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Technical articles含油廢水通常采用浮力浮上法進行分離。所謂浮力浮上法,就是借助水的浮力,使廢水中密度小於(yu) 或接近於(yu) 1的固態或液態汙染物浮出水麵而加以分離的處理技術。按其汙染物的性質和處理原理不同,浮力浮上法又分為(wei) 自然浮上法、氣泡浮上法和藥劑浮選法三種。
1.自然浮上法
自然浮上法是利用油與(yu) 水之間自然存在的密度差,讓其上浮到水麵而加以去除的方法,它分離的對象是廢水中直徑較大的粗分散性可浮油粒,采用的主要設備是隔池池。
其工藝流程是:廢水首入配水槽,通過布水隔板上的小孔從(cong) 擋油板下麵進入池內(nei) ,在廢水向前推流的過程中可浮油粒一邊隨水流前進一邊上浮,上浮到水麵上的油粒,被回轉鏈帶式刮油機推至集油管排出,而相對密度大於(yu) 1.0的重質油和懸浮固體(ti) 則向池底由排渣管排出,澄清後的水流入出水槽排出。
據有關(guan) 資料介紹,這種隔油池可除去的小油粒一般不小於(yu) 100~150μm,除油率在70%以上。
實驗證明,僅(jin) 用這種簡單的隔油池處理火力發電廠含油(燃料、潤滑油)廢水時,雖然它有設備結構簡單,處理效果穩定和便於(yu) 管理的優(you) 點,但其出水水質往往達不到排放標準。所以,近年來,又根據淺層低沉降分離原理設計了一種在分離區設置波紋斜板的割禮池,其結構與(yu) 斜板(管)沉降池相似,它所分離的油珠顆粒直徑為(wei) 60μm,而且停留時間可降到30min。也有的電廠,利用隔油池行粗分離和浮選處理,後再進行生物轉化處理或活性炭吸附處理,從(cong) 而使出水水質提高,達到排放要求44。
2.氣泡浮上法
氣泡浮上法簡稱氣浮,它是利用高度分散的小氣泡粘附於(yu) 廢水中的汙染物上,並使之隨氣泡上浮到水麵而加以去除的一種工藝。所以,實現氣浮處理的必要條件是使汙染物能粘附於(yu) 氣泡上。
在廢水處理中采用的氣浮法,按氣泡產(chan) 生的方式不同,可分為(wei) 充氣氣浮、電解氣浮和溶氣氣浮三種類型。
充氣氣浮是利用擴散板或微孔布氣管向氣浮池內(nei) 通入壓縮空氣,也可利用水利噴射器和高速旋轉葉輪向水中充氣。
電解氣浮是利用水的電解和有機物的電解氧化作用,在電極上析出細小氣泡(如H2、O2、CO2、Cl2等),而分離廢水中疏水性汙染物的一種方法。
溶氣氣浮是使空氣在一定的壓力下溶於(yu) 水中並呈飽和狀態,然後使廢水壓力突然降低,這時空氣便以微小氣泡的形式從(cong) 水中析出並進行氣浮。根據氣泡從(cong) 水中析出時所處的壓力不同,溶氣氣浮又分為(wei) 二種方式:一種稱真空溶氣氣浮,它是將空氣在常壓或加壓下溶於(yu) 水中,而在負壓下析出;另一種稱加壓溶氣氣浮,它是將空氣在加壓下溶於(yu) 水中,而在常壓下析出。前者的優(you) 點是氣浮池在負壓下進行,空氣在水中易呈過飽和狀態,而且氣泡直徑小和溶氣壓力較低,缺點是氣浮池構造需要密閉,運行管理有一定困難。
溶氣氣浮在含油廢水處理中,通常作為(wei) 隔油池處理後的補充處理或生物處理前的預處理。如經隔油池處理後出水含乳化油大約有50~60mg/L,再經混凝和氣浮處理後可降至10~30 mg/L。
3.藥劑浮選法
藥劑浮選法是向廢水中投加浮選藥劑,選擇性地將親(qin) 水性油粒轉變為(wei) 疏水性,然後再附著在小氣泡上,並上浮到水麵加以去除的方法,它分離的主要對象是顆粒較小的親(qin) 水性油粒。
如上所述,火力發電廠的含油廢水,經隔油板和氣浮處理之後,有時仍達不到排放標準,這時還應采用生物轉化進一步降低油汙染物的含量,圖6-3就是某電廠處理含油廢水的工藝流程。
——————————→淨油池
含油廢水 ↑ ↑
——→ 汙油池→ 油水分離池→ 隔油池→ 浮選池 → 淨水池→ 生物轉化→ 出水
↓ ↓ ↓
———————————↓
汙泥池 → 幹花廠(池)
圖6-3 某電廠含油廢水的處理工藝
在生物轉化處理中,目前采用生物轉盤的較多,有關(guan) 生物處理方麵的內(nei) 容將在生活汙水處理中介紹。
二、化學水處理酸、堿廢水的處理
如前所述,化學水處理酸、堿廢水是陽樹脂和陰樹脂再生工藝的必然產(chan) 物。由於(yu) 這種酸性廢水的含酸量一般不大於(yu) 3%~5%,堿性廢水的含堿量一般不大於(yu) 1%~3%,所以,回收的價(jia) 值不大,大多是采用自行中和法進行處理。
雖然這兩(liang) 種廢水都是在化學水處理車間內(nei) 產(chan) 生的,但兩(liang) 者往往不是同時產(chan) 生的。因此,要想利用自行中和就必須設置中和池,即先將酸性廢水(或堿性廢水)排入池內(nei) ,然後再將堿性廢水(或酸性廢水)排入,攪拌中和,使PH值達到6~9以後排放。為(wei) 了達到有效中和,必須設置合理的中和設備。
中和池(或pH調整池)的水容積應不小於(yu) 一台大的陽離子交換設備和一台大的陰離子交換設備一次再生全過程所排放的酸、堿性廢水的總和。在水處理設備台數較多的情況下,中和池的水容積應不小於(yu) 二台陽、陰離子交換設備再生所排出廢水的總和。這樣就能使陽、陰離子交換設備不同時再生,而且在同一時刻內(nei) 有兩(liang) 台陽或兩(liang) 台陰離子交換相繼再生時,仍能保證酸性廢水和堿性廢水的充分混合。
目前設計的中和池大都是水泥構築物內(nei) 補防腐層(如花崗岩)。另外,由於(yu) 化學除鹽工藝上的特點,一般酸性廢水的總酸量總是大於(yu) 堿性廢水的總堿量。為(wei) 了中和這部分剩餘(yu) 的酸量,有的廠向中和池內(nei) 投加堿**劑(如CaO等),有的廠將中和後的酸性廢水排入衝(chong) 灰係統,也有的廠采取加大陰樹脂再生劑用量的辦法。
如某電廠由於(yu) 水處理設備較多,在設備中采用了:廢酸緩衝(chong) 池2×300m3,廢堿緩衝(chong) 池2×400 m3,,pH值調整池,混合池各200 m3、2 m3的酸堿溶液箱各一隻,羅茨風機三台,各池內(nei) 均設有空氣攪拌管裝置,另外設有低位廢酸堿泵房一座,內(nei) 設臥式酸堿泵各三台(其容量為(wei) 120~200 m3/h)和中和排水泵三台(容量為(wei) 240~400 m3/h)。
所以,化學車間酸堿廢水的原則性流程是:
加堿或加酸
酸性↗ 廢酸緩衝(chong) 池 ↘ ↓
化學車間排水——→ pH調整池→ 混合池
堿性 ↘廢堿緩衝(chong) 池 ↗
——→衝(chong) 灰水水泵吸水井或排入循環水排水虹吸井
化學水處理酸、堿廢水除采用自行中和外,還可采用弱酸型陽樹脂處理。這種處理方式是將化學水處理車間產(chan) 生的酸性廢水和堿性廢水交替通過弱酸性陽離子交換樹脂,處理後可使兩(liang) 種廢水的pH值控製在6~9之間,而且合格率可達到80%以上。
三、鍋爐化學清洗廢水的處理
1.除去重金屬離子和懸浮固體(ti)
因為(wei) 鍋爐設備的化學清洗,目的在於(yu) 除去鍋爐金屬受熱麵上的沉積物,所以在這種廢水中所含的重金屬離子多半是鐵,而且是以Fe2+的形態存在,如采用化學沉澱的方法除去,就必須首先調節廢水的pH值,破壞重金屬離子與(yu) 清洗藥劑的絡合物,然後再加入沉澱劑,使金屬離子以氫氧化物的形式沉降並與(yu) 廢水分離。
金屬離子能否生成難溶的氫氧化物沉澱,取決(jue) 於(yu) 金屬離子的濃度和pH值。根據金屬氫氧化物M(OH)n沉澱—溶解平衡,以及水的離子積Kw=[H+][OHˉ], 各種金屬離子的溶解度與(yu) pH值之間的關(guan) 係為(wei) :
或 pH = 14-1/n(lg(Mn+)- lgKsp)
lg(Mn+)= lgKsp + nPKw - npH
即可通過以上關(guan) 係,算出將某一濃度的某種金屬離子生成氫氧化物沉澱所需的pH值。
處理中所投加的沉澱劑為(wei) 各種堿性物質,常用的有石灰和氫氧化鈉等。為(wei) 使Fe2+向Fe3+轉變,有時需通空氣攪拌,使金屬離子以Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2的形態沉澱分離,與(yu) 此同時廢水中的懸浮固體(ti) 物也隨之除去。
化學清洗中,由於(yu) 采用的清洗劑不同,各種重金屬離子所生成的絡合物也不同,因此需把產(chan) 生氫氧化物沉澱所需的PH值調節到10.5~11.0時,才能使Fe、Cu、Zn等金屬離子發生沉澱;當用檸檬酸作清洗時,隻有將PH值調節到10.0時,才能使檸檬酸鐵絡合物破壞。而PH值調節到11.0時,才能使Fe3+的EDTA絡合物破壞。PH值提高到13.0以上時,Fe2+的EDTA絡合物被破壞。
2.除去COD
⑴氧化法。這種方法是先將清洗廢水排入貯水池,並投加強氧化劑如H2O2,次氯酸鈉、次氯酸鈣和過硫酸氨等進行氧化。然後再進行生物轉化,後排入灰廠。如某電廠利用石灰和次氯酸鈉處理檸檬酸廢水,結果使COD除至500mg/L左右。這種處理方式的工藝流程是:
CaO NaCl 酸 酸
廢水 ↓ ↓ ↓ ↓
——→ 貯存池 ——→中和沉澱池 ——→ pH調節池 ——→生物轉化 ——→ 排放
——→ 沉渣沉澱池 ——→ 灰場
⑵焚燒法。當用有機酸(如氨化檸檬酸)作清洗劑時,便產(chan) 生有機酸廢水,其中COD含量高達幾千甚至上萬(wan) mg/L,這時可采用焚燒法。它是先將有機酸廢水的pH值調節到8~9,然後通過焚燒泵與(yu) 噴嘴把廢水噴入爐膛內(nei) 焚燒。廢水中的有機酸物在爐內(nei) 1000℃高溫下,迅速分解二氧化碳和水蒸汽。而與(yu) 有機物絡合的重金屬則變成簡單的金屬氧化物。這些金屬的氧化物絕大部分留在爐內(nei) ,通過排灰係統排入排灰場,隻有一部分隨爐煙排入大氣。實驗與(yu) 實踐表明,噴嘴宜安裝在鍋爐燃燒器上麵,並伸出水冷壁管100~200mm,以使廢水噴入火焰中心處,廢水注入率控製在鍋爐蒸發量的0.5% 以下,對鍋爐燃燒和周圍環境均無不良影響。
焚燒法的工藝係統如圖6-4所示。
3.氫氟酸廢液處理的新工藝
氫氟酸與(yu) 鹽酸、硫酸、硝酸、檸檬酸及EDTA等清洗劑相比較,它不僅(jin) 能溶解矽酸鹽垢,而且能加速α–Ee2O3和磁性氧化鐵溶解的能力,所以能較*的鍋爐管內(nei) 壁上的軋鋼鱗皮、鐵鏽、水垢等附著物。這是因為(wei) 當氫氟酸與(yu) 磁性氧化鐵接觸時,一麵進行氟—氧交換,一麵進行Fˉ的絡合反應。因為(wei) Fˉ有一對弧電子,所以很容易填入以Fe3+為(wei) 中心離子的價(jia) 電子層中的空穴軌道,形成α配價(jia) 鍵絡合物(鐵—鐵—冰晶石)。反應式為(wei) :
2 Fe3+ + 6Fˉ→ Fe(FeF6)
從(cong) 而使氫氟酸有溶垢能力強、生速度快的特點。但氫氟酸大的缺點,是廢液不易處理。
氫氟酸廢液目前大都采用石灰處理:
2HF + Ca(OH) → CaF2 + 2H2O
實驗表明,當石灰的加入量為(wei) 氫氟酸的2~2.3倍時,才能使廢液中的Fˉ降至10mg/L以下。
在上述工藝中,有的廠設計了兩(liang) 個(ge) 3000立方米的鋼製廢液處理罐、內(nei) 襯環氧樹脂防腐,塗層為(wei) 6層。當氫氟酸廢液往處理罐排放時,同時投加含CaO大於(yu) 50%以上的石灰,劑量為(wei) 氫氟酸的2.3倍,邊加邊循環,循環泵采用立式泥渣泵(Q=350t/h,H=2.7Mpa),並通入0.3~0.4 Mpa 壓縮空氣攪拌。待廢液處理至Fˉく20mg/L時,加入混凝劑(按1.0‰)處理,這時Fˉ可降至5~6mg/L以下,PH≈6.8左右,滿足了排放標準要求。
4停爐保護廢水的處理
目前采用的停爐保護法中,有的采用熱爐放水的烘幹法和充氣(氮氣)法,這些方法不會(hui) 產(chan) 生停爐保護廢水。但也有不少電廠采用聯氨或氨滿水保護法,這樣,鍋爐啟動時,便會(hui) 排出含有大量含氨和聯氨的停爐保護廢水。處理這種廢水宜采用氧化法。常用的氧化劑是NaOCl、CaOCl2和液態氯,化學反應為(wei) :
2NH3 + CaOCl2 + H2O → Ca(OH)2 + 2NH4Cl
N2H4 + 2CaOCl2 → CaCl2 + N2 + 2H2O
N2H4 + 2NaOCl → 2NaCl + N2↑ + 2H2O
NH3 + Cl2 → NH2Cl + HCl
2NH2Cl + Cl2 → N2 + 4HCl
由上述反應可知,分解1份聯氨需消耗8份的CaOCl2,在實踐中,CaOCl2的必需量可按下式計算
QcpoCl2 =0.8CV/K(kg)
式中C——鈍化廢水中N2H4的濃度,mg/L
V——鈍化廢水的總體(ti) 積,m3
K——工業(ye) 產(chan) 品中生氯的濃度,mg/L
而且,在N2H4分解的同時,氨也被破壞而形成氯胺,並進而分解成氮氣和氯化氫。液氯投加量的控製是使出水中有少量過剩氯為(wei) 止。
據有關(guan) 資料介紹,在堿性條件下,聯氨可被空氣中的氧氧化,如當堿的濃度為(wei) 0.4%時,聯氨可在15min內(nei) 全部氧化。為(wei) 此,可將聯氨廢水排入衝(chong) 灰係統,利用灰中的堿性物質和溶解氧對N2H4進行氧化分解。實驗表明,當聯氨廢水與(yu) 灰的比例為(wei) 10:1時,在攪拌條件下,隻需1~4個(ge) 小時就可達到*無害化的程度。
四、衝(chong) 灰廢水的處理
1.除去衝(chong) 灰廢水中的懸浮物
衝(chong) 灰廢水中的懸浮物含量主要與(yu) 灰場(沉澱池)大小等因素有關(guan) 。灰廠相當於(yu) 一個(ge) 大型沉澱池,如果衝(chong) 灰廢水在其中的停留時間足夠,可使灰場溢流水的懸浮物含量小於(yu) 排放標準。在廠內(nei) 設置沉澱池時,灰水在其中經過初步沉澱後打入灰場,必要時在沉澱池中投加一定量的混凝劑,沉澱池的容積應保證灰場溢流水的懸浮物含量符合排放標準。
有些電廠的灰場溢流水懸浮物超標,主要是由於(yu) 灰場容積大小及排水口采用的是豎井式或斜板式溢流口水泥構築物未及時加高,以及不能有效的攔截懸浮物(如空心漂珠)所致。這時如采用合理的設計方案,如在豎井周圍堆積礫石過濾層或增高豎井虹吸排水口等,就可使懸浮物含量降至排放標準以下。
2.衝(chong) 灰廢水的pH值
衝(chong) 灰廢水的pH值也是與(yu) 媒質、衝(chong) 灰水的水質、防塵方式和衝(chong) 灰係統有關(guan) 。目前有二種情況:一種是煤中含硫量比較高(如大於(yu) 3%以上),衝(chong) 灰水的碳酸鹽量比較低(如低於(yu) 2.0mmol/L以下)。即煤灰中遊離的CaO含量低,而且采用水膜或文丘裏濕式除塵時,往往造成灰場溢流水的PH值低於(yu) 排放標準;相反,當煤中堿性物質(如CaO)的含量和衝(chong) 灰水中的碳酸鹽含量都比較高,而且采用旋風分離或靜電幹式除塵時,往往造成灰場溢流水的PH值高於(yu) 高允許排放標準。灰場溢流水的PH值超標,雖然可采用中和法加以解決(jue) ,但由於(yu) 水量大,消耗酸、堿量比較多,而受到一定限製。
3.衝(chong) 灰水管的防垢
如前所述,當灰與(yu) 水接觸時,由於(yu) 灰中的鈣離子迅速溶出,與(yu) 衝(chong) 灰用水中的碳酸鹽反應,很快形成碳酸鹽垢析出。所以其結垢速度除與(yu) 灰中溶出鈣離子量有關(guan) 外,還與(yu) 衝(chong) 灰用水中的碳酸鹽含量和衝(chong) 灰水的pH值有關(guan) 。如果在衝(chong) 灰水中還排入除鹽設備的再生廢水和含堿性物質較高的其它廢水(如預處理設備排水),其結垢速度會(hui) 更快。致使有的電廠衝(chong) 灰管道運行不到一年就必須清洗除垢。
衝(chong) 灰水管道結垢是一種普遍的現象,但比較的防垢方法並不多,除在大型沉澱池中讓其結垢物質析出外,就是降低衝(chong) 灰用水的碳酸鹽的含量,或者是定期地排入一些廢棄的酸性廢水(如離子交換設備的再生廢水),當然也可以進行定期清洗。
回收衝(chong) 灰場的溢流水用於(yu) 再衝(chong) 灰,減少對環境的汙染,這是目前提倡采用的一種節水措施。但衝(chong) 灰場的回水管結垢和其他水垢及沉澱物沉於(yu) 灰場底部,其水質是比較好的,但往往PH值和鈣離子含量偏高,PH值達到10以上,一旦與(yu) 大氣接觸或與(yu) 含碳酸鹽的水接觸,很快結出碳酸鹽水垢,所以,灰水管結垢也是比較普遍的。防止灰水管結垢,除在灰場附近設計加酸係統加入一定量的酸以外,投加少量的阻垢劑也是一種有效的方法。
目前投加到回水係統中的阻垢劑與(yu) 加入循環冷卻水中的阻垢緩蝕劑相似,除一些磷係化合物之外還有一些分散劑。這種阻垢劑目前都是一些商品代號,如KD102等,尚無統一的產(chan) 品質量標準,隻是一些企業(ye) 標準。如要求固含量或有效含量大於(yu) 30%,另外還要求一定的PH值和密度等。加藥量一般控製在2~9mg/L之間,應由實驗確定。
4.除去衝(chong) 灰廢水中的氟
有的煤種有一定量的氟化物,煤粉在鍋爐燃燒時,煤中的氟化物分解,並形成HF和SiF4等酸性氣體(ti) 。這些氣體(ti) 與(yu) 飛灰一起進入煙氣濕式除塵設備,從(cong) 而轉入濕灰和衝(chong) 灰水中,隻有一少部分隨煙氣排入大氣。
HF氣體(ti) 溶於(yu) 水後形成氫氟酸
HF → H+ + F-
SiF4氣體(ti) 溶於(yu) 水後形成氟矽酸
3SiF4 + 2H2O → SiO2 + 2H2SiF6
或 SiF4 + 2HF → H2SiF6 +
H2SiF6 + 6OH- → 6F- + H4SiO4 + 2H2O
由於(yu) 氟的鈣鹽溶解度較小,因此采用化學沉澱的方法除去。常用的沉澱劑為(wei) 石灰乳。
CaO + H2O → Ca(OH)2 → Ca+ + 2OH-
Ca+ + 2F+ → CaF2↓
經石灰沉澱處理後,水中殘餘(yu) 的總含氟量隻與(yu) 水中鈣離子濃度和水的PH值有關(guan) ,而且鈣離子濃度的影響比PH值大。
采用石灰沉澱法除Fˉ,理論上可以使水中Fˉ濃度降至10mg/L以下,滿足排放標準的要求。但實際上,水中殘餘(yu) Fˉ的濃度往往達到15~20mg/L以上,這可能是由於(yu) 在CaO顆粒表麵上很快生成一層氟化鈣殼使CaO的利用率降低,而且剛生成的CaF2為(wei) 膠體(ti) 狀沉澱,很難靠自身沉降分離的原因。為(wei) 此,提出二級深度處理的工藝流程。所謂二級深度處理就是以經石灰乳或可溶性鈣鹽沉澱處理後的澄清水為(wei) 對象,進一步進行深度處理,將水中的總的Fˉ濃度降至10mg/L以下。
目前采用的二級深度處理有:混凝沉澱法、磷化鈣法、活性氧化鋁法、粉煤灰法和電解法等。
在上述深度除氟過程中,有人以灰場溢流水為(wei) 處理對象,在灰場溢流排放口處進行絮凝沉降,也有人以衝(chong) 灰水為(wei) 處理對象,在衝(chong) 灰泵入口及管道內(nei) 進行絮凝、吸附、並在灰場內(nei) 沉降,可見後者具有操作、管理方便的優(you) 點。
5.除去衝(chong) 灰廢水中的重金屬
如前所述,衝(chong) 灰廢水中還含有一定量的重金屬,如砷]鉻等。除去水中重金屬的方法很多,常用的有氫氧化物沉澱、硫化物沉澱法、氧化還原法和離子交換法等,但其中以氫氧化物法應用廣。目前,濕式除塵器的衝(chong) 灰廢水中重金屬超標較多,而幹式除塵器的衝(chong) 灰廢水中超標較少。
五、生活汙水的處理
由於(yu) 生活汙水包括糞便用水、洗菜用水、淘米用水以及各種洗滌用水,其化學成分主要有蛋白質,脂肪和各種洗滌劑,其COD含量很高。所以生活汙水的處理,除利用一級處理如沉降澄清、機械過濾等工藝和消毒處理除去可沉懸浮固體(ti) 和病毒微生物之外,更主要的是降低有機物的含量。由於(yu) 生活汙水中有機物的成分比較複雜,其降解的難易程度也相差比較懸殊,一般認為(wei) BOD5/COD大於(yu) 0.3時,易於(yu) 用生物轉化降解。它可除去生活汙水中90%的生化需氧量和懸浮固體(ti) 。實踐表明,生活汙水通過二級生物轉化處理後,其DOO5和懸浮固體(ti) 均可達到國家和地方的水質排放標準。目前有些火力發電廠的生活汙水(包括廠區生活汙水和居住區生活汙水)采用了生物轉化處理。
生物轉化處理按其起主要作用的微生物對氧氣的要求不同,可分為(wei) 好氣生物轉化處理和厭氣生物轉化處理。
1好氣生物轉化處理
好氣生物轉化處理是在有氧的條件下,借助於(yu) 好氣微生物和兼氣微生物氧化分解的有機物的一種方法。大部分生活汙水和含有機物工業(ye) 廢水的生物轉化處理都屬於(yu) 好氣轉化處理。這種生物轉化處理的方法有很多種,其中包括稀釋法、活性汙泥法、汙水灌溉法、生物過濾法、生物轉盤法等等。
好氣生物轉化處理氧化分解有機物的過程可由圖6-5來表示
合成↗ 原生質合成(微生物繁殖)
有機物 + 氧 + 微生物
↘ 氧化 → CO2、H2O、NH3、SO4、PO4
在好氣生物轉化過程中,微生物通過自身的生命活動—氧化、還原、合成、內(nei) 源呼吸等過程,在生物催化劑的作用下,把水中的一部分(可生物降解部分)有機物轉化成簡單的無機物(如C→CO2,H與(yu) O→H2O,N與(yu) H→NH3,S→SO2等),與(yu) 此同時,把另外一部分有機物轉化成新的原生質或細胞物質,即水得到了淨化。
2厭氣生物轉化處理
厭氣生物轉化處理是在無氧的條件下,借助於(yu) 厭氣微生物分解有機物的一種方法。它主要用於(yu) 汙泥和有機物廢水的消化處理。
厭氣生物轉化處理分解有機物的過程可由圖6-6來表示:
↗ 原生質(微生物繁殖)
有機物 + 微生物 ↗ 原生質
↘ pH↓、有機酸、醇
↘CO2 + CH4 +能量(pH上升)
產(chan) 生細菌的作用 甲烷細菌的作用
∣←— —→∣←— —→∣
酸性發酵階段 堿性發酵階段
圖6-6說明,有機物的厭氣分解要經曆酸性發酵和堿性發酵兩(liang) 個(ge) 階段,在酸性發酵階段,厭氣微生物生命活動的分解產(chan) 物是有機酸、酵、二氧化碳、氨、硫化氫及其他一些硫化物等,在此期間,由於(yu) 有機酸大量積累而使PH值逐漸下降。在堿性發酵階段,甲烷細菌開始分解有機酸和醇,分解產(chan) 物是甲烷和二氧化碳,所以這時pH值迅速上升。厭氣生物轉化過程中產(chan) 生的甲烷可用作照明和燃料等。
3好氣生物轉化處理的工藝流程
⑴汙泥法。有機廢水經過一段時間的暴氣之後,水中會(hui) 產(chan) 生一種褐色絮凝體(ti) ,這種絮凝體(ti) 就是活性汙泥。由於(yu) 它含有大量活性微生物以及具有很強的吸附性能,所以對水中有機物有巨大的氧化分解能力。實踐表明,條件適當時,隻要使活性汙泥與(yu) 有機廢水接觸20到30分鍾,就可除去75%以上的BOD。
活性汙泥法處理有機廢水的代表性工藝流程,如圖6-7所示,它由以下幾部分組成。
空氣
↓ 處理水
廢水 —→ 初沉池 —→ 曝氣池 —→ 二沉池 ————→
↑ ↓ 剩餘(yu) 汙泥
回流汙泥 |
①初次沉澱池。初次沉澱池的作用是除去廢水中原有的懸浮物,當懸浮物較少時可以不設。
②暴氣池。暴氣池的作用是進行好氣生物轉化處理,在池內(nei) 活性汙泥與(yu) 廢水充分接觸使廢水中的有機物氧化、分解。
③暴氣係統。暴氣係統的作用是供給暴氣池中生化反應所需要的氧氣,同時也起一定的攪拌作用。
④二次沉澱池。二次沉澱池的作用是分離暴氣池出水中的活性汙泥和可沉懸浮物固體(ti) 。
⑤剩餘(yu) 汙泥。為(wei) 了保持暴氣池中活性汙泥的活性,必須排出一部分失去活性的多餘(yu) 的一部分汙泥。
⑥汙泥回流。汙泥回流是將二次沉澱池中的活性汙泥回流到暴氣池入口,以保證暴氣池中有一定的微生物種類和數量。
⑵生物膜法。生物膜法的工藝流程如圖6-8所示。由圖可知,生物過濾法的工藝流程中也設有初次沉澱池、二次沉澱池和汙泥回流,但生物轉化作用不是依靠暴氣池而是采用生物濾池或生物轉盤。
↓ 回流 ∣ |
廢水 —→[ 初沉池 ] —→[ 生物濾池] —→[ 二沉池 ]—→出水
在生物濾池中,填充有許多固定不動的掛膜介質,當有機廢水自上而下均勻地淋灑在掛膜介質的表麵上時,廢水中的微生物便在氧氣和有機物供應充分的條件下固定下來,並逐漸形成一層含有許多微生物的粘液層,這種粘液層被稱為(wei) 生物膜,它像活性汙泥一樣有很強的吸附、氧化、分解有機物的能力,所以生物膜法也稱生物過濾法。
生物轉盤法是通過盤片的旋轉,使轉盤上的生物膜與(yu) 廢水充分接觸,轉盤每旋轉一次就完成一個(ge) 吸附充氧—氧化分解的生物轉化的過程,與(yu) 此同時也就使廢水得到了淨化。