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一体化污水处理设备的使用寿命一般有多长

一体化污水处理设备的使用寿命一般有多长

一体化污水处理设备的使用寿命通常为10-20年,具体时长受设备材质、使用场景、运维管理、工艺设计4大核心因素影响,差异较大,可从关键影响维度及延长寿命的方法展开分析:一、核心影响因素:决定寿命的4个关键维度设备材质(基础因素)主体材质直接影响抗腐蚀、抗老化能力:碳钢(刷防腐涂层):寿命8-12年,易受污水中酸碱、盐分腐蚀,需定期补涂涂层;玻璃钢(FRP):寿命15-20年,耐腐性强,适配生活污水、低浓度工业污水(如食品废水);不锈钢(304/316L):寿命18-25年,耐强腐蚀,适合高盐、高酸碱工业污水(如化工、电镀废水),成本较高但耐用性优。使用场景(负荷影响)生活污水(如小区、农村):水质稳定、污染物浓度低,设备运行负荷平稳,寿命多可达15-20年;小型工业污水(如食品、养殖):若预处理到位(如去除油脂、悬浮物),寿命12-18年;若直接处理高浓度、高杂质污水(如未过滤的屠宰废水),易堵塞管道、磨损部件,寿命可能缩短至8-12年。运维管理(关键变量)运维是否规范对寿命影响极大:规范运维(定期清理格栅、更换滤料、检修曝气机、补充微生物):可延长寿命3-5年,避免因部件损坏、工艺失效导致设备提前报废;疏于管理(如格栅堵塞导致污水漫溢、曝气机故障不维修使生化系统崩溃):可能使设备3-5年内出现严重故障,大幅缩短使用寿命。工艺设计(先天条件)适配性设计:若设备工艺(如A/O、MBR)与污水水质匹配,且预留一定负荷冗余(如设计处理量比实际需求高20%),设备运行更稳定,寿命更长;低成本劣质设计:如曝气管径过小、沉淀池容积不足,易导致运行卡顿、处理效率下降,长期超负荷运行会加速设备老化。二、延长使用寿命的3个实用方法定期常规维护预处理系统:每周清理格栅、滤网,每月检查调节池搅拌装置;生化系统:每季度检测微生物活性,按需补充菌种;每半年清理曝气盘(防止堵塞);深度处理:每年更换石英砂、活性炭等滤料,每季度检查消毒设备(如紫外线灯管寿命)。做好防腐防护碳钢设备:每年检查防腐涂层,发现剥落及时补涂;露天设备:顶部加装遮阳棚、防雨棚,避免紫外线直射、雨水冲刷加速老化;冬季低温地区:对管道、水箱做保温处理,防止冻裂。避免超负荷运行控制进水负荷:若污水量突然增加(如小区入住率提升),需及时调整运行参数或增设预处理单元,避免设备“过载”;严禁违规进水:禁止将建筑垃圾、强酸强碱废液排入设备,防止堵塞管道、破坏生化系统。

2025-09-04

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活性污泥是怎么增长的?

活性污泥是怎么增长的?

咱今天来唠唠活性污泥增殖这件事儿!可能乍一听“活性污泥”这词有点陌生,感觉脏兮兮的,但它在污水处理界可是妥妥的“明星员工”,而它的增殖原理,就像一场精妙绝伦的微生物“生存游戏”。先说说啥是活性污泥。简单来讲,它就是一群微生物抱成团,再裹着点有机和无机杂质,形成的絮状泥粒。这些微生物里,有细菌、真菌、原生动物、后生动物,它们就像一个超复杂的“社区”,每个成员都有自己的分工。细菌是主力军,负责分解污水里的有机物;真菌则在处理一些难啃的“硬骨头”,比如复杂的碳水化合物和蛋白质;原生动物和后生动物就像社区里的“清洁工”,吞食那些多余的细菌和有机碎屑,让整个系统保持干净整洁。那活性污泥为啥要增殖呢?其实道理和咱们人类繁衍差不多,就是为了生存和壮大“队伍”。污水里的有机物,对活性污泥里的微生物来说,就是香喷喷的“自助餐”。当微生物发现食物充足时,它们就会“摩拳擦掌”,开始大干一场。以细菌为例,细菌主要通过二分裂的方式繁殖,简单说就是一个细菌一分为二,变成两个一模一样的细菌。这个过程就像细胞在玩“复制粘贴”,速度快得惊人。在环境条件适宜、食物充足的情况下,有些细菌20分钟左右就能完成一次分裂,短短几个小时,数量就能呈指数级增长。说到这儿,就得提提影响活性污泥增殖的关键因素了。首先是食物,也就是污水中的有机物浓度。这就好比咱们吃饭,饭菜管够,心情好、状态佳,自然长得壮。微生物也是一样,污水中BOD(生化需氧量,衡量有机物含量的指标)浓度高,意味着食物多,微生物吃饱喝足后,就会一门心思“生儿育女”,活性污泥的量也就蹭蹭往上涨。但要是食物不够,微生物就只能“勒紧裤腰带”,减缓增殖速度,甚至为了生存,开始消耗自身储存的能量,这时候活性污泥不仅不会增长,还可能减少。除了食物,氧气也是决定活性污泥增殖的重要因素。活性污泥里的微生物大多是好氧微生物,它们就像离不开空气的我们一样,需要氧气来“呼吸”。在污水处理的曝气池中,会不断往水里通入空气,给微生物输送氧气。要是氧气供应不足,微生物就会“缺氧窒息”,代谢速度变慢,增殖也会受到严重影响。但氧气也不是越多越好,氧气过量可能会破坏活性污泥的结构,让原本抱团的微生物“散伙”,同样不利于活性污泥的增殖和污水处理效果。温度也是影响活性污泥增殖的“幕后推手”。不同的微生物有自己喜欢的温度范围,就像有人喜欢温暖如春,有人偏爱凉爽宜人。对于活性污泥中的微生物来说,较适宜的温度一般在15-35℃之间。在这个温度区间内,微生物体内的各种酶活性较高,代谢速度快,增殖也较活跃。要是温度太低,微生物体内的酶活性被抑制,就像被按下了“慢速键”,代谢和增殖都变得慢吞吞;而温度太高,又可能会破坏微生物细胞内的蛋白质和酶结构,导致微生物死亡,活性污泥增殖也就无从谈起。pH值同样不可忽视。活性污泥微生物喜欢生活在中性或弱碱性的环境里,一般pH值在6.5-8.5之间比较合适。要是pH值过低,酸性太强,微生物细胞的膜结构可能会被破坏,影响营养物质的吸收;pH值过高,碱性太强,又会影响微生物体内酶的活性,让它们“罢工”。这就好比咱们生活在极端的气候条件下,肯定也不舒服,更别说好好工作、繁衍后代了。活性污泥增殖的过程其实是一个动态平衡的过程。污水处理厂的工作人员就像“指挥官”,要时刻关注污水水质、溶解氧、温度、pH值等各种因素,通过调整曝气时间、曝气量、进水流量等操作,给活性污泥微生物创造较适宜的生存环境。在活性污泥系统运行初期,微生物刚进入新环境,会有一段适应期,这时候它们增长缓慢,忙着熟悉“新家”;等适应得差不多了,就进入对数增长期,这时候食物充足、环境适宜,微生物疯狂增殖,活性污泥数量快速上升;随着微生物数量越来越多,食物逐渐减少,竞争变得激烈,就进入了稳定期,这时候活性污泥的增长和消耗基本达到平衡;要是环境进一步恶化,食物严重不足,微生物就会进入衰亡期,数量开始减少。理解活性污泥增殖的原理,对污水处理至关重要。只有掌握了这些知识,污水处理厂才能更好地调控运行参数,让活性污泥始终保持“战斗力”,高效地分解污水中的有机物,把脏水变干净,保护我们的水环境。下次路过污水处理厂,可别小瞧那些黑乎乎的活性污泥啦,它们可是默默守护环境的“无名英雄”,背后的增殖原理里藏着大学问呢!

2025-06-18

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2024-08

09

污水处理站降低运营成本的关键-罗茨风机的节能

这几年以来,随着国家对环保方面的重视,各纷纷建立了自己的污水处理站。这些污水处理站相对规模比较小,处理量不大,同时,为了节约处理成本,采用生化处理的比较多。众所周知,在生化处理系统里面,罗茨风机是能耗很大的,一般占整个污水站总能耗的40%左右,有的要甚至更多。但是近几年以电费为主的能耗费用不断上涨,许多污水处理厂因为运行费高而不能正常运转,使投巨资建设的污水处理厂没有发挥它的效益,一些就想办法开始偷排污水,致使我国的水环境状况日益恶化,因此对污水处理厂运行进行优化管理,节约费用,降低处理成本是保障污水处理厂正常运行的重要手段。污水处理站的,我认为首先要从罗茨风机的开始。首先,我们来分析一下罗茨风机的工作原理。罗茨风机为容积式风机,输送的风量与转速成比例,三叶型叶轮每转动一次由2个叶轮进行3次吸、排气,与二叶型相比,气体脉动变少,负荷变化小,机械强度高。在2根平相行的轴上设有2个三叶型叶轮,轮与椭圆形机箱内孔面及各叶轮三者之间始终保持微小的间隙,由于叶轮互为反方向匀速旋转,使箱体和叶轮所包围着的一定量的气体由吸入的一侧输送到排出的一侧。各支叶轮始终由同步齿轮保持正确的相位,不会出现互相碰触现象,因而可以高速化,不需要内部润滑,而且结构简单,运转平稳,性能稳定,适应多种用途,已运用于广泛的领域。通常污水处理系统上的罗茨风机、水泵都是电机以定速运转,再通过改变风机出口的阀门开度来调节风量或通过改变水泵出口管路上的调节阀开度来调节给水量。而风机和水泵的特点是负载转矩与转速的平方成正比,而轴功率与转速的立方成正比,因此如将电机的定速运转改为根据需要的流量来调节电机的转速就可节约大量的电能。在污水处理系统中,罗茨风机的主要作用是给生化系统冲氧,使生化系统有充足的氧气,我们在生化池里放一个在线溶氧仪,在溶氧仪上设定水里需要的含氧量,把在线溶氧仪的数据送到PLC上,由PLC控制变频器,再由变频器控制罗茨风机,具有明显的效果。我们知道,罗茨风机的风压是不受风机转速限制的,不论转速变化如何其风压可以保持不变。而风量则与风机转速成正比的,即Q=KNQ:表示风量N:表示风机转速K:为系数从公式可知,风量调节,完全由变频器改变电机频率达到无级变速,起到调节风量的效果。根据现场应用工艺风机的较低频15HZ,通常在35HZ左右,有个别时刻50HZ满风量运行,由于生化系统工艺基本是差不多的,因此在不同的生化系统风量调节量是基本相同的,因此应用变频技术都可以获40%左右的节能效果。罗茨风机是恒转矩负载,其节电率与转速降成正比即N%=△N%,虽然不同于一般风机、水泵节电率更高,但因它的功率较大,而且只要生化池里的曝气系统不坏,是连续工作的,并开动时间亦很长,因此节电潜力大,节电费用高。罗茨风机进行技术改造后,改变了过去以调节出口阀门大小方式来调节风压或风量的生产方式,劳动强度减轻,调节的及时性好,单机能耗明显下降。变频器对风机实行节能改造后具有以下几点优点:1、提高功率因素,减少无功功率损耗;2、采用变频器控制具有自动节能控制功能,能根据负载情况自动调整电压和频率,使电机运行在较高效率状态下;3、变频器具有先进的磁通矢量控制,低频输出额定转矩,能对罗茨风机实行强有力的控制;4、节约,降低运行成本;5、实现软启动、启动时无大电流冲击;6、延长螺茨风机的使用寿命。在污水处理系统中,各种水泵也需要节能,我们可以根据工艺的需要,采用变频器控制,来达到节能的目的,同时,在水泵安装的时候,也要注意以下几点来达到节能的目的。一、选择合理的安装位置,减少弯头,使出水口正对水池。二、缩短管路。三、扩大出水管径。四、在进水能保持清洁的情况下,可去掉。五、调整轴向间隙,防止叶轮口环和轴向间隙不恰当,使用时应根据水泵的出厂说明调整。六、及时消除管道堵塞物。异物留在进水管、叶轮或导流壳流道内,都将使出水量减少。七、防止水泵进气。水泵进了空气,出水量会明显减少,应对各密封部位检查维护。八、采用联轴器直接传动代替平皮带,可提高传动效率。九、有些地方,能不用底阀的尽量不用底阀。

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2024-07

30

海水养殖废水处理集散汇总!

1、前言随着海水养殖技术水平的提高和市场需求的扩大,近10年来我国海水工厂化养殖得到了迅速发展,养殖废水中所含的剩余饵料、化学品残留物、以及富含氮、磷、有机质和毒性物质的养殖生物排泄物会加剧养殖邻近海域海水富营养化程度和水质污染,引发有害赤潮等海洋生态环境问题,同时水体污染反过来制约水产养殖的发展。因此,水产养殖废水的处理和循环利用逐渐受到关注。近年来国内外学者针对海水工厂化养殖废水的特点,对常规的物理、化学和生物处理技术分别进行了应用研究,取得了许多实用性成果。经过物理化学和生物处理后,,养殖废水中化学耗氧量(COD)、悬浮物(SS)和氨氮(NH3-N)等物质浓度降低,然后进行循环利用。2、水产养殖废水物理处理技术常规物理处理技术主要包括过滤、中和、吸附、沉淀、曝气等处理方法,是废水处理工艺的重要组成部分。对于工厂化养殖废水的外排和循环利用处理,机械过滤、泡沫分离技术和臭氧净化处理效果较好。2.1、机械过滤由于养殖废水中的剩余残饵和养殖生物排泄物等大部分以悬浮态大颗粒形式存在,因此采用物理过滤技术去除是较为快捷、经济的方法。常用的过滤设备有机械过滤器、压力过滤器、沙滤器等。在实际处理工程中,机械过滤器(微滤机)应用较多、过滤效果较好。日本有一种过滤机,其工作原理是水泵将池水吸上后,经喷洒管喷入过滤池,过滤池内一层小颗粒沸石和一个特制过滤器,过滤后的水流回养鱼池。2.2、泡沫分离技术泡沫分离技术已在工业废水处理中得到广泛应用,不仅可以将蛋白质等有机物在未被矿化成氨化物和其它有毒物质前就已被去除,避免了有毒物质在水体中积累,而且可向养殖水体提供所必需的溶解氧,对维护养殖水体生态环境有良好作用。2.3、臭氧净化臭氧在水中分解的中间物质羟基自由基(·OH),具有很强的氧化性,可以分解一般氧化剂难分解的有机物。因此,用臭氧处理废水,既能够迅速灭除细菌、病毒和氨等有害物质,又能增加水中溶解氧,从而达到净化养殖废水的目的。有资料报道,臭氧在鱼虾养殖中应用效果显著,日本伊腾慎悟用臭氧处理海水研究表明,海水中999%各种细菌可被臭氧消灭。臭氧与生物滤池结合,出水中溶解氧含量高,回用可以提高养殖密度。3、电化学处理用电化学法去除水中溶解的亚硝酸盐和氨氮的研究结果表明,亚硝酸盐完全去除的时间和能耗随着传导率的增加而降低,输入电流较大为2A时,耗能较少,pH相对于输入电流和电导率来说几乎没有影响;在酸性条件下有利于亚硝酸盐的去除,碱性条件有利于氨的去除,氨的去除速度低于亚硝酸盐的去除速度。4、生物处理技术养殖废水生物处理是一种典型的稳定有机污染物的方式,包括活性污泥法和生物膜法。主要是利用微生物的吸收、代谢等作用,达到降解水体中有机物和营养盐的目的,是目前处理溶解态污染物较经济有效的方式。养殖过程中投放的饵料和养殖生物排泄物主要是由碳、氮、磷等元素组成的碳水化合物、蛋白质、脂肪等,生化降解性较好。因此,可采用生物处理技术有效处理工厂化养殖废水,其中生物菌种的效能及其固定生长方式是决定处理效果的两个重要方面。4.1、活性污泥法活性污泥法处理系统是污水生物处理技术的主要技术之一,它是由好样微生物及其吸附黏附的有机物质和无机物质所组成,具有吸附和分解水中有机污染物的能力,显示其生物化学氧化活性。在传统的活性污泥法上发展成氧化沟间歇式活性污泥法(SBR)和AB法处理工艺等,Meske等通过活性污泥法处理水产养殖循环用水研究表明,NH4+-N含量不能达到回用的要求,Umbl等在水产养殖排水沟渠中用接近SBR的操作方式进行好氧厌氧处理,效果良好,Nugual等用SBR法处理海水养殖废水,探讨盐度影响,结果表明,在盐度不是很高情况下,脱氮效果良好。4.2、生物膜法生物膜法主要有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化设备和生物流化床等,这些技术因为其微生物的多样化,在水产养殖废水的封闭循环使用中得到。筛选高效并能在海水环境中快速繁衍、生长的生物菌群是有效处理工厂化养殖废水的关键。目前,国内外主要研究了光合细菌、玉垒菌和硝化细菌等在养殖废水处理中的应用[9]。由于固定化微生物密度高、活性强、反应速度快,与常规的微生物挂膜生物处理技术相比,对氨氮和某些难生物降解有机物具有显著去除作用[10],因此该技术有望成为海水工厂化养殖废水处理的重要生化处理技术。4.2.1、生物滤池在集约化养鱼装置中配用的生物滤池有平流式、升流式和降流式。生物滤池的运行较关键的部分在于挂膜,滤料表面不能形成生物膜,那么就无从谈起滤池对污水的处理。挂膜,从微生物学的角度来讲,就是菌体接种,既使微生物吸附在滤料表面上。生物滤池中填料是生物的载体,填料主要有碎石、卵石、焦炭、煤渣、塑料蜂窝和各种人工合成产品等;生物滤池能连续使用,不需要更换滤料。生物滤池设计中填料的选择也很重要,填料的结构和表面积要有利于生物膜的生长和有机悬浮颗粒的捕集。China等用沉淀池→生物滤池→二沉池→生物过滤器工艺,其中填料为混合纤维,对河口大面积集约化养殖水体处理后可回用。Sauthier等用池塘(曝气)→机械滤池→紫外光消毒→淹没式生物滤池(反硝化池)→鱼塘回用,处理效果很好。田文华等研究用沸石作为滤料的曝气生物滤池处理废水效果不错。4.2.2、生物转盘生物转盘由一串固定在轴上的圆盘组成,盘片之间有一间隔,盘片一半放在水中,另一半露出水面。水和空气中的微生物附在盘片的表面上,结成一层生物膜。转动时,浸没在水中的片露出水面,盘片上的水因自重而沿着生物膜表面下流,空气中的氧通过吸收、混合、扩散和渗透等作用,随转盘转动而被带入水中,使水中溶解氧增加,水质得到净化。4.2.3、生物转筒生物转筒是生物转盘的变型,是从20世纪70年代中期发展起来的,在丹麦、德国发展很快。丹麦研制了单转筒型,德国则发展了多转筒型,转筒内的填料有塑料球、塑料环和波纹盘片等。有些生物转筒外还设有集气装置以增加水中溶氧量。其典型的3种生物转筒形式为:(1)外壳结构为硬聚乙烯塑料,内装聚氯乙烯波纹圆盘片,转筒由16只小转筒组成;(2)筒体外壳为钢制,筒内固定在轴上硬聚乙烯波纹的盘面呈多边形;(3)转筒的筒体四周装有小容器,当转筒向上转时,小容器内盛满了水,向下转动时,水被洒在塑料球上,空容器内充满空气进入水中,净化水的体积为生物转筒体积的15~25倍。4.2.4、生物流化床生物流化床(biologicalfluidizedbeds,简称BFBS)是高负荷的一种生物膜法,应用于污水的二级处理(有机物氧化、部分硝化),用于处理有机废水和脱氮的报道。Michael等用好氧的硝化滴滤和缺氧反硝化流化床相结合的反应器,悬浮在表面的富含硝酸盐和溶解的有机物送到硫化床,处理效果良好。Jewell等在水产养殖水体循环中利用膨胀床的硝化和反硝化作用同时,处理BOD5、SS和氮,出水氨氮低于05mg/L。技术广泛应用于水和废水的有机物氧化、硝化和反硝化处理,作为水处理方法的一项革新技术,生物流化床工艺将在水处理工程中发挥更大的作用。4.3、水产养殖技术的自然生物处理用自然生物处理水产养殖水体主要有湿地、稳定塘和土地处理系统等,其优点是处理含氮和磷的水体,能达到比较彻底的处理效果。非集约化水产养殖的自然水域本身是一个典型湿地系统,具有良好的自净能力,只要合理利用和加强其自净能力,会有良好的环境效应和经济效应。鱼塘水生生态系统本身有很强的净污能力,在水产养殖水体的处理中完全可以利用鱼塘对污染物的净化能力来净化污水。5、水产养殖废水的循环利用工艺流程进行水处理装置有多种,其结构各不相同,其工艺流程也不一样,下面有几种几种典型的流程。鱼池排水→集水池塘→氧化池→沉淀池→增温增氧池→鱼池回用,这种工艺流程中氧化池为生物转筒;鱼池排水→沉淀池→升流式生物滤池→淋水塔式增氧→加热、消毒→鱼池回用,可以去除99%氨氮,新鲜水/回用水为1/9;鱼池排水→充氧→升流式石灰岩滤池→沉淀池→增氧→回用,其中新鲜水/循环水为1/5;鱼池排水→升流式碎石滤池→降流式碎石滤池→增温池→回用;鱼池排水→集水池→升流式沸石滤池→降流式沸石滤池→补充新鲜水、调温→鱼池回用。根据生态设计的基本原理和水产养殖环境工程技术,刘长发等[17]研究认为以水产养殖系统零污水环境排放为目标,可以对水产养殖系统进行生态工程和生态工艺设计,开发一个典型的零污水排放工厂化复合水产养殖系统。6、小结随着世界性水资源短缺和环境污染的日趋严重,今后各国将采用封闭式循环水养殖方式。其中,养殖废水的综合利用与无害化排放技术具有极大的研究开发价值和广泛的应用前景。而海水工厂化养殖废水中污染物的多样性决定了其处理工艺的复杂性。因此,在设计海水工厂化养殖废水处理工艺时,应本着高效、经济的原则,针对处理后的水质要求,有机组合物理、化学和生物处理技术,可以取得较好的处理效果,达到循环水养殖的目的。

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2024-07

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污水处理厂危险点源辨识与控制

本文以污水处理A/A/O法工艺,污泥处理以污泥消化、脱水工艺为基础分析污水处理厂的危险因素和危险点源的情况,介绍了危险点源的管理与控制措施。污水处理厂工艺流程和构筑物随着2002年12月国家颁布了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002),污水处理工艺技术由过去只注重去除有机物发展为具有除磷脱氮功能。国外许多新技术、新工艺、新设备被引进,AB法、氧化沟、A/O工艺、A/A/O工艺、SBR、CASS等工艺在我国城市污水处理厂中均得到广泛应用,进口格栅、水泵、鼓风机、脱水机、搅拌器等设备普遍采用。主要构筑物有计量井、进水粗格栅、进水泵房、细格栅、沉砂池、初沉池、生物反应池,配水井、二沉池、出水泵房、污泥浓缩池、贮泥池、污泥泵房、污泥消化池、脱水机房、污泥料仓、沼气压缩机房、沼气发电机房。主要建筑物有办公楼、变电站、鼓风机房、加氯间、加药间、脱水机房等。危险点源的辨识与分布据污水处理厂设计和运行情况,重大危险点源危害主要有。1.职业中毒危险点源分布情况污水厂的源水来自城市生活污水和工业废水,在市政管网输送时已经处于缺氧状态,在处理过程中污水中的硫化氢、沼气等有毒有害气体将产生、溶解、沉积或溢出,因此工作人员进入以下区域时会发生中毒事件:进水格栅、潜水泵间、沉砂池、配水井、工艺闸井和箱涵、贮泥池、消化池、沼气柜、脱水机房、雨污水管道和检查井。生产过程使用的液氯、硫酸、化学絮凝剂和化验室使用的分析试剂被人体解除或吸入也将发生中毒事件。2.触电危险点源分布情况污水处理厂是用电大户,设计有高低压变配电系统,设备的控制箱300台套左右,操作人员在维修和操作过程中,由于操作不当、设备故障及接地防雷保护系统不再安全状态时容易发生触电伤亡事故。主要部位为:高低压变电所、进水泵房配电室、加药间配电室、鼓风机房配电室、紫外线消毒渠配电室、污泥控制室配电室、脱水机房配电室、中心控制室、设备控制箱3.火灾危险点源分布情况污水处理厂除工艺构筑物外还配套建设附属构筑物,构筑物中不仅存放易燃物品,而且建设材料也具有可燃性,当构筑物电源老化、雷击、电器使用不当、使用明火作业及其它不安全行为时会发生火灾危险:库房、综合办公楼、高低压变电所、培训楼、进出泵房、机修车间、鼓风机房、加药间、污泥控制室、脱水机房。4.爆炸危险点源分布情况在污泥消化处理过程中产生的沼气不仅是有毒有害气体,而且是易燃易爆气体,因此,工作人员进入消化池、沼气柜、污泥控制室区域时工作时必须在采取有效措施,由保卫安技部门开具动火令后方可作业。生产过程使用的带有高压容器或管道的设备(脱水机房空压机、鼓风机、高密度泵)由于安全装置失效可能发生爆炸事故。5.溺水危险点源分布情况污水处理的过程需要一定的停留时间,处理构筑物的有效水深一般有3~6米,人落入后由于水中含有有毒有害气体和污泥,可能造成溺水伤亡事故。主要构筑物是:进水格栅渠道、沉砂池、初沉池、生反池、二沉池、消毒池(渠)、进出水泵房集水池、储泥池。6.坠落危险点源分布情况污水和污泥处理的构筑物具有容积大的特点,为保证处理过程实现重力流,在高程设计时构筑物顶部一般距地面2~3米,部分构筑物将达到10米以上,构筑物的池深一般也有3~7米,操作人员不慎坠落池内或地上,可能造成摔伤事故。主要构筑物是:进水格栅渠道、沉砂池、初沉池、生反池、二沉池、消毒池(渠)、泵房集水池、储泥池、消化池、沼气柜、污泥料仓。7.机械伤害危险点源分布情况污水处理是机械化、自动化生产流程,每座污水处理厂有上千套机械设备(粗格栅和压榨机、细格栅和压榨机、初沉池刮泥机、鼓风机、二沉池刮泥机、加药泵、消化池投泥泵、脱水机进泥泵、高密度泵、行车、电动闸门),其转动部件会对人员造成机械伤害,天车吊装的物品或钢丝绳断裂会造成起重伤害。安全管理是一项系统工作,不仅要建立安全管理机构,落实安全生产责任制,进行有效地安全检查、教育、培训,编制实施各项安全操作规程和技术操作规程,制定各类安全应急预案,做到人人懂安全、人人会安全。而且必须进行污水处理厂的危险点源的管理与控制,采取必要的技术措施,加以控制,以保障人、物和环境处于安全状态。1.职业中毒危险点源的控制措施1、设置有毒有害气体探测仪、自动报警仪器,配安全带、安全绳、空气呼吸器安全器材和个人防护用品。2、作业和抢救时必须戴防护面具、防护手套。3、设必要的通风设备。4、在危险源处设安全警示标志。2.触电危险点源的控制措1、定期检验、检查电器设备。2、加强验电器、绝缘靴、绝缘手套、绝缘橡胶等绝缘防护,做好接地保护。3、定期检测防雷接地系统。4、安装漏电保护器。5、使用符合规范的电器设施。6、编制安全操作规程,坚持电工操作人员的岗位培训,持证上岗。7、在危险源位置设安全警示标志。3.火灾危险点源的控制措施1、定期检验、检查、维修、更换消防器材和设备。2、定期检消防系统、构筑物设施的情况。3、定期更换灭火器。4、使用符合规范的消防设施。5、实行动火令制度。6、加强人员培训。7、在危险源处设安全警示标志。4.爆炸危险点源的控制措施1、定期检验压力容器、压力表、安全发、压力泄放装置。2、加强电器设备运行维护。3、定期检查、检测危险源。4、编制安全操作规程,加强人员培训。5、在危险源处设安全警示标志。5.溺水危险点源的控制措施1、定期检修防护栏杆。2、配备安全带、安全绳、救生圈、救生衣等救生器材。3、及时清除池上走到的积水、积雪和杂物。4、编制安全操作规程,加强人员培训。5、在危险源处设安全警示标志。6.坠落危险点源的控制措施1、定期检修爬梯、防护栏杆、踢脚板。2、配备安全带、安全绳、救生圈、救生衣等救生器材。3、及时清除池上走到的积水、积雪和杂物。4、加强人员培训,提高注意力。5、在危险源处设安全警示标志。7.机械伤害危险点源的控制措施1、定期检验、检查设备传动部位。2、加强外露运动部件安全防护装置。3、定期检测天车、叉车等特种设备。4、加强田车、叉车特殊操作工种人员培训,持证上岗。5、编制安全操作规程。6、在危险源位置处设安全警示标志。污水处理过程的安全控制,应根据安全风险的状态进行有效地提示。要采取必要的技术和工程措施,强化设备设施的维修维护,保障设备设施处理良好状态。加强班组安全管理,落实岗位安全责任制,严格执行安全和技术操作规程,以保证正常的生产运行。

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2024-07

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详解混凝剂和助凝剂

中难以沉淀的胶体颗粒能互相聚合,长大至能自然沉淀的程度。这个方法称作混凝沉淀。在给水处理和废水处理中混凝沉淀都是常用的方法之一。混凝处理中包括凝聚和絮凝两个阶段。在凝聚阶段水中的胶体双电层被压缩失去稳定而形成较小的微粒;在絮凝阶段这些微粒互相聚结(或由于高分子物质的吸附架桥作用相助)形成大颗粒絮体,这些絮体在一定的沉淀条件下可以从水中分离去除。‍一、混凝剂与助凝剂(一)常用的无机盐类混凝剂常用的无机盐类混凝剂见表4-3。表4-3常用的无机盐类混凝剂(二)常用的有机合成高分子混凝剂及天然絮凝剂常用的有机合成高分子混凝剂(又称絮凝剂)及天然絮凝剂见表4-4。表4-4常用有机合成高分子混凝剂及天然絮凝剂(三)常用的助凝剂‍常用的助凝剂见表4-5。表4-5常用的助凝剂二、影响混凝效果的因素与混凝剂的选择(一)影响混凝效果的主要因素影响混凝效果的因素比较复杂,其中主要由水质本身的复杂变化引起,其次还要受到混凝过程中水力条件等因素的影响。1.水质工业废水中的污染物成分及含量随行业、工厂的不同而千变万化,而且通常情况下同一废水中往往含有多种污染物。废水中的污染物在化学组成、带电性能、亲水性能、吸咐性能等方面都可能不同,因此某一种混凝剂对不同废水的混凝效果可能相关很大。另外有机物对于水中的憎水胶体具有保护作用,因此对于高浓度有机废水采用混凝沉淀方法处理效果往往不好。有些废水中含有表面活性剂或活性染料一类污染物质,通常使用的混凝剂对它们的去除效果也大多不理想。2.pH值pH值也是影响混凝的一个主要因素。在不同的pH值条件下,铝盐与铁盐的水解产物形态不一样,产生的混凝效果也会不同。由于混凝剂水解反应过程中不断产生H+,因此要保持水解反应充分进行,水中必须有碱去中和H+,如碱不足,水的pH值将下降,水解反应不充分,对混凝过程不利。3.水温水温对混凝效果也有影响,无机盐混凝剂的水解反应是吸热反应,水温低时不利于混凝剂水解。水的粘度也与水温有关,水温低时水的粘度大,致使水分子的布朗运动减弱,不利于水中污染物质胶粒的脱稳和聚集,因而絮凝体形成不易。4.水力学条件及混凝反应的时间把一定的混凝剂投加到废水中后,首先要使混凝剂迅速、均匀地扩散到水中。混凝剂充分溶解后,所产生的胶体与水中原有的胶体及悬浮物接触后,会形成许许多多微小的矾花,这个过程又称为混合。混合过程要求水流产生激烈的湍流,在较快的时间内使药剂与水充分混合,混合时间一般要求几十秒至2分钟。混合作用一般靠水力或机械方法来完成。在完成混合后,水中胶体等微小颗粒已经产生初步凝聚现象,生成了细小的矾花,其尺寸可达5μm以上,但还不能达到靠重力可以下沉的尺寸(通常需要0.6~1.0mm以上)。因此还要靠絮凝过程使矾花逐渐长大。在絮凝阶段,要求水流有适当的紊流程度,为细小矾花提供相碰接触和互相吸附的机会,并且随着矾花的长大这种紊流应该逐渐减弱下来。反应时间(T)一般控制在10~30mim。反应中平均速度梯度(G)一般取30~60s-1,并应控制GT值在104~105范围内。(二)混凝剂的选择针对处理某种特定的废水选择适应的混凝剂时,通常由综合以下几方面的考虑来确定。(1)处理效果好,对希望去除的污染物有较高的去除率,能满足设计要求。为了达到这一目标,有时需要两种或多种混凝剂及助凝剂同时配合使用。(2)混凝剂及助凝剂的价格应适当便宜,需要的投加量应当适中,以防止由于价格昂贵造成处理运行费用过高。(3)混凝剂的来源应当可靠,产品性能比较稳定,并应宜于储存和投加方便。(4)所有的混凝剂都不应对处理出水产生二次污染。当处理出水有回用要求时,要适当考虑出水中混凝残余量所造成的轻微色度等影响(例如采用铁盐作混凝剂时)。结合以上因素的考虑,通常采用实际废水水样由实验室烧杯试验,对宜于采用的混凝剂及投加量来进行初步筛选确定。在有条件的情况下,一般还应对初步确定的结果进行扩大的动态连续试验,以求取得可靠的设计数据。

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2024-07

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石英砂过滤器设计选型手册

一.产品功能石英砂过滤是去除水中悬浮物有效手段之一,是污水深度处理、污水回用和给水处理中重要的单元。其作用是将水中已经絮凝的污染物进一步去除,它通过滤料的截留、沉降和吸附作用,达到净水的目的。二.适用范围1.用于要求出水浊度≤5mg/L能符合饮用水质标准的工业用水、生活用水及市政给水系统;2.工业污水中的悬浮物、固体物的去除;3.可用作离子交换法软化、除盐系统中的预处理设备,对水质要求不高的工业给水的粗过滤设备;以及用在游泳池循环处理系统、冷却循环水净化系统等。三.产品特点1.独特的多滤室结构,可实现在线反冲洗(过滤、排污和反洗同时进行)。2.可根据系统水压,罐体材质可选择使用碳钢、玻璃钢。四.技术参数1.处理效果①.进水浊度:<20FTU,出水浊度:<3FTU;②.截污容量:5-15Kg/m3(滤料)。2.工作环境参数①.工作温度:5-60℃(特殊温度可定做);②.工作压力:≤0.6MPa;③.进水水压:≥0.04MPa;④.反冲洗进水水压:≥0.15MPa;⑤.进出口压差:0.01-0.015MPa。3.运行参数①.工作方式:压力式;②.运行方式:水流自上而下;③.过滤速度:15-20m/h;④.运行周期:2-7天;⑤.反洗方式:水洗,或气水结合反洗;⑥.反洗耗水:1-3%;⑦.反洗强度:4-15L/s·m2;⑧.反洗历时:5-7min;⑨.反洗膨胀率:40-50%。五.工作原理石英砂过滤器利用石英砂作为过滤介质。该滤料具有强度高,寿命长,处理流量大,出水水质稳定可靠的显著优点,石英砂的功能主要是去除水中悬浮物、胶体、泥沙、铁锈。采用水泵加压,使原水通过过滤介质,去除水中的悬浮物,从而达到过滤的目的。六.规格型号及外型尺寸1.外型尺寸图2.规格型号一览表石英砂过滤器规格型号一览表

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2024-07

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全村的希望?VOCs治理行业将如何发展?

大气污染治理舞台,从来就没有固定的主角。较早登台的是颗粒物,“看得见摸得着”的特性让其成为我国大气治理工作的首要目标;90年代起,多地出现了大面积的酸雨污染,二氧化硫被提到与颗粒物同等重要的位置进行重点防治;21世纪以后,二氧化硫排放量达到峰值并开始下降,氮氧化物又接上了班。可以说这三大污染物轮流登台的过程,就是半部中国大气污染治理史。如今火电超低排放改造的完成,钢铁超低排放改造进程过半,三大污染物排放量均得到有效控制,这是大气治理工作取得的辉煌成绩,但同时也带了新问题:下一个是谁?从事大气治理的环保企业要生存,要盈利,就要把治理污染物的本职工作做好,然而本职工作做得好,污染物排放量减少,对环保的需求也会下降,从而加剧业内竞争。古代封疆大吏会用养寇自重的策略来保持自己的权势,而大气治理企业显然没有能力去“养寇”,只能盼望着再来一类污染物为行业增长提供新动力,带大家脱离内卷的苦海。VOCs就是这样被寄予厚望的。首先VOCs排放量够大,生态环境部数据显示2020年我国挥发性有机物排放量为610.2万吨,介于二氧化硫与氮氧化物之间,与颗粒物排放总量相当。其次VOCs很常见,涉及到几百个细分行业,遍布全国各地,你家附近可能没有火电厂和钢铁厂,但不可能没有会排放VOCs的加油站,无论天南海北,总都能做上VOCs的生意。再次,这是一片尚未形成充分竞争,潜力还没被完全发掘的市场。有研究报告指出,“十四五”期间我国VOCs治理行业规模将达到6500-7500亿元,成为大气污染防治市场增长主力。这一点从各项重磅政策中也能窥见端倪。2023年底国务院发布的《空气质量持续改善行动计划》中提出,以降低细颗粒物浓度为主线,大力推动氮氧化物和挥发性有机物减排,几乎将VOCs放在与氮氧化物同等重要的位置上。同时在推动绿色环保产业健康发展这一部分内容中着重提到在低(无)VOCs含量原辅材料生产和使用、VOCs污染治理、超低排放、环境和大气成分监测等领域支持培育一批龙头企业。想推动VOCs治理行业发展的态度跃然纸上。然而现实却并不十分乐观。我们不妨挑选行业内几家有代表性的企业来分析一下。专注于半导体废气治理的上海盛剑环境系统科技股份有限公司、废气恶臭细分领域主板上市第一股杭州楚环科技股份有限公司、扎根广东地区的紫科装备股份有限公司、主打挥发性有机物气相治理设备及液相溶剂分离技术的武汉旭日华环保科技股份有限公司。除了主营VOCs治理业务,以上四家公司还有什么共同特点?答,他们都获得过国家高新技术企业、国家专精特新小巨人企业等荣誉。从中我们也能看出VOCs治理行业的两个主要特点,一是难,二是散。所谓“难”是说VOCs治理有一定的门槛,特别是在近些年国家大力整治淘汰低温等离子、光催化、光氧化等低效VOCs治理设施,吸附+燃烧的组合技术开始成为主流的背景下,用于VOCs治理的吸附材料、催化剂等均有较高的技术门槛。“散”是指VOCs治理项目,小且分散是VOCs排放源主要的一个特点,你家楼下的小饭馆,小区门口的加油站,街道尽头的修车店,都有可能产生VOCs污染。加油站还好说,指望一家夫妻档小饭馆,一家只有三名员工的复印店去安装VOCs治理设施,并定期维护,保持正常运行,显然有些过于理想了。看到没,排放源分散,工况千奇百怪,对技术设备要求不低,钱少还事多,大公司未必乐意入场,小公司想干还干不了。也难怪VOCs治理行业长期处于“群雄割据”的状态,行业集中度偏低,处于头部的企业有一个算一个都把自己锤炼成了“小巨人”的样子。所以对于VOCs治理行业的发展,有必要持谨慎乐观的态度,这行业潜力很大不假,受到重视也是真的,但指望其在未来几年内实现跨越式的发展也并不现实,这是由VOCs这一污染物的特点,VOCs治理技术的发展共同决定的。饭要一口一口吃,VOCs治理需求也会稳定释放,给行业增长画出一条平稳的曲线。能接住这一波增长红利的,大概率是已经在行业内扎根立足,有自己的技术产品,具备一定规模的企业,而非贸然闯入的门外汉们。

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MBR膜的运行及维护

膜生物反应器法处理城市污水和工业有机污水,由于其高效、节能、无相变、无二次污染、产出水水质好、占地少、自动化程度高等特点,在污水处理与资源化工程中得到了广泛的应用,并显示了广阔的发展前景。膜生物反应器法处理城市污水和工业有机污水,投资2000元~4000元/吨水,运行费用低于1.50元/吨水,环境效益和经济效益都是十分显著的!一、MBR影响因素的控制膜生物反应器工艺中,膜分离的操作条件类似于传统膜分离,主要控制因素有进水水质、膜面流速、温度、操作压力、pH值、MLSS等。1、温度膜生物反应器系统宜在15℃~35℃下运行。通常,温度上升,膜通量增大,这主要是因为温度升高后降低了活性污泥混合液的粘度,从而降低了渗透阻力。2、操作压力在控制活性污泥混合液特性基本不变的情况下,膜通量随着压力的增加而增加;但当压力达到一定值,即浓差极化使膜表面溶质浓度达到极限浓度时,继续增大压力几乎不能提高膜通量,反而使膜污堵加剧。浸没式MBR的跨膜压差不宜超过0.05MPa。3、溶解氧溶解氧是影响有机物去除效果的重要因素。特别是在以除磷脱氮为目的的情况下,溶解氧的浓度控制显得尤为重要。在不同的膜生物反应器工艺类型中,混合液以各种形式在生物反应池内形成好氧、缺氧及厌氧段。反应池各段DO的控制范围为:厌氧段在0.2mg/L以下,缺氧段在0.2mg/L~0.5mg/L之间,好氧段溶解氧浓度宜不小于2mg/L。4、膜面流速膜面流速与压力对膜通量的影响是相互关联的。压力较低时膜面流速对膜通量影响不大,压力较高时膜面流速对膜通量影响很大。随着膜面流速的增加,膜通量也增加,尤其是当压力比较高的时候。这是因为膜面流速的提高一方面可以增加水流的剪切力,减少污染物在膜表面的沉积;另一方面流速增大可以提高对流传质系数,减少边界层的厚度,减小浓差极化的影响。另外,膜面流速对膜面沉积层的影响程度还与料液中污泥浓度有关,在污泥浓度较低时,膜渗透速率与膜面流速呈线性增加。但当污泥浓度较高时,膜面流速增加到一定的数值后,对沉积层的影响减弱,膜通量增加的速度减小。对于外置式MBR,运行条件尽可能控制在低压、高流速,膜面流速宜保持在3m/s~5m/s。这样做不仅有利于保持较高的水通量,而且有利于膜的保养和维护,减少膜的清洗和更换。5、MLSS浸没式MBR好氧区(池)污泥浓度宜控制在3000mg/L~20000mg/L。一般来说,在一定的膜面流速下,当料液中污泥浓度增加时,由于污泥浓度过高,污泥易在膜表面沉积形成厚的污泥层,导致过滤阻力增加,使膜通量下降。但是,料液中污泥浓度也不能太低,否则污染物质降解速率低,同时活性污泥对溶解性有机物的吸附和降解能力减弱,使得混合液上清液中溶解性有机物浓度增加,易被膜表面吸附,导致过滤阻力增加,膜通量下降。因此,应当维持料液中适中的污泥浓度,过高或过低都会使水通量减小。6、pH值膜生物反应池进水pH值宜为6~9。二、MBR生化过程控制进水水温低于8℃时,活性污泥的活性受到一定的影响,此时要适当降低出水量,保证污水中有机物在反应池内得到充分的降解,从而确保出水水质。减缓膜堵塞。在气温发生突变的季节中尤其要注意观察出水水质,如出水水质有突变时,要减少适当出水量、增加曝气时间。正常运行时,应极力避免对微生物新陈代谢有抑制作用的消毒液、消毒剂混入生物反应池中。防止设备中微生物的正常生物机理受到破坏,导致出水恶化。当污水中含有大量的合成洗涤剂或其他起泡物质时,膜生物反应池会出现大量泡沫,此时可采取喷水的方法解决,但不要向反应池内加入含有油性物质的消泡剂来去除泡沫。也不可使用硅胶系列消泡剂。硅胶系列消泡剂被吸附到膜表面,会加快膜间差压的上升,使膜堵塞。此时,即使用药液清洗也很难恢复压差,需要更换膜。MBR法工艺系统应定期排放一定量的剩余污泥。排泥量可根据污泥沉降比、混合液污泥浓度、活性污泥的有机负荷或污泥龄来确定。三、MBR膜污染与清洗的控制膜污染是污水中的悬浮颗粒、胶体等在膜表面沉积,造成膜孔堵塞的现象。膜一旦与料液接触,污染即开始,由于溶质与膜之间相互作用产生吸附,开始改变膜特性。对于微滤膜,这一影响不十分明显,以溶质粒子的聚集与堵孔为主;而对于超滤,如膜材料选择不当,影响相当大,与初始纯水通量相比,可降低20%~40%。尤其在低流速、高溶质浓度情况下,溶质在膜表面达到或超过饱和溶解度时,便有凝胶层形成,导致膜的透过量不依赖于所加压力,引起膜透过量的急剧降低,因此在此种状态下运行的膜,使用后必须清洗,以恢复其性能。控制膜污染的措施有:1)对膜生物反应池系统进水进行预处理,去除其中的粗大颗粒;2)选择合适的操作压力;3)缩短出水泵抽吸时间或延长停吸时间和增加曝气量均有利于减缓膜污染。对膜进行空气清洗可以除去表面杂质,孔中的杂质可用水反洗将其排出。水反洗是用过滤水从反洗罐中泵到抽水管中,根据膜种类的不同,一般每10分钟~24小时反洗一次。当水反洗无效果时,为了保持膜的良好性能,有必要使用化学清洗方法去除污染物。膜的化学清洗依据污染物的具体情况有所不同,使用的清洗药剂也不一样。化学清洗时,选择化学药品的原则一是不能与膜及其他组件材质发生任何化学反应,二是不能因为使用化学药品而引起二次污染。

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2024-07

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污水处理常见设备维护要点

若要使污水与污泥处理系统的正常稳定运行,保证与工艺配套机电设备的运行状况也是非常重要的。同时,机电设备的稳定运行,对污水处理厂节能降耗影响很大。(一)格栅机格栅除污机是污水处理工艺的第一道工序,也是污水处理厂内容易出现故障的设备之一。一旦出现故障,污水处理厂将不能够正常进水。常见问题:格栅机卡阻:不管连续运行还是间歇运行,因为格栅机长时间与污水接触,容易造成轴承磨损,运行出现卡阻现象,造成链条或耙齿拉偏或其他机械故障。为此,需要加强格栅机相关机械部件的润滑保养,以及日常巡检要及时到位。格栅机堵塞:污水中常夹带一些长条状的纤维、塑料袋等易缠绕的杂物,容易造成栅条和耙齿等堵塞。这一方面会使过栅断面减少,造成过栅流速过大,拦污效率下降。另一方面也会造成栅渠过水速率缓慢、沙砾沉积、栅渠溢流等问题。一般只能进行技术改造完善或勤维护,采用人工清理的方式解决。(二)提升水泵国内目前的污水处理厂,大多采用潜水泵提升污水。从实际运行中发现,潜水泵在使用过程中,由于污水中各种杂质与浮渣较多,这些杂质容易缠绕在水泵的叶轮和密封环的间隙里,引起机械密封效果和水泵效率降低,使污水进入到密封腔而产生故障,严重时将导致水泵电机过流损坏。针对该问题主要是加强格栅机的格渣效果,定期检查潜水泵的绝缘和密封、核算提升泵效率,定期轮换使用等。因污水处理厂进水量一天24小时均有变化,以及配套污水收集系统完善程度的不同,使得不同时期污水处理厂进水量可能有较大变化,特别是合流制的排水系统,进水季节性变化的特征非常明显。因此,在潜水泵的选用和配置上,应留有较大的调节空间。通常可采样多台水泵抽排水量呈梯度配置,结合定速泵配合调速泵控制方式,其中定速泵按平均流量选择,满足基本流量需求。调速泵变速运转以适应流量的变化,流量波动较大时以增减运转台数作补充。(三)鼓风机鼓风机是污水处理工艺的关键设备,耗能较大。风量、风压、电耗、噪音等是选用鼓风机的基本技术参数,使用中需结合工艺运行的特点,注意其适用的范围和调节能力。污水处理厂的生物反应池微孔曝气系统一般采用离心式鼓风机。离心风机具有效率高、使用年限长、壳体内不需要润滑、气体不会被油污染等优点,特别是在供风量、风压的适用范围、噪音控制以及运行的稳定等方面均较罗茨风机优越。罗茨风机一般适用于池深较浅,需要的风量和风压较小的情况。在能耗控制上,可采用变频调节控制,设备配置方面,也可多台鼓风机风量呈梯度配置,针对不同的工况,以增强工艺运行调节的灵活性,同时减少电耗。油冷却器、油过滤器要定期清理,保证油质,需定期更换和送检,防止出现乳化现象。油冷却器有风冷和水冷两种方式:采用风冷注意定期清洁风冷却器的散热片,防止堵塞和积集尘垢;采用水冷需定期清理和维护冷却塔以及相应管路,注意保证循环冷却水的水质,可定期加入缓蚀阻垢药剂,防止细菌滋生、冷却器、管路结垢以及铜构件发生原电池反应腐蚀,影响冷却效果甚至污染油质。过滤器要定期清洁或更换,保证进口负压在规定范围以内,减少因负压过高导致的鼓风机喘震故障的发生。(四)曝气头目前大部分的曝气方式采用的是微孔膜曝气,有盘式、球冠式、板式、管式等橡胶膜微孔曝气器类型。曝气器使用一段时间后,因微孔堵塞,阻力增大和橡胶老化、弹性变差等,导致充氧效率均会下降。为避免曝气器的堵塞或阻力增加过大,应定期进行曝气器的清洗。可采用甲酸清洗或大气量高压空气清洗。采用甲酸清洗要小心控制甲酸的浓度、清洗的频次、注意操作安全;采用大气量空气清洗要小心控制气量大小、强度和清洗的频次。另外,注意要定期打开曝气系统的排水阀门,排出冷凝水。对严重堵塞或破损的曝气头要及时更换,保证生物池曝气的均匀性,防止出现死角,堆积污泥。(五)排泥设备因为工艺的差别,有部分污水处理工艺不带二沉池,如SBR、UNITANK等,而且其池底是平的,容易在排泥时形成泥层漏斗。后期排出的混合液浓度降低,未能排出足量的污泥,导致剩余污泥浓度的下降,带来污泥处理能耗、药耗的上升。对于这些工艺的运行,宜采用间歇排泥方式或改造成多点排泥的系统。此外,在有二沉池的生物处理系统,需要对二沉池刮吸泥机进行定期维护,保证排泥顺畅,防止积泥而影响出水SS等指标。(六)脱水机目前国内采用的机械脱水方式主要有离心脱水机和带式压滤脱水机。1、离心脱水机运行中应研究进离心脱水机的浓缩污泥含固率的要求范围,进料量(装机容量),较大产量,离心机差速、转速,不同类型聚丙烯酰胺(PAM)加注率、投加浓度对离心机脱水后的污泥含固率、分离水SS值和回收率的影响。若要离心脱水机的污泥脱水处理达到理想的分离效果,可以从两方面来考虑:转速差越大,污泥在离心机内停留时间越短,泥饼含水率就越高,分离水含固率就可能越大。反之,转速差越小,污泥在离心机内停留时间越长,固液分离越彻底,但必须防止污泥堵塞。利用转速差可以自动地进行调节,以补偿进料中变化的固体含量。当污泥性质已经确定时,可以改变进料投配速率,减少投配量改善固液分离;增加絮凝剂加注率,可以加速固液分离速度,提高分离效果。常见问题:开机报警或振动报警离心脱水机开启时低差速报警引起主电机停机或者振动较大、声音异常,造成报警停机。上述情况为上次停机前冲洗不彻底所致,即冲洗不彻底会导致两种情况发生:一是离心机出泥端积泥多导致再次开启时转鼓和螺旋输送器之间的速差过低而报警;二是转鼓的内壁上存在不规则的残留固体导致转鼓转动不平衡而产生振动报警。轴温过高报警这主要是由于润滑脂油管堵塞致润滑不充分、轴温过高。由于离心脱水机的润滑脂投加装置为半自动装置,相对人工投加系统油管细长,间隔周期长,投加1次润滑脂容易发生油管堵塞的现象。一旦发生,需要人工及时清理,其主要原理是较频繁地加油以保证细长油管的有效畅通。当然,润滑脂亦不能加注过多,否则亦会引起轴承温度升高。主机报警而停机开启离心脱水机或运行过程中调节脱水机转速,主电机变频器调节过大或过快,容易造成加(减)速过电压现象,导致主电机报警。运行中发现,一般变频调节在2Hz左右比较安全。离心脱水机在冲洗状态下,尤其在高速冲洗时,也易造成加(减)速过电压现象,所以在高速冲洗时离心脱水机旁应有运行人员监护。离心脱水机不出泥在离心脱水机正常运转的情况下,相关设备正常运转,但出现不出泥现象,滤液比较混浊,差速和扭矩也较高,无异响,无振动,高速和低速冲洗时扭距左右变化不大,亦出现过扭距忽高忽低的现象,再启动时困难,无差速。这种情况多发生在雨季,由于来水量大,对生物池的污泥负荷冲击大,导致剩余污泥松散、污泥颗粒小。而污泥颗粒越小,比表面积越大(呈指数规律增大),则其拥有更高的水合强度和对脱水过滤更大的阻力,污泥的絮凝效果差且不易脱水。此时,如不及时进行工艺调整,则离心脱水机可能会出现扭矩力不从心的现象(过高),恒扭矩控制模式下差速会进行跟踪。一旦差速过大,很容易导致污泥在脱水机内停留时间短、固环层薄;另一方面,转速差越大,由于转鼓与螺旋之间的相对运动增大,对液环层的扰动程度必然增大,固环层内部分被分离出来的污泥会重新返至液环层,并有可能随分离液流失。这种情况下会产生脱水机不出泥的现象。在进泥浓度较低且污泥松散的情况下,采用高转速、低差速和低进泥量运行能够有效解决不出泥的问题,并且运行效果也不错。高转速是为了增加分离因数,一般来说污泥颗粒越小密度越低,需要的分离因数较高,反之需要较低的分离因数;采用低差速可以延长污泥在脱水机内停留时间,污泥絮凝效果增强的同时在转鼓内接受离心分离的时间将延长,同时由于转鼓和螺旋之间的相对运行减少,对液环层的扰动也减轻,因此固体回收率和泥饼含固率均将提高;低进泥量亦增加固体回收率和泥饼含固率。2、带式压滤脱水机带式压滤脱水机是由上下两条紧张的滤带夹带着淤泥层,从一连串规律排列的辊压筒中呈S形弯曲经过,靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力,把污泥层的毛细水挤压出来,获得含固率较大的泥饼。为保持带式压滤脱水机的正常运行,需注意以下操作与维护事项:(1)对有预脱水区(浓缩区)的,保证布泥均匀;(2)滤带刮刀采用软性材质,减少对滤带和滤带接口处的磨损;(3)保证滤带冲洗水压力,滤带冲洗系统尽量采用不锈钢自净喷嘴,能够自行冲掉堵塞在喷嘴的脏物,保证滤带的孔隙率和污泥脱水效果;(4)经常维护自动防偏带装置与增减压装置,减少滤带边沿磨损;(5)保证自控系统设有连锁保护装置,防止误动作给整机造成的损伤。常见问题:滤带打滑这主要是进泥超负荷,应降低进泥量;滤带张力太小,应增加张力;辊压筒损坏,应及时修复或更换。滤带跑偏这主要是进泥不均匀,在滤带上摊布不均匀,应调整进泥口或更换平泥装置;辊压筒局部损坏或过度磨损,应予以检查更换;辊压筒之间相对位置不平衡,应检查调整;纠偏装置不灵敏。应检查修复。滤带堵塞严重主要是每次冲洗不彻底,应增加冲洗时间或冲洗水压力;滤带张力太大,应适当减小张力;加药过量,即PAM加药过量,粘度增加,常堵塞滤布,另外未充分溶解的PAM也易堵塞滤带;进泥中含砂量太大,也易堵塞滤布,应加强污水预处理系统的运行控制。3、泥饼含固量下降这主要是加药量不足、配药浓度不合适或加药点位置不合理,达不到好的絮凝效果;带速太大,泥饼变薄,导致含固量下降,应及时地降低带速,一般应保证泥饼厚度为5~10mm;滤带张力太小,不能保证足够的压榨力和剪切力,使含固量降低。应适当增大张力;滤带堵塞,不能将水分滤出,使含固量降低,应停止运行,冲洗滤带。4、检测仪表因为仪表监测的污水中杂质多,环境差,经常容易导致在线仪表测量产生误差较大,或者损坏率高,极大地影响了污水处理厂在线监控的力度和自动化控制水平。由于污水处理厂进水中污染物浓度较高、悬浮物较多,容易在采样管道和分析仪器的进样管形成污垢,因此需要针对性配置水样预处理单元和选择水质浓度相匹配的分析仪器量程。在选用设备时,一些自带控制系统的大型设备配置的自控系统与厂内主要控制系统选型要一致,否则设备不易与厂内整个自控系统建立通讯,或建立通讯时需要投入较大的成本。另外,在运行过程中应建立一套详细的维护与操作规程,如维护工作一定要提前计划和准备相应的备品配件;定期对分析仪器进行标定和校正,清洗管道和预处理单元,以及更换消耗件和易损件;加强在线监测系统的日常管理等。由于污水处理厂特殊的构筑物设计及大量地处理污水,污水处理厂发生雷击现象普遍比较严重,对室外设备安全运行构成较大的威胁。对现场设备和仪表的二、三级防雷,防止出现被雷击而使现场设备和仪表的损坏。如果为了控制工程造价而缺少这些设施,那么在今后的运行管理工作中将付出更大的代价。

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2024-07

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污水处理常见设备维护要点

若要使污水与污泥处理系统的正常稳定运行,保证与工艺配套机电设备的运行状况也是非常重要的。同时,机电设备的稳定运行,对污水处理厂节能降耗影响很大。(一)格栅机格栅除污机是污水处理工艺的第一道工序,也是污水处理厂内容易出现故障的设备之一。一旦出现故障,污水处理厂将不能够正常进水。常见问题:格栅机卡阻:不管连续运行还是间歇运行,因为格栅机长时间与污水接触,容易造成轴承磨损,运行出现卡阻现象,造成链条或耙齿拉偏或其他机械故障。为此,需要加强格栅机相关机械部件的润滑保养,以及日常巡检要及时到位。格栅机堵塞:污水中常夹带一些长条状的纤维、塑料袋等易缠绕的杂物,容易造成栅条和耙齿等堵塞。这一方面会使过栅断面减少,造成过栅流速过大,拦污效率下降。另一方面也会造成栅渠过水速率缓慢、沙砾沉积、栅渠溢流等问题。一般只能进行技术改造完善或勤维护,采用人工清理的方式解决。(二)提升水泵国内目前的污水处理厂,大多采用潜水泵提升污水。从实际运行中发现,潜水泵在使用过程中,由于污水中各种杂质与浮渣较多,这些杂质容易缠绕在水泵的叶轮和密封环的间隙里,引起机械密封效果和水泵效率降低,使污水进入到密封腔而产生故障,严重时将导致水泵电机过流损坏。针对该问题主要是加强格栅机的格渣效果,定期检查潜水泵的绝缘和密封、核算提升泵效率,定期轮换使用等。因污水处理厂进水量一天24小时均有变化,以及配套污水收集系统完善程度的不同,使得不同时期污水处理厂进水量可能有较大变化,特别是合流制的排水系统,进水季节性变化的特征非常明显。因此,在潜水泵的选用和配置上,应留有较大的调节空间。通常可采样多台水泵抽排水量呈梯度配置,结合定速泵配合调速泵控制方式,其中定速泵按平均流量选择,满足基本流量需求。调速泵变速运转以适应流量的变化,流量波动较大时以增减运转台数作补充。(三)鼓风机鼓风机是污水处理工艺的关键设备,耗能较大。风量、风压、电耗、噪音等是选用鼓风机的基本技术参数,使用中需结合工艺运行的特点,注意其适用的范围和调节能力。污水处理厂的生物反应池微孔曝气系统一般采用离心式鼓风机。离心风机具有效率高、使用年限长、壳体内不需要润滑、气体不会被油污染等优点,特别是在供风量、风压的适用范围、噪音控制以及运行的稳定等方面均较罗茨风机优越。罗茨风机一般适用于池深较浅,需要的风量和风压较小的情况。在能耗控制上,可采用变频调节控制,设备配置方面,也可多台鼓风机风量呈梯度配置,针对不同的工况,以增强工艺运行调节的灵活性,同时减少电耗。油冷却器、油过滤器要定期清理,保证油质,需定期更换和送检,防止出现乳化现象。油冷却器有风冷和水冷两种方式:采用风冷注意定期清洁风冷却器的散热片,防止堵塞和积集尘垢;采用水冷需定期清理和维护冷却塔以及相应管路,注意保证循环冷却水的水质,可定期加入缓蚀阻垢药剂,防止细菌滋生、冷却器、管路结垢以及铜构件发生原电池反应腐蚀,影响冷却效果甚至污染油质。过滤器要定期清洁或更换,保证进口负压在规定范围以内,减少因负压过高导致的鼓风机喘震故障的发生。(四)曝气头目前大部分的曝气方式采用的是微孔膜曝气,有盘式、球冠式、板式、管式等橡胶膜微孔曝气器类型。曝气器使用一段时间后,因微孔堵塞,阻力增大和橡胶老化、弹性变差等,导致充氧效率均会下降。为避免曝气器的堵塞或阻力增加过大,应定期进行曝气器的清洗。可采用甲酸清洗或大气量高压空气清洗。采用甲酸清洗要小心控制甲酸的浓度、清洗的频次、注意操作安全;采用大气量空气清洗要小心控制气量大小、强度和清洗的频次。另外,注意要定期打开曝气系统的排水阀门,排出冷凝水。对严重堵塞或破损的曝气头要及时更换,保证生物池曝气的均匀性,防止出现死角,堆积污泥。(五)排泥设备因为工艺的差别,有部分污水处理工艺不带二沉池,如SBR、UNITANK等,而且其池底是平的,容易在排泥时形成泥层漏斗。后期排出的混合液浓度降低,未能排出足量的污泥,导致剩余污泥浓度的下降,带来污泥处理能耗、药耗的上升。对于这些工艺的运行,宜采用间歇排泥方式或改造成多点排泥的系统。此外,在有二沉池的生物处理系统,需要对二沉池刮吸泥机进行定期维护,保证排泥顺畅,防止积泥而影响出水SS等指标。(六)脱水机目前国内采用的机械脱水方式主要有离心脱水机和带式压滤脱水机。1、离心脱水机运行中应研究进离心脱水机的浓缩污泥含固率的要求范围,进料量(装机容量),较大产量,离心机差速、转速,不同类型聚丙烯酰胺(PAM)加注率、投加浓度对离心机脱水后的污泥含固率、分离水SS值和回收率的影响。若要离心脱水机的污泥脱水处理达到理想的分离效果,可以从两方面来考虑:转速差越大,污泥在离心机内停留时间越短,泥饼含水率就越高,分离水含固率就可能越大。反之,转速差越小,污泥在离心机内停留时间越长,固液分离越彻底,但必须防止污泥堵塞。利用转速差可以自动地进行调节,以补偿进料中变化的固体含量。当污泥性质已经确定时,可以改变进料投配速率,减少投配量改善固液分离;增加絮凝剂加注率,可以加速固液分离速度,提高分离效果。常见问题:开机报警或振动报警离心脱水机开启时低差速报警引起主电机停机或者振动较大、声音异常,造成报警停机。上述情况为上次停机前冲洗不彻底所致,即冲洗不彻底会导致两种情况发生:一是离心机出泥端积泥多导致再次开启时转鼓和螺旋输送器之间的速差过低而报警;二是转鼓的内壁上存在不规则的残留固体导致转鼓转动不平衡而产生振动报警。轴温过高报警这主要是由于润滑脂油管堵塞致润滑不充分、轴温过高。由于离心脱水机的润滑脂投加装置为半自动装置,相对人工投加系统油管细长,间隔周期长,投加1次润滑脂容易发生油管堵塞的现象。一旦发生,需要人工及时清理,其主要原理是较频繁地加油以保证细长油管的有效畅通。当然,润滑脂亦不能加注过多,否则亦会引起轴承温度升高。主机报警而停机开启离心脱水机或运行过程中调节脱水机转速,主电机变频器调节过大或过快,容易造成加(减)速过电压现象,导致主电机报警。运行中发现,一般变频调节在2Hz左右比较安全。离心脱水机在冲洗状态下,尤其在高速冲洗时,也易造成加(减)速过电压现象,所以在高速冲洗时离心脱水机旁应有运行人员监护。离心脱水机不出泥在离心脱水机正常运转的情况下,相关设备正常运转,但出现不出泥现象,滤液比较混浊,差速和扭矩也较高,无异响,无振动,高速和低速冲洗时扭距左右变化不大,亦出现过扭距忽高忽低的现象,再启动时困难,无差速。这种情况多发生在雨季,由于来水量大,对生物池的污泥负荷冲击大,导致剩余污泥松散、污泥颗粒小。而污泥颗粒越小,比表面积越大(呈指数规律增大),则其拥有更高的水合强度和对脱水过滤更大的阻力,污泥的絮凝效果差且不易脱水。此时,如不及时进行工艺调整,则离心脱水机可能会出现扭矩力不从心的现象(过高),恒扭矩控制模式下差速会进行跟踪。一旦差速过大,很容易导致污泥在脱水机内停留时间短、固环层薄;另一方面,转速差越大,由于转鼓与螺旋之间的相对运动增大,对液环层的扰动程度必然增大,固环层内部分被分离出来的污泥会重新返至液环层,并有可能随分离液流失。这种情况下会产生脱水机不出泥的现象。在进泥浓度较低且污泥松散的情况下,采用高转速、低差速和低进泥量运行能够有效解决不出泥的问题,并且运行效果也不错。高转速是为了增加分离因数,一般来说污泥颗粒越小密度越低,需要的分离因数较高,反之需要较低的分离因数;采用低差速可以延长污泥在脱水机内停留时间,污泥絮凝效果增强的同时在转鼓内接受离心分离的时间将延长,同时由于转鼓和螺旋之间的相对运行减少,对液环层的扰动也减轻,因此固体回收率和泥饼含固率均将提高;低进泥量亦增加固体回收率和泥饼含固率。2、带式压滤脱水机带式压滤脱水机是由上下两条紧张的滤带夹带着淤泥层,从一连串规律排列的辊压筒中呈S形弯曲经过,靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力,把污泥层的毛细水挤压出来,获得含固率较大的泥饼。为保持带式压滤脱水机的正常运行,需注意以下操作与维护事项:(1)对有预脱水区(浓缩区)的,保证布泥均匀;(2)滤带刮刀采用软性材质,减少对滤带和滤带接口处的磨损;(3)保证滤带冲洗水压力,滤带冲洗系统尽量采用不锈钢自净喷嘴,能够自行冲掉堵塞在喷嘴的脏物,保证滤带的孔隙率和污泥脱水效果;(4)经常维护自动防偏带装置与增减压装置,减少滤带边沿磨损;(5)保证自控系统设有连锁保护装置,防止误动作给整机造成的损伤。常见问题:滤带打滑这主要是进泥超负荷,应降低进泥量;滤带张力太小,应增加张力;辊压筒损坏,应及时修复或更换。滤带跑偏这主要是进泥不均匀,在滤带上摊布不均匀,应调整进泥口或更换平泥装置;辊压筒局部损坏或过度磨损,应予以检查更换;辊压筒之间相对位置不平衡,应检查调整;纠偏装置不灵敏。应检查修复。滤带堵塞严重主要是每次冲洗不彻底,应增加冲洗时间或冲洗水压力;滤带张力太大,应适当减小张力;加药过量,即PAM加药过量,粘度增加,常堵塞滤布,另外未充分溶解的PAM也易堵塞滤带;进泥中含砂量太大,也易堵塞滤布,应加强污水预处理系统的运行控制。3、泥饼含固量下降这主要是加药量不足、配药浓度不合适或加药点位置不合理,达不到好的絮凝效果;带速太大,泥饼变薄,导致含固量下降,应及时地降低带速,一般应保证泥饼厚度为5~10mm;滤带张力太小,不能保证足够的压榨力和剪切力,使含固量降低。应适当增大张力;滤带堵塞,不能将水分滤出,使含固量降低,应停止运行,冲洗滤带。4、检测仪表因为仪表监测的污水中杂质多,环境差,经常容易导致在线仪表测量产生误差较大,或者损坏率高,极大地影响了污水处理厂在线监控的力度和自动化控制水平。由于污水处理厂进水中污染物浓度较高、悬浮物较多,容易在采样管道和分析仪器的进样管形成污垢,因此需要针对性配置水样预处理单元和选择水质浓度相匹配的分析仪器量程。在选用设备时,一些自带控制系统的大型设备配置的自控系统与厂内主要控制系统选型要一致,否则设备不易与厂内整个自控系统建立通讯,或建立通讯时需要投入较大的成本。另外,在运行过程中应建立一套详细的维护与操作规程,如维护工作一定要提前计划和准备相应的备品配件;定期对分析仪器进行标定和校正,清洗管道和预处理单元,以及更换消耗件和易损件;加强在线监测系统的日常管理等。由于污水处理厂特殊的构筑物设计及大量地处理污水,污水处理厂发生雷击现象普遍比较严重,对室外设备安全运行构成较大的威胁。对现场设备和仪表的二、三级防雷,防止出现被雷击而使现场设备和仪表的损坏。如果为了控制工程造价而缺少这些设施,那么在今后的运行管理工作中将付出更大的代价。

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2024-06

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【干货】生物强化技术详解!

随着现代合成工业的发展,大量异生化合物(Xenobiotics)进入了工业废水和城市污水中,由于其本身具有结构复杂性和生物陌生性,因此很难在短时间内被常规生物处理系统中的微生物分解氧化。为了解决难降解有机废水的处理问题,国外学者提出了生物强化技术(Bioaugmentation)的概念。生物强化技术是指在生物处理系统中,通过投加具有特定功能的微生物、营养物或基质类似物,达到提高废水处理效果的手段和方法。2作用机制2.1高效菌种的直接作用这种作用机制首先需要通过驯化、筛选、诱变和基因重组等生物技术手段得到1株以目标降解物质为主要碳源和能源的高效微生物菌种,再经培养繁殖后,投放到具有目标降解物质的废水处理系统中。因此,当原处理系统中不含高效菌种时,如果投入一定量的高效菌种,则可有针对性地去除废水中的目标降解物;当原处理系统中只存在少量高效菌种时,那么投加高效菌种后,可大大缩短微生物驯化所需要的时间。在水力停留时间不变的情况下,能达到较好的去除效果。2.2微生物的共代谢作用所谓微生物的共代谢作用是指只有在初级能源物质存在时,才能进行的有机化物的生物降解过程。共代谢过程不仅包括微生物在正常生长代谢过程中对非生长基质的共同氧化,而且也包括了休止细胞(restingcells)对不可利用基质的氧化代谢。微生物的共代谢作用可分为:①以易降解的有机物为碳源和能源,提高共代谢菌的生理活性;②以目标污染物的降解产物、前体作为酶的诱导物,提高酶的合成;③不同微生物之间的协同作用。共代谢虽然能提高难降解有机物的去除效果,但机理十分复杂,迄今有很多问题尚处于研究阶段。一些学者曾针对共代谢现象提出了各种假设。Foster认为微生物不能在某种基质上生长的原因并不是由于微生物无法分解代谢该物质,而是由于微生物本身缺乏吸收、同化其氧化产物的能力。Hughes提出卤代芳烃化合物的共代谢可能是由于微生物无法从苯环上脱去卤素取代基,并把芳香环基质导向碳吸收同化的节点。Tranter和Cain把具有氧化代谢卤代芳烃化合物功能的细菌不能在该基质上生长的原因归结于有毒产物的积累。但目前提出的各种假设都不能圆满地解释实际工程中所发生的各种共代谢现象。许多难降解有机物的去除是通过共代谢途径进行的。例如在氧化塘处理焦化废水的系统中,投加生活污水可大大提高COD的去除率,其主要原因就是生活污水中含有多种营养元素,加强了生物的共代谢作用。瞿福平等在对氯代芳香烃化合物的研究中发现,氯苯类同系物共存时,对氯苯的生物降解性有一定程度的影响。邻二氯苯,间二氯苯的共存有利于整个体系的降解,但氯苯的耗氧速率有所降低。Adriaens等研究发现,一株Acinetbactersp.生长在含有4-氯苯甲酸盐(4CB)的基质上时,可以将原来不能利用的3,4-二氯苯甲酸盐(3,4-DCB)转化成3-氯-4-羟基苯甲酸盐,毫无疑问共代谢在其中发挥了重要的作用。3实施途径3.1投加高效降解微生物该技术得以实施的前提是获得能作用于目标降解物的高效菌株,从理论上讲,对于天然合成的有机物,一般都能够找到相应的降解菌株。一些难降解有机物的高效降解菌如表1所示。这些降解菌在纯培养体系中大多数都能表现出高活性,但在多菌株共存的生物处理系统中,投加纯培养高效降解菌株(菌剂)后,能否起到强化生物处理作用,在实际生产中,尚难以预料。要使高效菌持续发挥作用必须满足下列条件:(1)投加后菌体具有的高活性不被破坏;(2)菌体可快速降解目标污染物;(3)在系统中(如曝气池)不仅要具有竞争性生存的能力,而且生物量还应具有一定的水平。3.2投加营养物和基质类似物由于大部分难降解有机物的降解是通过共代谢途径进行的,在常规活性污泥系统中可降解目标污染物的微生物活性和数量都比较低。通过投加某些碳源和能源营养物质,或提供目标污染物降解过程中所需要的因子,将有助于降解菌的生长,改善处理系统的运行工况。投加基质类似物是由代谢酶的诱导作用提出的,即利用目标污染物的降解产物、前体作为酶的诱导物,提高酶的活性。在废水处理中,诱导物(基质类似物)应满足:①毒性小;②价格低廉且有多种用途;③在无富集基质(目标污染物)时,诱导物可维持富集培养物的生长特性与污染物降解动力学。3.3投加遗传工程菌GEM按照传统方法,要得到能降解目标污染物的高效菌种,至少需要1个月甚至几个月的时间。基因工程的发展为人类快速获得高效菌种提供了新方法。生物学发现微生物对污染物的降解性与其所带的质粒有关。在废水处理中,可利用降解性质粒的相容性,把能够降解不同难降解物质的质粒组合到1个菌种中,组建1个多质粒的新菌种,这样就能使1种微生物降解多种污染物质或完成降解过程的多个环节,或使非降解性的菌种带上质粒从而获得降解性。近年来,通过基因工程技术构建的具有特殊降解功能的GEM已有突破性进展,所获得的菌株在纯培养中,可有效降解一些难降解物质,但在具有复杂生态系统的废水处理构筑物中,能否达到预期的目标污染物的降解效果,尚需深入的研究。4效果及评价4.1提高目标污染物的去除效果生物增强作用比一般的废水处理方法更能提高系统对BOD5、COD、TOC或某种特定难降解物的去除效果。Chamber利用投加高效菌种强化法处理牛奶废水,在延时曝气、曝气塘和氧化沟3种不同的处理系统,都提高了BOD5、COD的去除率。Hung等用该方法处理马铃薯废水时,TOC的去除率达到98%。Selvaratnam等通过在活性污泥法中投加苯酚降解菌PseudomonasputidaATCC11172提高了苯酚的去除率。在40d内处理系统对苯酚的去除率可保持在95%~100%;而在没有采用生物强化的对照组中苯酚的去除率开始很高,但很快降低到40%左右。Chin等在附着生长生物床中,加入降解BTX(苯、甲苯、二甲苯)的混合优势菌,HRT=1.9h,生物增强系统的去除效果为10mg/LBTX,而非生物增强系统的去除效果仅为3.2mg/LBTX。在序批式培养条件下,Schmidt等人先后证实,葡萄糖对Pseud.putida-l菌株降解硝基酚的强化作用,短链脂肪酸及葡萄糖对氯代芳烃化合物的还原脱氯过程的刺激作用,以及葡萄糖降解过程中产生的还原当量NADH促进偶氮染料的还原裂解脱色作用。徐向阳等(1997,1998)报道,以易降解工业有机废水作为含PCP和染料有机废水厌氧处理的共基质,均有助于厌氧颗粒污泥形成,改善与稳定厌氧废水处理的效果。4.2改善污泥性能,减少污泥产量生物增强作用不仅可以有效地消除污泥膨胀,增强污泥沉降性能,而且可减少污泥产量,一般可使污泥容积降低17%~30%。这不仅可改善出水水质,而且可减少污泥排放和污泥处理的能耗。Chamber的研究结果表明,在延时曝气系统中,使用接种生物增强剂,运行3周就可消除污泥膨胀现象;在氧化沟系统中,运行4周就可消除膨胀现象。在大规模废水处理中,Hung等发现,使用生物增强剂后,污泥床厚度由2.3~2.7m降到了0.7~1.0m,既降低了能耗,又控制了臭气的产生。4.3缩短系统的启动时间,增强耐冲击负荷的能力和系统的稳定性投加一定量的高效菌种,增大处理系统中有效菌种的比率,可缩短系统的启动时间,达到较高的快速处理效果,同时还可增强系统的耐冲击负荷能力以及处理系统的稳定性。Edgehill等曾用降解五氯酚(PCP)的纯种菌来增强活性污泥处理系统,向系统中加入10%(相对于固有菌量)的纯种菌后,PCP废水处理的驯化期被大大缩短了。为了研究酚的降解情况,Watanabe等把3种菌接种到3个活性污泥系统的单元体系中,结果发现,在普通活性污泥系统中,需要10d才能将酚完全降解,而在接种了E1、E2菌种的增强系统中,分别只需要2、3d就可将酚完全降解。5生物强化系统的优化设计应用生物增强技术时要综合考虑水质、水量、投菌量、营养物质、消耗氧量、反应器类型、水力停留时间等诸多因素。菌量、营养物和基质类似物的投加量是生物强化系统设计的重要参数。随着投菌量的增加,一般强化效果会提高,但投菌量过大,废水处理成本则会升高。因此,投菌量要根据废水中目标降解物的含量和要达到的处理水平来决定,一般在系统启动时,采用重投菌,投菌量比较大,系统稳定后,投菌量可为启动时的1/10~1/8。高效菌的投加方式如表2所示。在实际工程应用中,可选择适当的投加方式。6结束语生物强化技术已成为在现代废水处理的研究热点。该方法具有许多优点,可提高难降解有机物的去除率、改善污泥性能、缩短系统的启动时间、增强系统的运行稳定性和耐冲击负荷能力等。利用原有水处理设施,生物增强技术能明显地提高水处理范围和水处理能力,操作简便,易于管理。生物强化技术与传统生物处理技术相结合,已成为废水生物处理的必然趋势。

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