恩施社區(qū)衛(wèi)生廢水綜合處理裝置-恩施儀表網(wǎng)

凝劑—處理脫色廢水目前出現(xiàn)的無(wú)機(jī)混凝劑包括金屬鹽類(lèi)和無(wú)機(jī)高分子聚合電解質(zhì)，其中以鐵鹽、鎂鹽、鋁鹽以及硅、鈣元素的化合物為主。根據(jù)應(yīng)用情況來(lái)看，堿式氯化鋁、硫酸鋁、三價(jià)鐵鹽等單純鋁鹽都對(duì)一些水溶性染料廢水的脫色率不高，且使用的.pH范圍較窄。FeS04對(duì)于大部分水溶性染料均具有較好的脫色效果，例如處理硫化染色廢水，色度去除率為95%，硫化物和BOD去除率為96%和59%。但由于FeS04脫色的機(jī)理是將生色基團(tuán)還原，還原產(chǎn)物為有機(jī)小分子不能有效混凝去除，因此C0跳。的去除率不高，且對(duì)溶液中堿度的消耗較大，混凝劑的用量也較大。MgO、MgS04等鎂鹽，利用其在水溶液中生成的Mg(oH)的強(qiáng)烈吸附作用，對(duì)含磺酸基團(tuán)的水溶性染料具有良好的處理效果、脫色率、CODc，去除率分別可達(dá)98%和70%以上。

　　采用MgCI：和Ca(OH)：處理活性染料和分散性染料廢水，其效果要好于AI。(S04)。、PAC、FeS吼/Ca(OH)。其機(jī)理是M92+與羥基、羧基或S0。卜反應(yīng)生成穩(wěn)定的螯合物，這些螯合物可通過(guò)絮凝作用從廢水中去除。但鎂鹽也存在pH范圍窄的缺點(diǎn)。大量的研究和應(yīng)用實(shí)踐表明，采用無(wú)機(jī)混凝劑包括鐵鹽、鋁鹽、鎂鹽及無(wú)機(jī)絮劑對(duì)以膠體或懸浮狀態(tài)存在于廢水中的染料具有良好的脫色效果，如分散染料、硫化染料、氧化后的還原染料、偶合后的冰染染料、顏料以及分子量較大的直接染料和中性染料;而對(duì)不易形成膠體微粒的水溶性染料如酸性染料、活性染料及部分小分子的直接染料廢水則混凝脫色效果不理想。

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　連續(xù)運(yùn)行階段反應(yīng)器氨氮, 亞硝氮和硝氮變化如圖 2所示, 進(jìn)水溫度及總氮去除率如圖 3所示.為了研究脫氮途徑, 引入?yún)捬醢毖趸磻?yīng)方程式, 如式(1)所示.厭氧氨氧化菌按1 :1.32的比例消耗氨氮和亞硝氮.厭氧氨氧化工藝生成的氮?dú)饬颗c硝氮量之比為8, 該值稱為特征比.

　　反應(yīng)器改為連續(xù)進(jìn)水出水的第1 d, 總氮去除率為13.8%.但亞硝氮氨氮消耗比為1.41, 特征比為28.17, 不滿足厭氧氨氧化方程式.分析其原因, 可能是由于火山巖填料對(duì)基質(zhì)的吸附作用.隨著吸附達(dá)到飽和, 總氮去除率明顯降低, 第4 d時(shí), 總氮去除率由13.8%降低到5.2%.反應(yīng)器繼續(xù)運(yùn)行, 氨氮和亞硝氮去除效果逐漸提高, 出水硝氮濃度逐步增加.第109 d時(shí), 連續(xù)15 d氨氮和亞硝氮去除率大于90%, 總氮去除率大于70%, 亞硝氮氨氮消耗比穩(wěn)定在1.17~1.26, 特征比穩(wěn)定在8.76~10.21, 符合厭氧氨氧化反應(yīng)方程式, 表明上向流厭氧氨氧化生物濾柱啟動(dòng)成功.

　　Zekker等在20℃條件下以發(fā)酵廠高氨氮污水為基質(zhì), 歷時(shí)186 d成功啟動(dòng)厭氧氨氧化工藝.進(jìn)水溫度20~25℃, 氨氮和亞硝氮基質(zhì)濃度為30~50 mg ·L-1, Bao等在224 d啟動(dòng)厭氧氨氧化生物濾柱. Zhang等以含25~35 mg ·L-1氨氮和亞硝氮的配水為基質(zhì), 23℃條件下90 d成功啟動(dòng)厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器.與前人研究成果相比, 本試驗(yàn)以更低濃度的實(shí)際生活污水為基質(zhì), 在15.1~21.9℃的條件下, 成功啟動(dòng)厭氧氨氧化反應(yīng)器, 較前人的研究成果有所進(jìn)步.

　　2.2 厭氧氨氧化濾柱的低溫運(yùn)行

　　第153~244 d時(shí), 反應(yīng)器在秋季運(yùn)行, 進(jìn)水溫度為12.6~18.9℃.溫度在14℃以上時(shí), 反應(yīng)器氨氮、亞硝氮去除率大于95%, 溫度小于14℃時(shí), 氨氮和亞氮去除率明顯降低.第245 d, 反應(yīng)器運(yùn)行進(jìn)入冬季, 進(jìn)水溫度為10.2~14.3℃.由圖 3可知, 反應(yīng)器總氮去除率與進(jìn)水溫度密切相關(guān).進(jìn)水溫度在10~12℃時(shí), 總氮去除率為25%~60%.進(jìn)水溫度為12~14℃時(shí), 總氮去除率為55%~75%.第245~334 d, 反應(yīng)器zui大出水總氮濃度為30.1 mg ·L-1, 平均總氮去除率為54.3%.

　　為了避免生物膜過(guò)度增殖導(dǎo)致濾柱堵塞, 第461 d對(duì)濾柱進(jìn)行反沖洗.反沖洗時(shí), 采用較大的水力負(fù)荷以達(dá)到削減生物膜厚度的目的.以氣水聯(lián)合的方式進(jìn)行反沖洗, 氣水比為3, 水沖強(qiáng)度為2.0 L ·(s ·m2)-1, 反沖洗時(shí)間為3 min.反沖洗后, 氨氮去除率從98.6%降低到59.7%, 亞硝氮去除率從97.3%降低為57.2%, 總氮去除率由78.4%降為48.1%.運(yùn)行8 d后, 氨氮去除率恢復(fù)至90%以上, 總氮去除率提高到71%.相比于其他生物膜, 本試驗(yàn)厭氧氨氧化生物膜反沖洗后恢復(fù)速度較快.有研究表明, 成熟的厭氧氨氧化菌生物膜結(jié)構(gòu)緊湊, 分泌較多的胞外多聚物, 對(duì)水力負(fù)荷沖擊的抵抗能力強(qiáng), 因此成熟厭氧氨氧化生物膜受反沖洗影響較小.

　　第510~604 d, 運(yùn)行季節(jié)為秋季, 進(jìn)水溫度為13.2~19.6℃, 反應(yīng)器氨氮和亞硝氮去除率大于90%, 總氮去除率大于75%.相比于去年同期水平, 進(jìn)水溫度在14℃以下時(shí), 依然有著良好的處理效果.第605 d, 運(yùn)行再次進(jìn)入冬季, 進(jìn)水溫度為10.1~14.7℃.進(jìn)水溫度在10~12℃時(shí), 總氮去除率為50%~65%.進(jìn)水溫度為12~14℃時(shí), 總氮去除率為70~80%.第605~695 d, 反應(yīng)器zui大出水總氮濃度為19.7 mg ·L-1, 平均總氮去除率為69.7%.總氮去除率比去年同期相比增長(zhǎng)了29%, 總氮去除負(fù)荷增長(zhǎng)率為23%.

　　Guillén等通過(guò)1 048 d的低溫馴化, 提高了低溫厭氧氨氧化工藝的處理效果. Trojanowicz等從低溫馴化3 a的厭氧氨氧化反應(yīng)器中取泥, 在低溫時(shí)成功啟動(dòng)反應(yīng)器并取得了良好的處理效果.前人的研究主要表明, *的低溫馴化可以提高低溫厭氧氨氧化菌活性, 但對(duì)于*馴化對(duì)厭氧氨氧化活性提高并未定量化.在本試驗(yàn)中, 從第245~334 d到第605~695 d, 歷時(shí)1 a, 總氮去除負(fù)荷增長(zhǎng)率為23%, *低溫馴化明顯地提高了反應(yīng)器低溫處理效果.

　　2.3 生物學(xué)特性研究

　　每個(gè)季節(jié)從反應(yīng)器中取出濾料, 測(cè)定濾料生物量及反應(yīng)速率, 結(jié)果如圖 5所示.生物量單位以VSS/濾料計(jì), 為mg ·g-1.

　　第55~148 d, 進(jìn)水溫度為16.5~21.9℃, 反應(yīng)器生物量從5.08 mg ·g-1增長(zhǎng)到9.61 mg ·g-1, 增長(zhǎng)幅度較大.第230~298 d, 進(jìn)水溫度為10.2~13.8℃, 生物量由10.20 mg ·g-1提高為11.38 mg ·g-1, 低溫環(huán)境中生物量增長(zhǎng)速度較慢, 表明溫度對(duì)厭氧氨氧化菌生物膜的增長(zhǎng)有較大影響.第461 d濾柱進(jìn)行反沖洗, 生物量從14.96 mg ·g-1降低至8.01 mg ·g-1, 反沖洗可以有效地剪切生物膜,

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(1)超聲波法：超聲波(頻率一般2X104～5X108Hz)在水中可以發(fā)生凝聚、空穴或空化效應(yīng)。當(dāng)超聲波通過(guò)含油廢水時(shí)，造成微小油滴與水一起振動(dòng)。油滴因相互碰撞、粘合產(chǎn)生凝聚并上浮。超聲波法油水分離效果良好。利用該法處理含乳化油廢水時(shí)，必須先通過(guò)試驗(yàn)確定的聲波頻率。否則可能出現(xiàn)超聲粉碎效應(yīng)，影響處理效果。(2)膜分離法：膜分離是一種新興的水處理技術(shù)，它具有可在常溫下進(jìn)行、不發(fā)生相變、分離裝置簡(jiǎn)單能耗低、適用范圍廣等*的優(yōu)點(diǎn)。超濾膜孔徑一般為0.005～0.01m，比乳化油的粒徑要小得多，因此在受壓情況下含油污水中的油粒無(wú)法通過(guò)濾膜而被截留下來(lái)，達(dá)到油水分離的目的。其缺點(diǎn)主要是膜污染問(wèn)題，且膜的價(jià)格較貴，使用成本很高。

　　電化學(xué)法：(1)電火花法：電火花法是用交流電來(lái)去除廢水中乳化油和溶解油的方法。裝置由2根同心排列的圓筒組成，內(nèi)圓筒同時(shí)兼作電極，另一電極是一根金屬棒，電極間填充微粒導(dǎo)電材料，廢水和壓縮空氣同時(shí)送人反應(yīng)器下部的混合器.再經(jīng)多孔篩板進(jìn)入電極間的內(nèi)圓筒。筒內(nèi)的導(dǎo)電顆粒呈翻騰狀態(tài).在電場(chǎng)作用下.顆粒間產(chǎn)生電火花。在電火花和廢水中均勻分布的氧作用下.油分被氧化和燃燒分解。凈化后的廢水由內(nèi)部經(jīng)多孔頂板進(jìn)入外圓筒并由此外排。

　　(2)電磁吸附分離法：電磁吸附分離法是使磁性顆粒與油/水乳狀液廢水相摻混，在其吸附過(guò)程中，利用油珠的磁化效應(yīng)，再通過(guò)磁性過(guò)濾裝置將油分去除。高梯度磁性分離器用于煉油廠含油廢水處理的分離效果很好。