WSZ-A-2m3/h一体化污水处理设备

WSZ-A-2m3/h一体化污水处理设备

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厌氧反应概述
利用微生物生命过程中的代谢活动，将有机物分解为简单无机物，从而去除水中有机物污染的过程，称为废水的生物处理。根据代谢过程对氧的需求，微生物又分为好氧、厌氧和介于两者间的兼性微生物。
厌氧生物处理就是利用厌氧微生物的代谢过程，在无需提供氧的情况下，把有机物转化为无机物和少量的细胞物质，这些无机物包括大量的生物气（即沼气）和水。
厌氧是一种低成本废水处理技术，把废水治理和能源相结合，特别适合发展中国家使用。
厌氧生物处理、运行调试知识
厌气处理技术的优势和不足
1、优势：
1）可作为环境保护、能源回收和生态良性循环结合系统的技术，具有良好的社会、经济、环境效益。
2）耗能少，运行费低，对中等以上(1500mg/L)浓度废水费用仅为好氧工艺1/3.
3）回收能源，理论上讲1kgCOD可产生纯甲烷0.35m3，燃值(3.93×10-1J/m3)，高于天然气(3.93×10-1J/m3)。以日排10tCOD工厂为例，按COD去除80%，甲烷为理论值80%计算，日产沼气2240m3，相当于2500m3天然气或3.85t煤，可发电5400Kwh.
4）设备负荷高、占地少。
5）剩余污泥少，仅相当于好氧工艺1/6～1/10.
6）对N、P等营养物需求低，好氧工艺要求C：N:P=100:5:1，厌氧工艺为C:N:P=(350-500):5:1。
7）可直接处理高浓有机废水，不需稀释。
8）厌氧菌可在中止供水和营养条件下，保留生物活性和沉泥性一年，适合间断和季节性运行。
9）系统灵活，设备简单，易于制作管理，规模可大可小。

2、厌氧不足
1）出水污染浓度高于好氧，一般不能达标；
2）对有毒性物质敏感；
3）初次启动缓慢，*少需8-12周以上方能转入正常水平。
反应机理
厌氧反应过程是对复杂物质（指高分子有机物以悬浮物和胶体形式存在于水中）生物降解的复杂的生态系统。其反应过程可分为四个阶段：
1）水解阶段——被细菌胞外酶分解成小分子。例如：纤维素被纤维酶水解为纤维二糖和葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦牙糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白酶水解为短肽和氨基酸等，这些小分子的水解产物能被溶解于水，并透过细胞为细胞所利用。
2）发酵阶段——小分子的化合物在发酵菌（即酸化菌）的细胞内转化为更为简单的化合物，并分泌到细胞外。这一阶段主要产物为挥发性脂肪酸（VFA）醇类、乳酸、CO2、氢、氨、硫化氢等。
3）产酸阶段——上一阶段产物被进一步转化为乙酸、氢、碳酸以及新的细胞物质。
4）产甲烷阶段——在这一阶段乙酸、氢、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为甲烷、二氧化碳和新细胞物质。原理图如下：
、水解阶段——含有蛋白质水解、碳水化合物水解和脂类水解。
b、发酵酸化阶段——包括氨基酸和糖类的厌氧氧化，以及较高级脂肪酸与醇类的厌氧氧化。
c、产乙酸阶段——含有从中间产物中形成乙酸和氧气，以及氢气和二氧化碳形成乙酸。
d、产甲烷阶段——包括从乙酸形成甲烷，以及从氧、二氧化碳形成甲烷。废水中有硫酸盐时，还会有硫酸盐还原过程，如虚线所示。
氧化沟的工作原理与特征
氧化沟也称氧化渠，又称循环曝气池，是活性污泥法的一种变形, 属于延时曝气法。氧化沟的平面图像跑道一样，转刷设置在氧化渠的直段上，转刷旋转时混合液在池内循环流动，流速保持在0.3m/s以上，使活性污泥呈悬浮状态。
氧化沟的特征
构造特征
(1)一般呈环行沟渠状，平面多为圆形或椭圆行，池体狭长，(可达数十m甚至上百m);沟深取决于曝气装置，自2~6m,一般较浅，在2m左右;
(2)单池进、出水装置简单，伸入一根进水管;双池以上平行工作应设配水井，交替工作时应自动控制变化水流方向。
(3)出水一般采用溢流堰，可升降以调节池内水深。
(4)曝气装置多采用表面机械曝气器，竖轴、横轴曝气器都可以。

水流特征
(1)氧化沟流态介于完全混合与推流之间。
(2)沟内的混合液呈推流式快速流动(0.4~0.5m/s)，由于流速高，总停留时间长，循环次数多，废水能与沟内混合液充分混合，混合液的水质几乎一致。因此，可以说氧化沟又是完全混合式的。
氧化沟这种独特水流特征，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以分为富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化。
工艺特征
(5)BOD负荷低，类似于活性污泥法的延时曝气法，处理出水水质良好;
6)对水温、水质和水量的变动有较强的适应性;
(7)污泥产率低，剩余污泥产量少;
(8)污泥龄长，可达15~30d，为传统活性污泥法的3~6倍，世代时间很长的细菌如硝化细菌能在反应器内得以生存，从而使氧化沟具有脱氮的功能。
好氧处理技术
有机物被微生物摄食之后，通过代谢活动，有机物一方面被分解、稳定，并提供微生物生命活动所需的能量;另一方面被转化、合成为新的原生质(或称细胞质)的组成部分，即微生物自身繁殖生长，这就是污水生物处理中的活性污泥或生物膜的增长部分。
好氧处理系统中的微生物主要是细菌(以好氧性异养菌为主)和原生动物，此外尚有酵母菌、丝状霉菌、单胞藻类、轮虫、线虫等。细菌占微生物总数的90%，数量约为108~109个/mL，它们是去除水中有机污染物的主力军。*常出现的优势种群是：产碱杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、假单孢菌属、动胶菌属，其次尚有无色杆菌、诺卡氏菌、蛭弧菌、硝化细菌、大肠埃希氏菌等，都是化能异养菌，多数为革兰氏阴性菌，可有效分解废水中的有机污染物。
好氧处理出水水质较好，主要应用于中低浓度废水的处理或者用于厌氧处理的后续处理。但好氧处理要消耗大量的能源，发达国家用于废水处理的能耗已占到全国总电耗的1%左右。厌氧处理技术可较好地弥补这一缺点。