《生活污水中各種污染物的去除原理》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《生活污水中各種污染物的去除原理(5頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、生活污水中各種污染物的去除原理
城市污水主要的污染物有三類,第一類為懸浮物SS,第二類為有機(jī)污染物COD和BOD5,第三類為無機(jī)營養(yǎng)鹽N和P。幾種污染物的去除機(jī)理及方法分別簡(jiǎn)述如下:
1.SS的去除
污水中的SS去除主要靠沉淀作用,污水處理廠中懸浮物的濃度不僅僅只涉及到出水的SS指標(biāo),而且出水的BOD5、COD等指標(biāo)也與其有關(guān),這是因?yàn)榻M成出水懸浮物主要是活性污泥絮體,所以控制污水處理廠出水的SS指標(biāo)是最基本的,也是很重要的環(huán)節(jié)。為了盡量去除水中的懸浮物濃度,需在工程中采用適當(dāng)?shù)拇胧3S玫拇胧┦沁x用適當(dāng)?shù)奈勰嘭?fù)荷,以保持活性污泥的凝聚及沉降性能,采用較小的二次沉淀池表面負(fù)荷、較低的出水
2、堰負(fù)荷或充分利用活性污泥懸浮層的吸附網(wǎng)捕作用等。
2.BOD5的去除
污水中BOD5的去除主要是靠微生物的吸附與代謝作用,然后對(duì)吸附代謝物進(jìn)行泥水分離來完成。在活性污泥與污水接觸初期,會(huì)出現(xiàn)很高的BOD5去除率,這是由于污水中有機(jī)顆粒和膠體被吸附在微生物表面,從而被去除所致,但是這種吸附作用僅對(duì)污水中懸浮物和膠體起作用,對(duì)溶解性有機(jī)物不起作用。溶解性有機(jī)物需靠微生物的代射來完成,活性污泥中的微生物在有氧的條件下將污水中一部分有機(jī)物合成新的細(xì)胞,將另一部分有機(jī)物進(jìn)行分解代謝以便獲得細(xì)胞合成所需的能量,其最終產(chǎn)物是CO2和H2O等穩(wěn)定物質(zhì),這也是污水中BOD5的降解過程。微生物的好氧代謝作用對(duì)
3、污水中溶解性有機(jī)物和非溶解性有機(jī)物都起作用,并且代謝產(chǎn)物是無害的穩(wěn)定物質(zhì),因此,可以使處理后污水中的殘余BOD5濃度降低,當(dāng)污泥負(fù)荷≤0.3kgBOD5/kgMLSS·d時(shí),就能達(dá)到≤20mg/l 。
3.COD去除
污水中的COD去除的原理與BOD基本相同,即COD的去除率取決于原污水的可生化性,它與城市污水的組成有關(guān)。對(duì)于那些主要以生活污水及其成分與生活污水相近的加工工業(yè)廢水組成的污水,這類城市污水的BOD5/COD比值往往接近0.5,甚至可達(dá)0.6以上,其污水的可生化性較好,出水中COD值可控制在較低的水平;而成分主要以工業(yè)廢水為主的城市污水,其BOD5/COD比值較小,其污
4、水的可生化性較差,處理后污水中殘存的COD會(huì)較高,要滿足出水COD≤40mg/l有一定的難度。對(duì)于這種情況,所選擇的處理工藝是要在前端設(shè)置厭氧段,即可提高BOD5/COD的比值,也就是提高污水的可生化性。對(duì)于本工程項(xiàng)目而言,待處理的污水主要由生活污水構(gòu)成,工業(yè)廢水僅占約10%的比例。由此可見,通過采取一定的工程措施,本污水處理廠COD達(dá)標(biāo)是有保障的。
4.N的去除
在原污水中,氮以NH3-N及有機(jī)氮形式存在,這兩種形式的氮合在一起稱為凱氏氮(TKN),生物脫氮是利用自然界氮的循環(huán)原理,采用人工方法予以控制。
生物脫氮包括好氧硝化和缺氧反硝化兩個(gè)過程。
污水中的有機(jī)氮,在生化處理系統(tǒng)中將
5、很快水解為氨氮,而后在氧充足的條件下,亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌將氨氮氧化成亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮;在缺氧的條件下,并有外加碳源提供能量時(shí),由反硝化菌作用,將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原成氮?dú)庖莩觥?
影響其脫氮效率的因素是溫度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源;生物脫氮系統(tǒng)中,硝化菌增長速度較緩慢,所以,要有足夠的污泥齡,也就是要求系統(tǒng)必須維持在較低的污泥負(fù)荷條件下進(jìn)行,一般設(shè)計(jì)污泥負(fù)荷在0.18kgBOD5/kgMLSS·d以下時(shí),就可達(dá)到硝化的目的。反硝化則需在缺氧條件下進(jìn)行,并且要在有充裕的碳源提供能量的情況下,才可促使反硝化作用順利進(jìn)行。
硝化控制工藝參數(shù):
(1) DO≥2mg/l
(2)
6、溫度>10℃
(3) 足夠污泥齡>10d
(4) BOD負(fù)荷<0.18kgBOD5/kgMLSS·d
(5) TKN負(fù)荷<0.05kgTKN/kgMLSS·d
(6) 合適的pH
反硝化控制工藝參數(shù):
(1) DO≤0.2mg/l
(2) 足夠碳源 BOD5/TN>3.0
(3) 存在NO3-
(4) 合適的pH
5.P的去除
(1) P的化學(xué)法去除
投加鐵鹽和鋁鹽與PO43-形成難溶化合物,再經(jīng)沉淀從污水中去除,化學(xué)除磷簡(jiǎn)單可靠,但對(duì)城市生活污水如此規(guī)模,需增加投藥裝置,藥劑耗量大,增加運(yùn)行成本,剩余污泥量也增大,相應(yīng)也增加了污泥處理的費(fèi)用。
(2)
7、 生物除磷
生物除磷是污水中的聚磷菌在厭氧條件下,受到壓抑而釋放出體內(nèi)的磷酸鹽,產(chǎn)生能量用以吸收有機(jī)物,并轉(zhuǎn)化為PHB(聚β羥丁酸)儲(chǔ)存起來,當(dāng)這些聚磷菌進(jìn)入好氧條件下時(shí)就降解體內(nèi)儲(chǔ)存的PHB而產(chǎn)生能量,用于細(xì)胞的合成,同時(shí)過量地吸收磷,形成高含磷濃度的污泥,將這些高含磷濃度的污泥隨剩余污泥一起排出污水處理系統(tǒng),就可達(dá)到除磷的目的。
好氧段磷的吸收取決于厭氧段磷的釋放,而磷的釋放又取決于厭氧段的厭氧條件(厭氧要求既無分子態(tài)的氧也無硝態(tài)氮的氧)以及可快速降解的有機(jī)物的含量(此值一般為進(jìn)水COD的1/4~1/3),即P/COD比值越小越好。普通活性污泥法,其剩余污泥中磷的含量?jī)H1.5~2%,
8、而厭氧、好氧生物除磷系統(tǒng)中的污泥磷的含量可高達(dá)8~10%。
根據(jù)上述原理,在生物脫氮系統(tǒng)前再設(shè)置一個(gè)厭氧池,這樣就形成了具有除磷脫氮功能的AA/O系統(tǒng),即厭氧、缺氧、好氧系統(tǒng)。
從一般城市污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)和要求達(dá)到的目標(biāo),我們認(rèn)為,最佳的處理工藝是生物脫氮除磷工藝,在滿足生物除磷脫氮要求的前提下,BOD5、COD和SS的去除都可以解決。
生物除磷的優(yōu)點(diǎn)在于不增加剩余污泥量,處理成本較低。
(3) 生物除磷影響因素有:
① 絕對(duì)厭氧條件(DO=0,NO3=0)
② BOD5/P>0~20
③ 適當(dāng)?shù)奈勰帻g
④ 適當(dāng)?shù)腂OD5負(fù)荷
根據(jù)以上分析,要求在去除BOD的同時(shí)能實(shí)現(xiàn)除磷脫氮的功能,生化處理系統(tǒng)中必須具有厭氧、缺氧和好氧的單元,只有這三個(gè)單元的有機(jī)組合才可以達(dá)到去除BOD5和N、P的功能。