處理的重要問題。
2.腈綸污水溫度控制
腈綸污水溫度對(duì)于進(jìn)行降解效率和降解的有效性有著重要影響。低溫往往會(huì)使處理中的微生物和酶系統(tǒng)不能發(fā)揮應(yīng)有的處理作用,處理效率地下,達(dá)不到處理效果。高溫則會(huì)導(dǎo)致處理中的微生物和酶系統(tǒng)嚴(yán)重被破壞,甚至失去處理功能。由于工廠所排出的污水溫度變化較大,對(duì)于處理非常不利。因此,在污水處理過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制污水處理溫度范圍,大致保持在20℃~30℃,把握污水流入和流出的問題范圍,做出及時(shí)的調(diào)整。
3.腈綸污水的溶氧性
腈綸污水的溶氧性主要影響污水處理中厭氧生物和好氧生物的生長(zhǎng),影響污水處理。在處理過程中,若保持較低的溶氧性,污水中的好氧微生物將會(huì)收到抑制,分解能力大為下降。當(dāng)厭氧微生物獲得生長(zhǎng)后,污水將會(huì)發(fā)生進(jìn)一步的惡化,使水質(zhì)發(fā)黑發(fā)臭,不利于整個(gè)過程的處理。并且,較高的溶氧性不會(huì)促進(jìn)處理效率,造成浪費(fèi),只要保持適當(dāng)?shù)娜苎跣跃湍苓_(dá)到預(yù)期的處理效率。
4.腈綸污水的處理時(shí)間
在腈綸污水處理過程中,必須在獲得良好處理質(zhì)量下盡可能的提高處理效率,縮短處理時(shí)間。通過研究,含腈綸污水純氧曝氣生化系統(tǒng)在延長(zhǎng)曝氣時(shí)間后才能保證腈綸污水的處理質(zhì)量,而對(duì)于通常系統(tǒng)則在4個(gè)小時(shí)就可以保證處理質(zhì)量,延長(zhǎng)時(shí)間不會(huì)有太大的作用。
三、腈綸污水的處理工藝
傳統(tǒng)的生物處理在腈綸污水發(fā)揮了重要的作用,然而工業(yè)實(shí)際的發(fā)展和社會(huì)發(fā)展對(duì)環(huán)境的要求不斷提升,因此必須采取合理的分析進(jìn)行改進(jìn)腈綸污水的處理工藝[4]。所采取的腈綸污水的處理工藝如下:
1.腈綸污水的處理工藝流程確定
腈綸污水的處理工藝最主要的目標(biāo)為提高污水的可生化性,增加后續(xù)處理工藝。在工藝流程確定中,應(yīng)從多方面同時(shí)處理,各個(gè)單元應(yīng)保持前后的連續(xù)性。為提高整個(gè)污水處理系統(tǒng)的高效性和穩(wěn)定性,工藝流程應(yīng)通過增加相應(yīng)的處理單元保證。
2.厭氧水解酸化處理工藝
將厭氧水解酸化和好氧處理工藝結(jié)合,能夠有效的提高污水處理的可生化性。厭氧水解酸化工藝能夠?qū)㈦婢]污水中不溶性的有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物和已生化成分,從而提高腈綸污水的處理效果。通常情況下,厭氧水解酸化處理工藝作為處理的預(yù)處理工序,其作用也是對(duì)待處理污水的粗加工。厭氧水解酸化處理對(duì)于環(huán)境要求不高,該工藝的應(yīng)用能夠有效地節(jié)約成本,為進(jìn)一步凈化污水做保證。
3.化學(xué)氧化處理工藝
化學(xué)氧化處理也稱為高級(jí)氧化處理工藝,利用強(qiáng)氧化劑能夠有效地處理難降解的有機(jī)物。在催化劑、電輻射和光輻射的基礎(chǔ)上,經(jīng)初步處理后的腈綸污水將進(jìn)一步被處理,有機(jī)物將進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物。二氧化氯是腈綸污水處理中常用的化學(xué)物之一,它能夠起到強(qiáng)氧化作用。
4.生物接觸氧化處理工藝
生物接觸氧化處理技術(shù)具有處理效率高、抗沖擊能力強(qiáng)、剩余污泥量少、運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn),是常用的現(xiàn)代生物處理技術(shù)之一。采用生物接觸氧化能夠形成生物膜,對(duì)污水進(jìn)行過濾,同時(shí)利用生物能夠進(jìn)一步降解有機(jī)物。該工藝適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng),對(duì)于排水的沖擊不敏感,易維護(hù),在現(xiàn)代腈綸污水處理中有著重要的作用。
5.活性炭吸附處理工藝
活性炭吸附的目的是將整個(gè)處理過程中難降解、不能降解、難于氧化溶解的有機(jī)物進(jìn)行收集,起到進(jìn)一步凈化水質(zhì)的作用。同時(shí),活性炭能夠?qū)ξ鬯蓄伾M(jìn)行退色,使處理后的污水最大程度的達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。
四、總結(jié)
隨著工業(yè)技術(shù)的不斷前進(jìn),水資源處理和再利用技術(shù)將進(jìn)一步獲得發(fā)展。腈綸污水作為我國(guó)難處理污水之一,采取合理的工藝進(jìn)行處理有著重要的意義。在實(shí)際處理中,新的處理工藝也在不斷的嘗試和研發(fā)中,未來(lái)的腈綸污水處理工藝將趨于綠色化、高效化和穩(wěn)定化,我國(guó)的腈綸污水處理技術(shù)也會(huì)得到更多的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]唐振波. 中國(guó)腈綸工業(yè)進(jìn)展與發(fā)展[J]. 現(xiàn)代化工. 2011(09).
[2]田進(jìn)達(dá). 化工行業(yè)含腈廢水深度處理技術(shù)研究[J]. 科技視界. 2011(12).
低溫對(duì)污水處理的影響范文6
1.入冬前準(zhǔn)備
污水廠的設(shè)備在低溫等惡劣環(huán)境下易發(fā)生故障并且維修困難,因此要提前做好準(zhǔn)備工作,降低事故風(fēng)險(xiǎn)。
1.1完善管理制度
要將低溫條件下易出現(xiàn)的問題納入管理制度,并準(zhǔn)備應(yīng)急方案,入冬前加強(qiáng)對(duì)全體人員的培訓(xùn)。
1.2檢修改造設(shè)備
入冬前要對(duì)現(xiàn)有污水處理設(shè)備進(jìn)行一次全面的檢修,有條件的污水廠提前更換適合低溫運(yùn)行的設(shè)備。
1.3管線、閥門防凍
管線防凍:停用的管線要在入冬前將水分排空,下水管線、浮渣井在入冬前做一次徹底疏通和清理,其他管線也都要考慮防凍問題。閥門防凍:首先應(yīng)檢查并確保閥門不漏水,然后將草墊放入閥門井內(nèi)對(duì)閥門保溫。
1.4檢查保溫措施
對(duì)工藝流程盲端、玻璃板液位計(jì)、配電問及機(jī)柜問的保溫措施進(jìn)行檢查,確保正常使用;檢查生活樓、庫(kù)房、配電間玻璃的完好情況,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)消除;對(duì)易凍的井室覆蓋草簾保溫。
2.冬季運(yùn)行工藝要求
氣溫降低時(shí)水溫也會(huì)下降,進(jìn)而導(dǎo)致污泥活性下降并出現(xiàn)膨脹和泡沫的問題。巡視工作要密切注意進(jìn)水及出水水質(zhì)的變化,以及各構(gòu)筑物的處理情況。可以適當(dāng)延長(zhǎng)曝氣時(shí)間,增加曝氣量、提高污泥濃度、增加污泥齡等解決問題。設(shè)置應(yīng)急預(yù)案,保證工藝正常運(yùn)行,出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
3.冬季運(yùn)行設(shè)備要求
設(shè)備在低溫條件下容易出現(xiàn)新狀況,總體要求:一是選用適宜過冬的設(shè)備,如將露天回流泵替換為潛水泵、將皮帶輸送機(jī)替換為無(wú)軸螺旋輸送機(jī),改用黏稠度低的油和脂等。二是調(diào)整設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),間歇運(yùn)行的設(shè)備適當(dāng)調(diào)整運(yùn)行時(shí)間變?yōu)檫B續(xù)運(yùn)行,并盡可能選取比較溫暖的時(shí)間段運(yùn)行,如污水污泥處理區(qū)。三是做好關(guān)鍵設(shè)備的防凍工作,可以做好保溫,也可以增加加熱設(shè)施。四是避免構(gòu)筑物放空,以防池體出現(xiàn)含水凍融現(xiàn)象。設(shè)備出現(xiàn)故障要及時(shí)檢修并盡可能安排在室內(nèi),常見設(shè)備故障及對(duì)策如下。
3.1粗格柵
室外的粗格柵常見問題是柵條結(jié)冰間距變小、耙齒變形斷裂,導(dǎo)致進(jìn)水量降低甚至堵塞管線。對(duì)策是保持高水位運(yùn)行,讓柵條始終浸在水中。室內(nèi)的粗格柵常見問題是限位開關(guān)結(jié)冰。解決辦法是將控制柜與格柵間分離并且改善通風(fēng)條件,降低空氣濕度。粗格柵壓實(shí)機(jī)在低溫條件下可能被凍住甚至結(jié)冰損壞。解決辦法是挑選溫暖的時(shí)間段運(yùn)行設(shè)備,并且要定期開啟,防止結(jié)冰。
3.2初沉池、二沉池
初沉池、二沉池的常見問題是傳動(dòng)刮泥機(jī)在下雪之后打滑,初沉池不刮泥、二沉池污泥不回流。對(duì)策是根據(jù)天氣預(yù)報(bào)做好預(yù)防工作,并及時(shí)除去走道板上的積雪,可人工除雪也可以用掃雪機(jī)。
3.3污泥濃縮池
露天的濃縮池常見的問題是設(shè)備凍住和污泥池表面結(jié)冰問題。及時(shí)做好除雪工作能有效解決設(shè)備凍住的問題。池面結(jié)冰將導(dǎo)致濃縮池失去濃縮作用,并且增加構(gòu)筑物損壞的風(fēng)險(xiǎn)。可以增設(shè)陽(yáng)光板阻擋雨雪并且保溫,同時(shí)還要加大出泥量,減少濃縮池泥量。如果沒有陽(yáng)光板,也可用塑料薄膜覆蓋濃縮池應(yīng)急。
3.4脫水機(jī)房
脫水機(jī)房常見的問題是泥餅凍結(jié)后無(wú)法運(yùn)輸、有毒氣體濃度過高危害健康、配電柜短路。在堆放泥餅的場(chǎng)地設(shè)置蒸汽加熱管線可以解決泥餅凍結(jié)的問題。做好保溫、提供熱源、增大引風(fēng)機(jī)的功率可增加溫度、降低濕度、降低有毒氣體濃度,進(jìn)而保障人員健康、降低配電柜短路風(fēng)險(xiǎn),但鼓風(fēng)機(jī)在低溫條件下容易出現(xiàn)過載停機(jī),所以,調(diào)高功率時(shí)要調(diào)低進(jìn)風(fēng)閥的限位。
4.冬季運(yùn)行人員要求