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「總結污水處理知識篇」看完污水處理水平會(huì )進(jìn)階1、什么叫COD(化學(xué)需氧量)?化學(xué)需氧量(COD)是指廢水中能被氧化的物質(zhì)在被化學(xué)氧化劑氧化時(shí),所需要的氧量,以氧的毫克/升作為單位。它是目前用來(lái)測定廢水中有機物含量的一種最常用的手段。COD分析中常用的氧化劑有高錳酸鉀(錳法CODMn)和重鉻酸鉀(鉻法CODCr),現在常用重鉻酸鉀法。廢水在強酸加熱沸騰回流條件下對有機物實(shí)行氧化,用硫酸銀作催化劑時(shí)可以使大多數的有機物的氧化率提高到85-95%。如果廢水中含有較高濃度的氯根離子,應該用硫酸汞將氯離子屏蔽掉,以減少對COD的測定干擾。 2、什么叫BOD5(生化需氧量)? 生化需氧量也可以表征廢水被有機物污染的程度,最常用的為5日生化需氧量,以BOD5表示,它表示廢水在微生物存在下進(jìn)行生化降解5日內所需要的氧的數量。今后我們將經(jīng)常使用5日生化需氧量。 3、COD和BOD5之間有什么關(guān)系?有的有機物是可以被生物氧化降解的(如葡萄糖和乙醇),有的有機物只能部分被生物氧化降解(如甲醇),而有的有機物是不能被生物氧化降解的而且還具有毒性(如銀杏酚、銀杏酸、某些表面活性劑)。因此,我們可以把水中的有機物分成2個(gè)部分,即可以生化降解的有機物和不可生化降解的有機物。 通常認為COD基本上可表示水中的所有的有機物。而B(niǎo)OD為水中可以生物降解的有機物,因此COD與BOD的差值可以表示廢水中生物不可降解部分的有機物。 4、什么叫B/C?B/C表示什么意義? B/C是BOD5與COD比值的縮寫(xiě),該比值可以表示廢水的可生化降解特性。因此,BOD5/COD值常常被作為有機物生物降解性的評價(jià)指標。
5、什么叫廢水的預處理?預處理要達到哪幾個(gè)目的?生化處理前的處理一般都習慣地叫作預處理。由于生化法處理費用比較低、運行比較穩定,因此一般的工業(yè)廢水都采用生化法處理,廢水的治理也以生化法作為主要的處理手段。但廢水中含有某些對微生物有抑制、有毒害的有機物質(zhì),因此廢水在進(jìn)入生化池之前必須進(jìn)行必要的預處理,目的是將廢水中對微生物有抑制、有毒害的物質(zhì)盡可能地削減或去除,以保證生化池中的微生物能正常地運行。 預處理的目的有二個(gè):一是將廢水中對微生物有抑制有毒害、有抑制作用的物質(zhì)盡可能地消減和去除或轉化為對微生物無(wú)害或有利的物質(zhì),以保證生化池中的微生物能正常運行;其二是在預處理過(guò)程中削減COD負荷,以減輕生化池的運行負擔。 6、廢水集水池是派什么用的?廢水集水池的作用是匯集、儲存和均衡廢水的水質(zhì)水量。 各個(gè)車(chē)間的生產(chǎn)廢水,其排出的廢水水量和水質(zhì)一般來(lái)說(shuō)是不均衡的,生產(chǎn)時(shí)有廢水,不生產(chǎn)時(shí)就沒(méi)有廢水,甚至在一日之內或班產(chǎn)之間都可能有很大的變化,特別是精細化工行業(yè)的廢水,如果清濁廢水不分流,則工藝濃廢水與輕污染廢水的水質(zhì)水量變化很大,這種變化對廢水處理設施設備的正常操作及處理效果是很不利的,甚至是有害的。因此廢水在進(jìn)入主要污水處理系統前,都要設置一個(gè)有一定容積的廢水集水池,將廢水儲存起來(lái)并使其均質(zhì)均量,以保證廢水處理設備和設施的正常運行。 7、為什么廢水中的膠體顆粒不易自然沉降?廢水中許多比重大于1的雜質(zhì)懸浮物、大顆粒、易沉降的懸浮物都可以用自然沉降、離心等方法去除。 但比重小于1的、微小的甚至肉眼無(wú)法看到的懸浮物顆粒則很難自然沉降,如膠體顆粒是10-4~10-6mm大小的微粒,在水中非常穩定,它的沉降速度極慢,沉降1m需耕時(shí)200年。 沉降慢的原因有二個(gè):一、膠體粒子都帶有負電荷,由于同性相斥的原因,從而阻止膠體微粒間的接觸,不能被彼此粘合,懸浮于水中。二、膠體粒子表面還有一層分子緊緊地包圍著(zhù),這層水化層也阻礙和隔絕膠體微粒之間的接觸,不能被彼此粘合,懸浮于水中。 8、怎樣使膠體顆粒沉淀?要使膠體顆粒沉淀,就要促使膠體顆粒相互接觸,使之成為大的顆粒,亦即凝聚起來(lái),使其比重大于1而沉淀。 采用的方法有很多種,工程上常用的技術(shù)有:凝聚法、絮凝法和混凝法。 9、什么叫凝聚?在廢水中投加帶正離子的混凝藥劑,大量正離子在膠體粒子之間的存在以消除膠體粒子之間的靜電排斥,從而使微粒聚結,這種通過(guò)投加正離子電解質(zhì)的方法,使得膠體微粒相互聚結的過(guò)程稱(chēng)為凝聚。常用地凝聚劑有硫酸鋁、硫酸亞鐵、明礬、氯化鐵等。 10、什么叫絮凝?絮凝是在廢水中加入高分子混凝藥劑,高分子混凝藥劑溶解后,會(huì )形成高分子聚合物。這種高聚物的結構是線(xiàn)型結構,線(xiàn)的一端拉著(zhù)一個(gè)微小粒子,另一端拉著(zhù)另一個(gè)微小粒子,在相距較遠兩個(gè)粒子之間起著(zhù)粘結架橋的作用,使得微粒逐漸變大,最終形成大顆粒的絮凝體(俗稱(chēng)礬花),加速顆粒沉降。常用的絮聚劑有聚丙烯酰胺(PAM)、聚鐵(PE)等。 11、什么叫混凝?凝聚與絮凝結合在一起使用的過(guò)程為混凝過(guò)程。混凝在實(shí)驗或工程上被經(jīng)常應用,如先在水中投加硫酸亞鐵等藥劑,消除膠體粒子之間的靜電排斥,然后再投加聚丙烯酰胺(PAM),使得微粒逐漸變大,形成肉眼可見(jiàn)的礬花,最后產(chǎn)生沉降。 12、什么叫吸附?利用多孔性固體(如活性炭)或絮體物質(zhì)(如聚鐵)將廢水中的有毒有害物質(zhì)吸附在固體或絮體的表面上或微孔內,達到凈化水質(zhì)的目的,這種處理方法稱(chēng)作為吸附處理。吸附的對象可以是不溶性固體物質(zhì),也可以是溶解性物質(zhì)。吸附處理的效率高,出水水質(zhì)好,因此常作為廢水深度處理。也可在生化處理單元中引入吸附處理,以提高生化處理效率(如PACT法就是其中的一種)。 13、什么叫廢水的生化處理?廢水的生物化學(xué)處理是廢水處理系統中最重要的過(guò)程之一,簡(jiǎn)稱(chēng)生化處理。生化處理是利用微生物的生命活動(dòng)過(guò)程將廢水中的可溶性的有機物及部分不溶性的有機物有效地去除,使水得到凈化。 14、微生物是通過(guò)何種方式將廢水中的有機污染物分解去除掉的?由于廢水中存在碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等有機物,這些無(wú)生命的有機物是微生物的食料,一部分降解、合成為細胞物質(zhì)(組合代謝產(chǎn)物),另一部分降解氧化為水份,二氧化碳等(分解代謝產(chǎn)物),在此過(guò)程中廢水中的有機污染物被微生物降解去除。 15、微生物與哪些因素有關(guān)?微生物除了需要營(yíng)養,還需要合適的環(huán)境因素,如溫度、pH值、溶解氧、滲透壓等才能生存。如果環(huán)境條件不正常,會(huì )影響微生物的生命活動(dòng),甚至發(fā)生變異或死亡。 16、微生物最適宜在什么溫度范圍內生長(cháng)繁殖?在廢水生物處理中,微生物最適宜的溫度范圍一般為16-30℃,最高溫度在37-43℃,當溫度低于10℃時(shí),微生物將不再生長(cháng)。 在適宜的溫度范圍內,溫度每提高10℃,微生物的代謝速率會(huì )相應提高,COD的去除率也會(huì )提高10%左右;相反,溫度每降低10℃,COD的去除率會(huì )降低10%,因此在冬季時(shí),COD的生化去除率會(huì )明顯低于其它季節。 17、微生物最適宜的pH條件應在什么范圍?微生物的生命活動(dòng)、物質(zhì)代謝與pH值有密切關(guān)系。大多數微生物對pH的適應范圍在4.5-9,而最適宜的pH值的范圍在6.5-7.5。當pH低于6.5時(shí),真菌開(kāi)始與細菌競爭,pH到4.5時(shí),真菌在生化池內將占完全的優(yōu)勢,其結果是嚴重影響污泥的沉降結果;當pH超過(guò)9時(shí),微生物的代謝速度將受到阻礙。 不同的微生物對pH值的適應范圍要求是不一樣的。在好氧生物處理中,pH可在6.5-8.5之間變化;厭氧生物處理中,微生物以pH的要求比較嚴格,pH應在6.7-7.4之間。 18、什么叫溶解氧?溶解氧與微生物的關(guān)系如何?溶解在水體中的氧被稱(chēng)溶解氧。水體中的生物與好氧微生物,它們所賴(lài)以生存的氧氣就是溶解氧。不同的微生物對溶解氧的要求是不一樣的。好氧微生物需要供給充足的溶解氧,一般來(lái)說(shuō),溶解氧應維持在3mg/L為宜,最低不應低于2mg/L;兼氧微生物要求溶解氧的范圍在0.2-2.0mg/L之間;而厭氧微生物要求溶解氧的范圍在0.2mg/L以下。 19、為什么高濃度的含鹽廢水對微生物的影響特別大?微生物的單位結構是細胞,細胞壁相當于半滲透膜,在氯離子濃度小于等于2000mg/L時(shí),細胞壁可承受的滲透壓為0.5-1.0大氣壓,即使加上細胞壁和細胞質(zhì)膜有一定的堅韌性和彈性,細胞壁可承受的滲透壓也不會(huì )大于5-6大氣壓。 但當水溶液中的氯離子濃度在5000mg/L以上時(shí),滲透壓大約將增大至10-30大氣壓,在這樣大的滲透壓下,微生物體內的水分子會(huì )大量滲透到體外溶液中,造成細胞失水而發(fā)生質(zhì)壁分離,嚴重者微生物死亡。 工程經(jīng)驗數據表明:當廢水中的氯離子濃度大于2000mg/L時(shí),微生物的活性將受到抑止,COD去除率會(huì )明顯下降;當廢水中的氯離子濃度大于8000mg/L時(shí),會(huì )造成污泥體積膨脹,水面泛出大量泡沫,微生物會(huì )相繼死亡。 20、什么叫好氧生化處理?什么叫兼氧生化處理?二者有何區別?生化處理根據微生物生長(cháng)對氧環(huán)境的要求的不同,可分為好氧生化處理與缺氧生化處理兩大類(lèi),缺氧生化處理又可分為兼氧生化處理和厭氧生化處理。在好氧生化處理過(guò)程中,好氧微生物必須在大量氧的存在下生長(cháng)繁殖,并降低廢水中的有機物質(zhì);而兼氧生化處理過(guò)程中,兼氧微生物只需要少量氧即可生長(cháng)繁殖并對廢水中的有機物質(zhì)進(jìn)行降解處理,如果水中氧太多,兼氧微生物反而生長(cháng)不好從而影響它對有機物質(zhì)的處理效率。 兼氧微生物可適應COD濃度較高的廢水,進(jìn)水COD濃度可提高到2000mg/L以上,COD去除率一般在50-80%;而好氧微生物只能適應于COD濃度較低的廢水,進(jìn)水COD濃度一般控制在1000-1500mg/L以下,COD去除率一般在50-80%,兼氧生化處理和好氧生化處理的時(shí)間都不太長(cháng),一般都在12-24小時(shí)。人們利用兼氧生化和好氧生化之間的差別和相同之長(cháng),將兼氧生化處理和好氧生化處理組合起來(lái),讓COD濃度較高的廢水先進(jìn)行兼氧生化處理,再讓兼氧池的處理出水作為好氧池的進(jìn)水,這樣的組合處理可以減少生化池的容積,既節省了環(huán)保投資又減少了日常的運行費用。 厭氧生化處理與兼氧生化處理的原理和作用是一樣的。厭氧生化處理與兼氧生化處理的不同之處是:厭氧微生物繁殖生長(cháng)及其對有機物質(zhì)降解處理的過(guò)程中不需要任何氧,而且厭氧微生物可適應更高COD濃度的廢水(4000-10000mg/L)。厭氧生化處理的缺點(diǎn)是生化處理時(shí)間很長(cháng),廢水在厭氧生化池內的停留時(shí)間一般需要40小時(shí)以上。 21、生物處理在廢水處理工程上有哪些應用?生物處理在廢水處理工程上應用得最廣泛最實(shí)用的技術(shù)有二大類(lèi):一類(lèi)叫做活性污泥法,另一類(lèi)叫做生物膜法。 活性污泥法是以懸浮狀生物群體的生化代謝作用進(jìn)行好氧的廢水處理形式。微生物在生長(cháng)繁殖過(guò)程中可以形成表面積較大的菌膠團,它可以大量絮凝和吸附廢水的懸浮的膠體狀或溶解的污染物,并將這些物質(zhì)吸收入細胞體內,在氧的參與下,將這些物質(zhì)完全氧化放出能量、CO2和H2O。活性污泥法的污泥濃度一般在4g/L。 而在生物膜法中,微生物附著(zhù)在填料的表面,形成膠質(zhì)相連的生物膜。生物膜一般呈蓬松的絮狀結構,微孔較多,表面積很大,具有很強的吸附作用,有利于微生物進(jìn)一步對這些被吸附的有機物分解和利用。在處理過(guò)程中,水的流動(dòng)和空氣的攪動(dòng)使生物膜表面和水不斷接觸,廢水中的有機污染物和溶解氧為生物膜所吸附,生物膜上的微生物不斷分解這些有機物質(zhì),在氧化分解有機物質(zhì)的同時(shí),生物膜本身也不斷新陳代謝,衰老的生物膜脫落下來(lái)被處理出水從生物處理設施中帶出并在沉淀池中與水分離。生物膜法的污泥濃度一般在6-8g/L。 為了提高污泥濃度,進(jìn)而提高處理效率,可以將活性污泥法與生物膜法結合起來(lái),即在活性污泥池中添加填料,這種既有掛膜的微生物又有懸浮微生物的生物反應器稱(chēng)為復合式生物反應器,它具有很高的污泥濃度,一般在14g/L左右。 22、生物膜法和活性污泥法有哪些異同之處?生物膜法和活性污泥法是以生化處理的不同反應器形式,從外觀(guān)上看主要區別在于前者的微生物不需要填料載體,生物污泥是懸浮的,而后者的微生物是固定在填料上的,然而它們處理廢水、凈化水質(zhì)的機理是一樣的。另外,二者的生物污泥都是好氧活性污泥,而且污泥的組成也具有一定的相似性。此外,生物膜法中的微生物,由于是固定在填料上的,可以形成比較穩定的生態(tài)系統,其生活能量和消耗能量不象活性污泥法中的微生物那樣大,因此生物膜法的剩余污泥比活性污泥法要少。上海信誼百路達藥業(yè)有限公司的接觸氧化池采用生物膜法,而SBR生化池采用活性污泥法。 23、什么叫活性污泥?從微生物角度來(lái)看,生化池中的污泥是由各種各樣有生物活性的微生物組成的一個(gè)生物群體。如果把污泥的泥粒放在顯微鏡下觀(guān)察,可以看到里面有多種微生物---細菌、霉菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物(如輪蟲(chóng)、昆蟲(chóng)的幼蟲(chóng)和蠕蟲(chóng)等),它們構成一條食物鏈,細菌和霉菌能分解復雜的有機化合物,獲得自身活動(dòng)必需的能量并構造自身。原生動(dòng)物以細菌和霉菌為食,又被后生動(dòng)物所消耗,后生動(dòng)物也可以直接依靠細菌生活。這種充滿(mǎn)微生物、具有降解有機物能力的絮狀泥粒就叫做活性污泥。 活性污泥除了由微生物組成之外,還含有一些無(wú)機物質(zhì)和吸附在活性污泥上不能再被生物降解的有機物(即微生物的代謝殘余物)。活性污泥的含水率一般在98-99%。活性污泥象礬花一樣,具有很大的表面積,因此具有很強的吸附力和氧化分解有機物的能力。 24、怎樣評價(jià)活性污泥法與生物膜法中的活性污泥?活性污泥法與生物膜法的活性污泥生長(cháng)情況的判別和評價(jià)是不一樣的。在生物膜法中,活性污泥生長(cháng)情況的評價(jià)主要采用顯微鏡直接觀(guān)察生物相。 在活性污泥法中,評價(jià)活性污泥生長(cháng)情況的評價(jià)除了直接用顯微鏡觀(guān)察生物相外,常用的評價(jià)指標還有:混合液懸浮固體(MLSS),混合液揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS),污泥沉降比(SV),污泥沉降指數(SVI)等。 25、在用顯微鏡進(jìn)行生物相觀(guān)察時(shí),那一類(lèi)微生物直接表明生化處理效果良好?微型后生動(dòng)物(如輪蟲(chóng)、線(xiàn)蟲(chóng)等)的出現則表明微生物群落生長(cháng)良好,活性污泥的生態(tài)系統比較穩定,這時(shí)候的生化處理效果最佳,這就好比能經(jīng)常捕獲到大魚(yú)的河流里,小魚(yú)小蝦生長(cháng)良好的情況一樣。 26、什么叫混合液懸浮固體(MLSS)?混合液懸浮固體(MLSS)亦要稱(chēng)為污泥濃度,它是指單位體積生化池混合液所含干污泥的重量,單位為毫克/升,用來(lái)表征活性污泥濃度。它包括有機物和無(wú)機物兩部分。一般來(lái)說(shuō)SBR生化池內MLSS值控制在2000-4000mg/L左右為宜。 27、什么叫混合液揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)?混合液揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)是指單位體積生化池混合液所含干污泥中可揮發(fā)性物質(zhì)的重量,單位也是毫克/升,由于它不包括活性污泥中的無(wú)機物,因此能較確切地代表活性污泥中微生物的數量。 28、污泥沉降比(SV)?污泥沉降比(SV)是指曝氣池內混合液在100毫升量筒中,靜止沉淀30分鐘后,沉淀污泥與混合液之體積比(%),因此有時(shí)也用SV30來(lái)表示。一般來(lái)說(shuō)生化池內的SV在20-40%之間。污泥沉降比測定比較簡(jiǎn)單,是評定活性污泥的重要指標之一,它常被用于控制剩余污泥的排放和及時(shí)反時(shí)污泥膨脹等異常現象。顯然,SV與污泥濃度也有關(guān)系。 29、污泥指數(SVI)?污泥指數(SVI)全稱(chēng)污泥容積指數,1克干污泥在濕態(tài)時(shí)所占體積的毫升數,其計算公式如下為: SVI=SV*10/MLSS SVI剔除了污泥濃度因素的影響,更能反映活性污泥凝聚性和沉降性,一般認為: 當60<SVI<100時(shí),污泥沉降性能好 當100<SVI<200時(shí),污泥沉降性能一般 當200<SVI<300時(shí),污泥由膨脹的趨勢 當SVI>300時(shí),污泥已膨脹 30、溶解氧(DO)表示什么?溶解氧(DO)表示水中氧的溶解量,單位用mg/L表示。不同的生化處理方式對溶解氧的要求也不同,在兼氧生化過(guò)程中,水中的溶解氧一般在0.2-2.0mg/L之間,而在SBR好氧生化過(guò)程中,水中的溶解氧一般在2.0-8.0mg/L之間。因此,兼氧池操作時(shí)曝氣量要小,曝氣時(shí)間要短;而在SBR好氧池操作時(shí),曝氣量和曝氣時(shí)間要大得多和長(cháng)得多,而我們用的是接觸氧化,溶解氧控制在2.0-4.0mg/L。 31、廢水中溶解氧的含量與哪些因素有關(guān)?水中溶解氧的濃度可以用Henry定律來(lái)表示:當達到溶解平衡時(shí):C=KH*P 其中:C為溶解平衡時(shí)水中氧的溶解度;P為氣相中氧的分壓;KH為Henry系數,與溫度有關(guān);增加曝氣努力使氧的溶解接近平衡,而同時(shí)活性污泥還會(huì )消耗水中的氧。因此廢水中實(shí)際溶解氧量與水溫、有效水深(影響壓力)、曝氣量、污泥濃度、鹽度等因素有關(guān)。 32、在生化過(guò)程中為什么需要經(jīng)常補充廢水中的營(yíng)養物?利用生化過(guò)程去除污染物的方法,主要是利用微生物的新陳代謝過(guò)程,而微生物的細胞合成等生命過(guò)程均需要有足夠量和種類(lèi)營(yíng)養物質(zhì)(包括微量元素)。對于化工類(lèi)廢水來(lái)說(shuō),由于生產(chǎn)產(chǎn)品的單一性,因此廢水水質(zhì)的組成的成分也較為單一,缺乏微生物必要的營(yíng)養物質(zhì)。比如講,***公司的生產(chǎn)廢水中只有碳和氮而沒(méi)有磷,這種廢水無(wú)法滿(mǎn)足微生物新陳代謝需要,因此必須添加廢水中磷完善微生物新陳代謝的過(guò)程,促進(jìn)微生物細胞的合成。這就像人在吃米飯、面粉的同時(shí),還要攝入足夠量的維生素一樣。 33、廢水中微生物所需的各營(yíng)養元素之間的比例為多少?微生物像動(dòng)物植物一樣也需要必要的營(yíng)養物質(zhì)才能夠生長(cháng)繁殖,微生物所需要的營(yíng)養物質(zhì)主要是指碳(C)、氮(N)、和磷(P),廢水中主要營(yíng)養元素的組成比例有一定的要求,對于好氧生化一般為C:N:P=100:5:1(重量比)。 34、為什么會(huì )有剩余污泥產(chǎn)生?在生化處理過(guò)程中,活性污泥中的微生物不斷地消耗著(zhù)廢水中的有機物質(zhì)。被消耗的有機物質(zhì)中,一部分有機物質(zhì)被氧化以提供微生物生命活動(dòng)所需的能量,另一部分有機物質(zhì)則被微生物利用以合成新的細胞質(zhì),從而使微生物繁衍生殖,微生物在新陳代謝的同時(shí),又有一部分老的微生物死亡,故產(chǎn)生了剩余污泥。 35、什么是水體富營(yíng)養化? 水體富營(yíng)養化是發(fā)生在淡水中,由水體中氮、磷、鉀含量過(guò)高導致藻類(lèi)突然性過(guò)度增殖的一種自然現象。 水體富營(yíng)養化形成原因主要是氮、磷、鉀等元素排入到流速緩慢、更新周期長(cháng)的地表水體,使藻類(lèi)等水生生物大量地生長(cháng)繁殖,使有機物產(chǎn)生的速度遠遠超過(guò)消耗速度,水體中有機物積蓄,破壞水生生態(tài)平衡的過(guò)程。 |