【鏈接上篇】汙水處理工程師成為專家必須掌握的50個知識點!

                   

連接上篇精彩繼續

26、微生物是如何將廢水中的有機汙染物分解去除掉的

由於廢水中存在碳水化合物、脂肪、蛋白質等有機物,這些無生命的有機物是微生物的食料,一部分降解、合成為細胞物質(組合代謝產物),另一部分降解氧化為水份,二氧化碳等(分解代謝產物),在此過程中廢水中的有機汙染物被微生物降解去除。

27、微生物與那些因素有關

微生物除了需要營養,還需要合適的環境因素,如溫度、pH值、溶解氧、滲透壓等才能生存。如果環境條件不正常,會影響微生物的生命活動,甚至發生變異或死亡。

28、微生物最適宜在什麽溫度範圍內生長繁殖

在廢水生物處理中,微生物最適宜的溫度範圍一般為16-30℃,最高溫度在37-43℃,當溫度低於10℃時,微生物將不再生長。

在適宜的溫度範圍內,溫度每提高10℃,微生物的代謝速率會相應提高,COD的去除率也會提高10%左右;相反,溫度每降低10℃,COD的去除率會降低10%,因此在冬季時,COD的生化去除率會明顯低於其它季節。

29、微生物最適宜的PH條件應在什麽範圍內

微生物的生命活動、物質代謝與pH值有密切關係。大多數微生物對pH的適應範圍在4.5-9,而最適宜的pH值的範圍在6.5-7.5。當pH低於6.5時,真菌開始與細菌競爭,pH到4.5時,真菌在生化池內將占完全的優勢,其結果是嚴重影響汙泥的沉降結果;當pH超過9時,微生物的代謝速度將受到阻礙。

不同的微生物對pH值的適應範圍要求是不一樣的。在好氧生物處理中,pH可在6.5-8.5之間變化;厭氧生物處理中,微生物以pH的要求比較嚴格,pH應在6.7-7.4之間。

30、什麽叫溶解氧,溶解氧與微生物的關係如何

溶解在水體中的氧被稱溶解氧。水體中的生物與好氧微生物,它們所賴以生存的氧氣就是溶解氧。不同的微生物對溶解氧的要求是不一樣的。好氧微生物需要供給充足的溶解氧,一般來說,溶解氧應維持在3mg/L為宜,最低不應低於2mg/L;兼氧微生物要求溶解氧的範圍在0.2-2.0mg/L之間;而厭氧微生物要求溶解氧的範圍在0.2mg/L以下。

31、為什麽高濃度的含鹽廢水對微生物的影響大

我們先來描述一個滲透壓的實驗:用一張半滲透薄膜將兩種不同濃度的鹽溶液隔開,低濃度鹽溶液的水分子就會透過半滲透薄膜進入高濃度鹽溶液,而高濃度鹽溶液的水分子也會透過半滲透薄膜進入低濃度鹽溶液,但其數量要少,故高濃度鹽溶液一側的液麵會升高,當兩側液麵的高差產生了足夠阻止水再流動的壓力時滲透就會停止,這時兩側液麵的高差產生的壓力就是滲透壓。一般來說,鹽分濃度越高,滲透壓越大。

微生物在鹽水溶液中的情況與滲透壓的實驗是相似的。微生物的單位結構是細胞,細胞壁相當於半滲透膜,在氯離子濃度小於等於2000mg/L時,細胞壁可承受的滲透壓為0.5-1.0大氣壓,即使加上細胞壁和細胞質膜有一定的堅韌性和彈性,細胞壁可承受的滲透壓也不會大於5-6大氣壓。

但當水溶液中的氯離子濃度在5000mg/L以上時,滲透壓大約將增大至10-30大氣壓,在這樣大的滲透壓下,微生物體內的水分子會大量滲透到體外溶液中,造成細胞失水而發生質壁分離,嚴重者微生物死亡。在日常生活中,人們用食鹽(氯化鈉)醃漬蔬菜和魚肉,滅菌防腐保存食物,就是運用了這個道理。

工程經驗數據表明:當廢水中的氯離子濃度大於2000mg/L時,微生物的活性將受到抑止,COD去除率會明顯下降;當廢水中的氯離子濃度大於8000mg/L時,會造成汙泥體積膨脹,水麵泛出大量泡沫,微生物會相繼死亡。

不過,經過長期馴化,微生物會逐漸適應在高濃度的鹽水中生長繁殖。目前已經有人馴化出能夠適應10000mg/L以上氯離子或硫酸根濃度的微生物。但是,滲透壓的原理告訴我們,已經適應在高濃度的鹽水中生長繁殖的微生物,細胞液的含鹽濃度是很高的,一旦當廢水中的鹽分濃度較低或很低時,廢水中的水分子會大量滲入微生物體內,使微生物細胞發生膨脹,嚴重者破裂死亡。

因此,經過長期馴化並能逐漸適應在高濃度的鹽水中生長繁殖的微生物,對生化進水中的鹽分濃度要求始終保持在相當高的水平,不能忽高忽低,否則微生物將會大量死亡。

32、好氧生化處理與兼氧生化處理,二者有何區別

生化處理根據微生物生長對氧環境的要求的不同,可分為好氧生化處理與缺氧生化處理兩大類,缺氧生化處理又可分為兼氧生化處理和厭氧生化處理。

在好氧生化處理過程中,好氧微生物必須在大量氧的存在下生長繁殖,並降低廢水中的有機物質;而兼氧生化處理過程中,兼氧微生物隻需要少量氧即可生長繁殖並對廢水中的有機物質進行降解處理,如果水中氧太多,兼氧微生物反而生長不好從而影響它對有機物質的處理效率。

兼氧微生物可適應COD濃度較高的廢水,進水COD濃度可提高到2000mg/L以上,COD去除率一般在50-80%;而好氧微生物隻能適應於COD濃度較低的廢水,進水COD濃度一般控製在1000-1500mg/L以下,COD去除率一般在50-80%,兼氧生化處理和好氧生化處理的時間都不太長,一般都在12-24小時。

人們利用兼氧生化和好氧生化之間的差別和相同之長,將兼氧生化處理和好氧生化處理組合起來,讓COD濃度較高的廢水先進行兼氧生化處理,再讓兼氧池的處理出水作為好氧池的進水,這樣的組合處理可以減少生化池的容積,既節省了環保投資又減少了日常的運行費用。

33、怎樣成為優秀的汙水處理工程師呢?

34、生物處理在廢水處理工程上有哪些應用

生物處理在廢水處理工程上應用得最廣泛最實用的技術有二大類:一類叫做活性汙泥法,另一類叫做生物膜法

活性汙泥法是以懸浮狀生物群體的生化代謝作用進行好氧的廢水處理形式。微生物在生長繁殖過程中可以形成表麵積較大的菌膠團,它可以大量絮凝和吸附廢水的懸浮的膠體狀或溶解的汙染物,並將這些物質吸收入細胞體內,在氧的參與下,將這些物質完全氧化放出能量、CO2和H2O。活性汙泥法的汙泥濃度一般在4g/L。

而在生物膜法中,微生物附著在填料的表麵,形成膠質相連的生物膜。生物膜一般呈蓬鬆的絮狀結構,微孔較多,表麵積很大,具有很強的吸附作用,有利於微生物進一步對這些被吸附的有機物分解和利用。

在處理過程中,水的流動和空氣的攪動使生物膜表麵和水不斷接觸,廢水中的有機汙染物和溶解氧為生物膜所吸附,生物膜上的微生物不斷分解這些有機物質,在氧化分解有機物質的同時,生物膜本身也不斷新陳代謝,衰老的生物膜脫落下來被處理出水從生物處理設施中帶出並在沉澱池中與水分離。生物膜法的汙泥濃度一般在6-8g/L。

為了提高汙泥濃度,進而提高處理效率,可以將活性汙泥法與生物膜法結合起來,即在活性汙泥池中添加填料,這種既有掛膜的微生物又有懸浮微生物的生物反應器稱為複合式生物反應器,它具有很高的汙泥濃度,一般在14g/L左右。

35、生物膜法和活性汙泥法有哪些異同之處

生物膜法和活性汙泥法是以生化處理的不同反應器形式,從外觀上看主要區別在於前者的微生物不需要填料載體,生物汙泥是懸浮的,而後者的微生物是固定在填料上的,然而它們處理廢水、淨化水質的機理是一樣的。另外,二者的生物汙泥都是好氧活性汙泥,而且汙泥的組成也具有一定的相似性。

此外,生物膜法中的微生物,由於是固定在填料上的,可以形成比較穩定的生態係統,其生活能量和消耗能量不象活性汙泥法中的微生物那樣大,因此生物膜法的剩餘汙泥比活性汙泥法要少。上海信誼百路達藥業有限公司的接觸氧化池采用生物膜法,而SBR生化池采用活性汙泥法。

36、什麽叫活性汙泥

從微生物角度來看,生化池中的汙泥是由各種各樣有生物活性的微生物組成的一個生物群體。

如果把汙泥的泥粒放在顯微鏡下觀察,可以看到裏麵有多種微生物---細菌、黴菌、原生動物和後生動物(如輪蟲、昆蟲的幼蟲和蠕蟲等),它們構成一條食物鏈,細菌和黴菌能分解複雜的有機化合物,獲得自身活動必需的能量並構造自身。

原生動物以細菌和黴菌為食,又被後生動物所消耗,後生動物也可以直接依靠細菌生活。這種充滿微生物、具有降解有機物能力的絮狀泥粒就叫做活性汙泥。

活性汙泥除了由微生物組成之外,還含有一些無機物質和吸附在活性汙泥上不能再被生物降解的有機物(即微生物的代謝殘餘物)。活性汙泥的含水率一般在98-99%。活性汙泥象礬花一樣,具有很大的表麵積,因此具有很強的吸附力和氧化分解有機物的能力

37、怎樣評價活性汙泥法與生物膜法中的活性汙泥

活性汙泥法與生物膜法的活性汙泥生長情況的判別和評價是不一樣的。

在生物膜法中,活性汙泥生長情況的評價主要采用顯微鏡直接觀察生物相。

在活性汙泥法中,評價活性汙泥生長情況的評價除了直接用顯微鏡觀察生物相外,常用的評價指標還有:混合液懸浮固體(MLSS),混合液揮發性懸浮固體(MLVSS),汙泥沉降比(SV),汙泥沉降指數(SVI)等。

38、哪一類微生物表明生化處理效果良好

微型後生動物(如輪蟲、線蟲等)的出現則表明微生物群落生長良好,活性汙泥的生態係統比較穩定,這時候的生化處理效果最佳,這就好比能經常捕獲到大魚的河流裏,小魚小蝦生長良好的情況一樣。

39、什麽叫混合液懸浮固體(MLSS)

混合液懸浮固體(MLSS)亦要稱為汙泥濃度,它是指單位體積生化池混合液所含幹汙泥的重量,單位為毫克/升,用來表征活性汙泥濃度。它包括有機物和無機物兩部分。一般來說SBR生化池內MLSS值控製在2000-4000mg/L左右為宜。

40、什麽叫混合液揮發性懸浮固體(MLVSS)

混合液揮發性懸浮固體(MLVSS)是指單位體積生化池混合液所含幹汙泥中可揮發性物質的重量,單位也是毫克/升,由於它不包括活性汙泥中的無機物,因此能較確切地代表活性汙泥中微生物的數量。

41、汙泥沉降比(SV)

汙泥沉降比(SV)是指曝氣池內混合液在100毫升量筒中,靜止沉澱30分鍾後,沉澱汙泥與混合液之體積比(%),因此有時也用SV30來表示。一般來說生化池內的SV在20-40%之間。汙泥沉降比測定比較簡單,是評SV定活性汙泥的重要指標之一,它常被用於控製剩餘汙泥的排放和及時反時汙泥膨脹等異常現象。顯然與汙泥濃度也有關係。

42、汙泥指數(SVI)

汙泥指數(SVI)全稱汙泥容積指數,1克幹汙泥在濕態時所占體積的毫升數,其計算公式如下為:

SVI=SV*10/MLSS

SVI剔除了汙泥濃度因素的影響,更能反映活性汙泥凝聚性和沉降性,一般認為:

當60<SVI<100時,汙泥沉降性能

當100<SVI<200時,汙泥沉降性能一般

當200<SVI<300時,汙泥由膨脹的趨勢

當SVI>300時,汙泥已膨脹

43、溶解氧(DO)表示什麽

溶解氧(DO)表示水中氧的溶解量,單位用mg/L表示。不同的生化處理方式對溶解氧的要求也不同,在兼氧生化過程中,水中的溶解氧一般在0.2-2.0mg/L之間,而在SBR好氧生化過程中,水中的溶解氧一般在2.0-8.0mg/L之間。因此,兼氧池操作時曝氣量要小,曝氣時間要短;而在SBR好氧池操作時,曝氣量和曝氣時間要大得多和長得多,而我們用的是接觸氧化,溶解氧控製在2.0-4.0mg/L。

44、廢水中溶解氧的含量與哪些因素有關

水中溶解氧的濃度可以用Henry定律來表示:當達到溶解平衡時:C=KH*P

其中:C為溶解平衡時水中氧的溶解度;P為氣相中氧的分壓;KH為Henry係數,與溫度有關;增加曝氣努力使氧的溶解接近平衡,而同時活性汙泥還會消耗水中的氧。因此廢水中實際溶解氧量與水溫、有效水深(影響壓力)、曝氣量、汙泥濃度、鹽度等因素有關。

45、生化過程中微生物所需的氧氣由誰提供

生化過程中微生物所需的氧氣主要由羅茨風機提供。

46、生化過程為什麽需要經常補充廢水中的營養物

利用生化過程去除汙染物的方法,主要是利用微生物的新陳代謝過程,而微生物的細胞合成等生命過程均需要有足夠量和種類營養物質(包括微量元素)。對於化工類廢水來說,由於生產產品的單一性,因此廢水水質的組成的成分也較為單一,缺乏微生物必要的營養物質。

比如講,***公司的生產廢水中隻有碳和氮而沒有磷,這種廢水無法滿足微生物新陳代謝需要,因此必須添加廢水中磷完善微生物新陳代謝的過程,促進微生物細胞的合成。這就像人在吃米飯、麵粉的同時,還要攝入足夠量的維生素一樣。

47、廢水中微生物所需的各營養元素之間的比例

微生物像動物植物一樣也需要必要的營養物質才能夠生長繁殖,微生物所需要的營養物質主要是指碳(C)、氮(N)、和磷(P),廢水中主要營養元素的組成比例有一定的要求,對於好氧生化一般為C:N:P=100:5:1(重量比)。

48、為什麽會有剩餘汙泥產生

在生化處理過程中,活性汙泥中的微生物不斷地消耗著廢水中的有機物質。被消耗的有機物質中,一部分有機物質被氧化以提供微生物生命活動所需的能量,另一部分有機物質則被微生物利用以合成新的細胞質,從而使微生物繁衍生殖,微生物在新陳代謝的同時,又有一部分老的微生物死亡,故產生了剩餘汙泥。

49、怎樣估算剩餘汙泥的產生量

在微生物的新陳代謝過程中,部分有機物質(BOD)被微生物利用合成了新的細胞質以替代死亡了的微生物。因此,剩餘汙泥的產生量配被分解了的BOD數量有關,兩者之間是有關聯的。

工程設計時,一般都考慮每處理一公斤BOD5,產生0.6-0.8公斤的剩餘汙泥(100%),折算成含水率為80%的幹汙泥則為3-4公斤。

50、什麽叫生物炭發(PACT法)

有些難以生物降解的製藥廢水,其生化處理出水中的COD要達到國家一級排放標準(100mg/L)以下是比較困難的,因此生化處理出水應再采用顆粒活性炭吸附處理技術以保證出水達標是不可缺少的。

但是,顆粒活性炭吸附處理法有一個致命的弱點即處理成本太高,其根本原因是顆粒活性炭吸附處理COD的動態吸附容量在10%左右(重量百分比),即一噸活性炭隻能吸附處理廢水中的COD在100公斤左右。

由於顆粒活性炭再生困難,處理成本高,因此顆粒活性炭處理技術的應用推廣在國內還並不普遍。那麽是不是可以開發一種新的技術,這種技術可以大幅度地提高活性炭的動態吸附容量,有效地降低廢水的處理成本呢?

由杜邦公司最先開發的生物炭法工藝(Powdered Activated Carbon Treatment Process)就是這種新技術的代表之一。

生物炭法簡稱“PACT法”,或“PACSBR生化法”,被國外認為是最有發展前途的新型的廢水生化處理工藝,在生化進水中(或在曝氣池內)投加粉末活性炭與回流的含炭汙泥一起在曝氣池內混合,從汙泥濃縮池中排出的剩餘汙泥進汙泥脫水裝置。

在曝氣池內,活性汙泥附著於粉末活性炭的表麵,由於粉末活性炭巨大的比表麵積及其很強的吸附能力,提高了汙泥的吸附能力,特別在活性汙泥與粉末活性炭界麵之間的溶解氧和降解基質濃度有了很大幅度的提高,從而也提高了COD的降解去除率。

一般來說在PACT係統內,活性炭吸附處理COD的動態吸附容量在100-350%(重量百分比),即一公斤粉末活性炭可吸附去除1.0-3.5公斤COD。而且,PACT法能處理生物難以降解的有毒有害的有機汙染物質。

END

浙江藍極膜技術有限公司  積極響應國家關於汙水方麵的號召,對於工業廢水回用以及其他汙水處理有獨特的技術優勢,為人類享有美好的生態環境而獻出自己的一份力。爭取成為全球高難度水處理首選品牌。

浙江藍極膜技術有限公司是一家專業從事電驅動膜、超級氧化技術與裝備的研發、工程化應用的高新技術企業。公司擁有自主研發的科研團隊,在工業廢水近零排、廢酸廢堿回收處理、傳統工藝改造、物料分離回收等領域有其獨特的技術方法。為各大企業解決水處理難題。

如何谘詢、采購水處理設備?