詳細介紹
2噸的生活污水處理設備運行成本
一體化污水處理設備主體工藝多采用生物膜法。目前,一體化設備逐漸發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。
隨著一體化設備的應用與發展,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,酸化池和調節池可以倒置。
2.由原來的普通沉淀池發展為斜管沉淀或過濾池。
3.近年來高效絮凝劑的不斷發展促進了物化工藝在污水處理中的應用。
填料是生物膜法的主體,直接關系處理效果。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)化學與機械穩定性:經久耐用,不溶出有毒物質;
(4)經濟性:來源廣泛,價格便宜
在廢水的厭氧生物處理過程中,廢水中的有機物經大量微生物的共同作用,被終轉化為甲烷、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,形成復雜的生態系統,此生態系統在UASB反應系統中直觀表現為顆粒污泥。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)發酵(或酸化)階段,小分子有機物被發酵菌利用,在細胞內轉化為簡單的化合物,這一階段的主要產物有揮發酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨和硫化氫等;(3)產乙酸階段,此階段中上一階段的產物被進一步轉化為乙酸等物質;(4)產甲烷階段,在此階段乙酸、氫氣、碳酸等被轉化為甲烷、二氧化碳。上述四個階段的進行,大分子有機物被轉化為無機物,水質變好,同時微生物得到了生長。
UASB升流式厭氧污泥床反應器
升流式厭氧污泥床反應器即UASB其基本特征是在反應器的上部設置氣、固、液三相分離器,下部為污泥懸浮層區和污泥床區。污水從底部流入,向上升流至頂部流出,混合液在沉淀區進行固液分離,污泥可自行回流到污泥床區,使污泥床區保持很高的污泥濃度。從構造和功能上劃分,UASB反應器主要由進水配水系統、反應區(污泥床區和污泥懸浮層區)、沉淀區、三相分離器、集氣排氣系統、排泥系統及出水系統和浮渣清除系統組成。其工作的基本原理為:在厭氧狀態下,微生物分解有機物產生的沼氣在上升過程中產生強烈的攪動,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生厭氧反應,經過反應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器頂部的集氣室,脫氣后的污泥顆粒沉降到污泥床,繼續參與進水有機物的分解反應。在一定的水力負荷下,絕大部分污泥顆粒能保留在反應區內,使反應區具有足夠的污泥量。
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。迄今大多數厭氧廢水處理系統在中溫范圍運行,在此范圍溫度每升高10℃,厭氧反應速度約增加一倍。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,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,反應器的負荷也應當降低以防止由于過負荷引起反應器酸積累等問題,即我們常說的“酸化”,否則沼氣產量會明顯下降,甚至停止產生,與此同時揮發酸積累,出水pH下降,COD值升高。
注:以上所謂溫度指厭氧反應器內溫度
(2)pH。厭氧處理的這一pH范圍是指反應器內反應區的pH,而不是進液的pH,因為廢水進入反應器內,生物化學過程和稀釋作用可以迅速改變進液的pH值。反應器出液的pH一般等于或接近于反應器內的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)等廢水進入反應器后pH將迅速降低,而己酸化的廢水進入反應器后pH將上升。對于含大量蛋白質或氨基酸的廢水,由于氨的形成,pH會略上升。反應器出液的pH一般會等于或接近于反應器內的pH。pH值是廢水厭氧處理重要的影響因素之一,厭氧處理中,水解菌與產酸菌對pH有較大范圍的適應性,大多數這類細菌可以在pH為5.0-8.5范圍生長良好,一些產酸菌在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控制的pH范圍。我公司要求厭氧反應器內pH控制在6.8-7.2之間。
進水pH條件失常首先表現在使產甲烷作用受到抑制(表現為沼氣產生量降低,出水COD值升高),即使在產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調平衡喪失。如果pH持續下降到5以下不僅對產甲烷菌形成毒害,對產酸菌的活動也產生抑制,進而可以使整個厭氧消化過程停滯,而對此過程的恢復將需要大量的時間和人力物力。pH值在短時間內升高過8,一般只要恢復中性,產甲烷菌就能很快恢復活性,整個厭氧處理系統也能恢復正常。
(3)有機負荷和水力停留時間。有機負荷的變化可體現為進水流量的變化和進水COD值的變化。厭氧處理系統的正常運轉取決于產酸和產甲烷速率的相對平衡,有機負荷過高,則產酸率有可能大于產甲烷的用酸率,從而造成揮發酸的積累使pH迅速下降,阻礙產甲烷階段的正常進行,嚴重時可導致“酸化”。而且如果有機負荷的提高是由進水量增加而產生的,過高的水力負荷還有可能使厭氧處理系統的污泥流失率大于其增長率,進而影響整個系統的處理效率。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出來的。一方面,較高的水流速度可以提高污水系統內進水區的擾動性,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,厭氧反應器內的上升流速一般不低于0.5m/h。
(4)懸浮物。懸浮物在反應器污泥中的積累對于UASB系統是不利的。懸浮物使污泥中細菌比例相對減少,因此污泥的活性降低。由于在一定的反應器中內能保持一定量的污泥,懸浮物的積累終使反應器產甲烷能力和負荷下降。(引:針對于調節池內的浮渣及進入污水處理廠的污水中的懸浮物質我們在日常工作當中需采取必要的措施和手段將其除去)
UASB厭氧反應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厭氧反應器的啟動過程。我們公司現階段反應的啟動方法均為二次啟動法。需注意問題如下:
1、進水負荷 二次啟動的負荷可以較高,一般情況下初進液濃度可以達到3000mg/l到5000mg/l,進水一段時間后,待COD去除率達80%以上時,適當提高進水濃度。相應流量不宜過高。我們在厭氧反應器初次啟動時提倡低流量、低負荷啟動,現二公司二套厭氧反應器采用此種啟動方式已經成功。
2、進水懸浮物 進水懸浮物含量不能太高,否則將嚴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,終導致厭氧污泥的活性大大下降,因為整個厭氧反應系統的容量是有限的。
3、進水種類的控制 厭氧反應器的進水需嚴格控制,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,但在整個厭氧反應系統的啟動期間,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及時了解生產情況,對啟動期間的厭氧反應器進水作出相應的選擇。有廢水需要處理的單位,也可以到污水寶項目服務平臺咨詢具備類似污水處理經驗的企業。
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,結合進出水COD值對厭氧反應器的啟動情況做出判斷。
5、出水pH值 對出水pH值做出相應記錄,pH值低于6.8時需及時采取相應補救措施(調整進水負荷、必要時投加純堿),為啟動成功提供保障。
6、產氣、污泥洗出情況 及時與熱風爐了解沼氣的產出情況,產氣量小時從進水負荷、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 控制厭氧反應器內溫度在34-38℃之間,通過調節進水溫度使24h內溫差變化不得超過2℃。
2噸的生活污水處理設備運行成本