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常见问答
牛屠宰污水处理中各工艺单元的作用是什么?
2023-01-04阅读量:122

以我公司某牛屠宰污水处理项目为例:

预处理部分

预处理的作用是利用物理化学的方法降低水中污染物,使其可生化性更强,尤其是大量去除水中SS和胶体物质,充分满足后续处理单元的要求。目前作为预处理的处理方法有格栅、机械过滤(由于水中含有经过格栅后的残留粪便,本设计选取水力筛进行滤网截留)、初级沉淀。

1)格栅分为人工格栅和机械格栅。本设计设计选择机械格栅。

2)气浮机

气浮机可除去废水中的可沉物和漂浮物。废水经气浮后,约可去除可沉物、油脂和大量漂浮物,按去除单位质量BOD或固体物计算,气浮机是经济上最为节省的净化步骤,对于生活污水和悬浮物较高的工业污水均易采用初沉池预处理。

(3)水力筛

用于处理污水中细小悬浮颗粒物。

结论:选择格栅+集水池+水力筛+调节池+气浮机为预处理手段。

生化处理部分

厌氧水解酸化单元

厌氧水解酸化处理过程是将厌氧发酵过程控制在水解酸化阶段,一般用作有机污染物的预处理工艺。其阶段划分是有机物分解和产物而定的,其选择依据主要是污染物含量和分子能量(即是否容易分解)。

有机物在厌氧条件下,发生酸化和腐化反应,使污水中大分子物质降解为小分子物质,难降解物质转化为易降解物质,该生产废水处理工艺的选择直接关系到出水水质指标能否达到排放标准,运行是否稳定可靠,管理维护是否方便,投资和运行成本的高低。因此,选择适当的处理方式是十分必要的。

1水解酸化处理工艺

由于不需要供氧,能耗少,且产泥率低,因而水解酸化处理经济优越性明显突出。水解酸化能将难降解有机物分解成易降解有机物、将大分子有机物降解成小分子有机物,而微生物对有机物的摄取只有溶解性的小分子物质才可直接进入细胞内,而不溶性大分子物质首先要通过胞外酶的分解才得以进入微生物体内代谢。因此,水解酸化的产物为微生物摄取有机物提供了有利条件,水解酸化可大大提高废水的可生化性,改善后续生化处理的条件。经研究发现,将厌氧过程控制在水解和酸化阶段,可以在短时间内和相对高的负荷下获得较高的悬浮物去除率,并大大改善和提高废水的可生化性和溶解性。且水解酸化不需要密闭的池体,也不需要复杂的三相分离器,出水一般没有厌氧发酵的不良气味,也不会影响污水处理厂的环境。

在厌氧反应中的水解阶段、酸化阶段、产甲烷阶段三个阶段中,我们将厌氧反应控制在前两个阶段。

有关专家学者理论实验研究分析得出以下结论:

⑴. 水解阶段。可降解的大分子有机物在细胞外酶的作用下,分解成小分子。同时受多种因素的影响,是厌氧降解的限速阶段。

⑵. 酸化阶段。在这一阶段,上述第一阶段形成的小分子化合物在发酵细菌即酸化菌的细胞内转化为更简单的化合物并分泌到细菌体外,主要包括挥发有机酸(VFA)、乳醇、醇类等,接着进一步转化为乙酸、氢气、碳酸等。酸化过程是由大量发酵细菌和产乙酸菌完成的,他们绝大多数是严格厌氧菌,可分解糖、氨基酸和有机酸。

好氧处理单元:

根据国内外对该生产废水的治理主要采用生化进行处理。废水的生化处理就是在适宜的环境下,利用微生物,吸附降解废水中污染物的一种生物处理方法

3.不同生物处理工艺的综合比较

工艺类型

优点

缺点

适用范围

基建投资

活性污泥法

对不同性质的污水适应性强,可以有效去除SS

运行稳定性差,易发生污泥膨胀和污泥流失,分离效果不够理想;

占地面积较大

规模大小均可采用,氧化沟除外

较低

生物接触氧化工艺

抗冲击负荷能力高,运行稳定;容积负荷高,占地面积小;污泥产量较低;无需污泥回流,运行管理简单。

部分脱落生物膜造成出水中的悬浮固体浓度稍高。

水量在1000m³以下

-生物反应器

抗冲击负荷能力强,出水水质优质稳定,有效去除S;占地面积小;剩余污泥产量低甚至无。

气水比高,膜需进行反洗,能耗及运行费用高。

运行操作要求较高

规模大小均可采用

   本设计采用传统的活性污泥法工艺。同时,由于项目对氨氮的排放要求较高,需要采用缺氧/好氧工艺,通过硝化和反硝化过程降解氨氮。

脱氮的原理:

生物脱氮的途经一般包括两步。第一步是硝化,将氨氮氧化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。这一步由于硝化菌生长缓慢而需要很大的生物池容积。硝化只有在有机物氧化基本完成后才易于进行,是因为氧化有机物的异养菌生长迅速。硝化可以单独进行。第二步是反硝化,在厌氧条件下将硝酸盐氮还原为分子氮而逸出。这一步很快,不是脱氮的控制因素。硝化是否前置或后置,取决于污水中碳源的质和量。

硝化过程:有机氮 氨化菌 NH3+CO2+小分子有机物

NH4++O2 亚硝酸菌 NO2-+H20+H+       

NO2-+O2 硝酸菌 NO3-

NH4++O2 硝化菌 NO3-+H20+H+

反硝化过程NO3- 同化反硝化NO2-→NO→N2O→N2(占90%以上)

NO3- 异化反硝化NO2-→X→NH2OH→有机氮

在生物法脱氮中,硝化菌、反硝化菌发挥了重要作用,这些细菌对于生物降解过程有一定的环境条件要求:

1DO:在缺氧构筑物中,反硝化脱氮的最佳DO0.5mg/L以下,在好氧构筑物中,有机物好氧代谢,硝化菌将NH4+-N氧化成NHx—-N,都需要氧,DO应控制在2mg/L以上。DO的变化,可以明显地影响系统中硝化细菌总量及指示性微生物数量的变化。当混合液中的DO浓度低时,氮硝化过程的指示性微生物数量少,氮的硝化效果差;反之,则指示性微生物数量多,氮的硝化率也随之提高。但由于高浓度溶解氧对硝化菌有一定的抑制作用,故DO一般控制在大于2mg/L的条件下偏低为宜。

2)营养物质的量是影响生物脱氮的重要因素,在氮的硝化过程中,由于硝化细菌在生活中不需要有机养料,较高的有机负荷会影响硝化细菌的生长,从而使硝化率降低,所以一般认为BOD5值应小于20mg/L时硝化反应才能完成。而对于反硝化反应,由于其以有机碳为电子供体,所以废水中必须有足够的碳源,一般认为当废水中的BOD5/TKN大于35,即认为碳源充足,勿需外加碳源。否则,需补充一定量碳源。

3)碱度:硝化菌正常生长繁殖的pH值应控制在6.58.0之间,生物反硝化产生大量的碱,而硝化过程正需要碱,故常将反硝化过程放在硝化反应之前。

4pH值:由于细菌的代谢作用离不开酶的活动,一般认为好氧反应阶段中的pH值应控制在6.58.0之间,厌氧反应阶段适宜的pH值范围为7.59.2之间。

深度处理部分

为保证污水处理站长期(包含冬季)及水质波动较大时仍能排放达标,又同时考虑投资相对较少,选用加药沉淀作为达标保证,一般运行中无需加药,极少特殊情况时加少量药剂,投加药剂为PAC、PAM,加药费可忽略不计。

结合本项目出水要求、生化处理后的水质情况,采用三沉池作为深度处理。

污泥处理

常见的污泥脱水方式为机械脱水和自然干化脱水两种,其中自然脱水适用于污水量少,污泥量小的小型污水处理厂。机械浓缩脱水有带式、离心式污泥浓缩脱水一体化机械和压力式板框压滤机等,离心式污泥脱水机有操作环境较好,冲洗水用量少,不需加压等优点,带式压滤机虽然操作环境较差,滤布容易堵塞,但是设备价格较低,装机容量小,维护管理运行费用低。板框压滤机具有占地面积小,出泥含水率低,设备价格低,装机容量小,维护管理运行费用低,且无需加药。

从降低能耗,减少成本及运行费用、污泥量及控制投资等方面综合考虑

采用带式污泥脱水机。

消毒

目前由于污水消毒技术主要有二氧化氯消毒、紫外线消毒、氯气、次氯酸钠和臭氧。                      

本设计选用次氯酸钠为本项目的消毒方式

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