磷化工生产工艺流程
磷化工生产工艺流程范文第篇
关键词富营养化;污水;
聚磷菌;
生物除磷
中图分类号文献标识码文章编号-()--
-
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。,,-,。,,
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一般来说,有机碳、磷、氮、钾、铁等多种元素均能引起水体富营养化现象。通过采取处理,
有机碳含量有所降低,除氮、磷外,
其他成分在富营养化发生过程中的需求量极低,不能成为限制因子。因此,引起水体富营养化的主要因子是氮和磷。
一般总氮浓度高于.~./、总磷浓度高于./即被视为水体富营养化[]。湖泊中的某些蓝藻能通过固氮作用来补充氮量,如、、等。
因此,磷是藻类增殖的主要限制因子[]。据研究,每磷进入水体,
将会导致(干重)藻类的生长[],由此看来,污水除磷对防止富营养化尤为重要,有效降低排放废水中的磷含量已成为防治水体富营养化的重要途径之一[-]。
截至目前,
国内外普遍应用的有生物除磷法、化学除磷法以及生化除磷法。生物除磷法可避免产生大量化学污泥,减少活性污泥膨胀现象,
具节约能源、运行费用较低的优点[]。化学除磷法的除磷效率可达%~%,其效率高且稳定可靠,
出水标准可达./,在处理和处置过程中污泥不会重新释放磷而造成二次污染,但该方法产生的污泥量大、运行费用极高。
因此,为节约成本而较多地采用生物除磷方法。
生物除磷机理
.原理
即兼性厌氧反硝化除磷细菌,
其利用或-作为电子受体,基于体内的聚β羟基丁酸盐()和糖原等的生物代谢原理与传统/法中(聚合磷酸盐累积微生物)极为相似[]。在厌氧阶段,
可溶解性被降解为低分子有机物,
被迅速吸收之后大量繁殖,
同时水解细胞内的聚合磷酸盐将产生的无机磷酸盐排出细胞外,
利用此过程产生的(三磷酸腺苷)、合成大量的贮存于体内;而在缺氧阶段,
以-作为氧化的电子受体,利用降解产生的,大部分供给细菌合成(包括糖原的合成)和维持生命活动,
一部分则用于过量摄取水中无机磷酸盐并以聚合磷酸盐的形式储存于细胞体内,同时-被还原为。在厌氧、缺氧环境交替运行的条件下,即可实现反硝化效果。研究表明,
依次经过厌氧、缺氧和好氧个阶段后,约%的聚磷菌既能利用又能利用-作为电子受体来吸收磷,而剩余的微生物仅能利用作为电子受体,即的除磷效果相当于总聚磷菌的%左右。这一结果表明,
除了可作为电子受体外,-也可以作为氧化的电子受体;
污水生物除磷系统中的确存在微生物,
并且通过驯化可得到富集的活性污泥[-]。
相较传统除磷工艺,反硝化除军训日记500字磷技术优势如下:一是缩小了反应器体积;二是节省电能,
吸磷中用硝酸盐代替氧作为电子受体,
曝气量大大减少;
三是减少了除磷脱氮运行过程中污泥产生量,
使污泥处理费用降低;四是节省了消耗量,避免反硝化菌和聚磷菌之间对有机物的竞争。
.原理
世纪年代中期,在传统活性污泥工艺的运行管理中,
发现了一类特殊的兼性细菌,
如棒杆菌属、不动细菌属、假单胞菌属等不动杆菌属,其能在体内贮存聚磷酸,在厌氧状态下可水解聚磷酸产生能量,并限制硝化菌的产生。
在好氧条件下,这类菌属可超量地吸收污水中的磷,使其体内含磷量超过%,有时甚至高达%。如假单胞菌能够累积达细菌干重/左右的聚磷酸盐,
而一般细菌体内的含磷量只有%左右。这类细菌被称为聚磷菌,广泛应用于生物除磷系统中。
在厌氧条件下,聚磷菌吸收有机物(如脂肪酸),
利用某些糖和醇为基质,
代谢生成短链挥发性脂肪酸,同时释放细胞质聚合磷酸盐颗粒的磷,
提供必需的能量[-]。在随后的好氧条件下,吸收的有机物将被氧化并提供能量,
同时从废水中吸收超过其生长所需的磷,
并以聚磷酸盐的形式贮存起来。
溶解氧在好氧阶段控制在~/,可恰好满足聚磷菌在过量摄取磷的生理活动中的需氧量。
在厌氧好氧交替环境下,聚合磷酸盐累积微生物()释磷、摄磷原理:在厌氧条件下,兼性细菌通过发酵作用将溶解性转化为低分子有机物,
聚磷菌分解细胞的聚磷酸盐同时产生,并利用将废水中的低分子有机物(如挥发性脂肪酸())摄入细胞内,以及糖原等有机颗粒的形式存在于细胞中,同时将聚磷酸盐分解所产生的磷酸排出细胞外,即:
+++能量
在好氧条件下,
聚磷菌通过有氧呼吸,不断氧化体内贮存的有机底物,同时也不断从外部环境中摄取有机底物,由于氧化分解放出能量,
被所获得,并结合而合成,即:
++能量+
好氧状态下磷的积累按如下方式:
+.++.+.-.+.+.(聚磷)+.-+.
聚磷菌以作为电子受体,利用代谢释放的能量,从污水中吸收超过其生长所需要的磷并以聚磷酸盐的形式贮存起来,
并产生新的细胞物质,系统通过排泥的方式,将被细菌过量摄取的磷随剩余污泥排出系统,从而达到高效除磷效果[-]。
根据聚磷菌的特性,在厌氧好氧环境交替的过程中可发挥其嗜磷的最好效果。在相同的厌氧时间下,系统地好氧时间越长,摄磷越充分,
除磷效果也越好;在相同的好氧时间下,系统地厌氧时间越长,释磷越彻底,除磷效果越好[]。
基本工艺方法
.传统除磷工艺
传统的除磷工艺环境是厌氧、好氧条件交替运行。释磷需要短泥龄的聚磷菌和厌氧条件,而吸磷则需要好氧条件。如前置的厌氧环境中存有-,
将直接影响聚磷菌的释磷速度;
当挥发性有机物较少时,反硝化菌竞争有机物,在反硝化结束后,聚磷菌系统才进入完全厌氧状态进行释磷。
为了提高除磷效率,在/法的基础上,
出现了许多改进的除磷工艺,如氧化沟工艺、工艺、改良的工艺、/工艺、工艺、工艺、工艺、工艺、工艺工艺、工艺、工艺、改良的工艺、工艺、工艺等。
.。/工艺。世纪年代中期,美国在研究活性污泥膨胀问题时研究开发了/工艺,
是目前最为简单的生物除磷方法(图实线部分)。该工艺与脱氮工艺类似,在厌氧池中原污水或经过预处理的污水与回流污泥混合,此工艺无需控制-浓度。
增加池深可防止进入水底,从而保持良好的厌氧条件。一般厌氧区和好氧区的水力停留时间分别为.~.、.~.时,磷和有机物的去除效果较高。脱磷效果决定于剩余污泥排放量,
在二沉池中还难免有磷的释放[]。因此,城市除磷率约为%,进一步提高处理效率的空间不大。
/工艺的释磷效果在进水水质波动较大时会受到影响,一般在设计采用/工艺时,
要求进水中有较高易降解有机基质的含量[]。
.。/工艺。即在/工艺的基础上增设一个缺氧区(图),并使好氧区中混合液回流至缺氧区使之反硝化脱氮。
该工有抗冲击负荷能力强,水力停留时间长,
运行稳定。在厌氧、缺氧、好氧个不同的环境条件下,不同功能的微生物菌群有机配合协作点,同时达到去除有机物、脱氮、除磷的目的。
但该方法也具有一定的劣势,污泥龄和回流污泥中挟带的溶解氧和硝酸盐会影响除磷效果[-]。
当进水总磷约为/时,
除磷率一般为%~%。
.。工艺。
世纪年代,美国开发了一个间歇式活性污泥系统,在同一个处理池中完成活性污泥的曝气、沉淀、出水、排放和污泥回流过程。
法除磷脱氮效果好,占地少,造价低,
耐冲击负荷,运行管理简单,可抑制丝状菌膨胀。该工艺对自动化要求高,因近年来自控技术和计算机技术发展迅速,
使依赖于自控系统的工艺得到发展。
近年来,
工艺得到重视,在其基础上又开发出了新工艺。
如工艺,即改良型的工艺,是在序批式反应器的启发下,由我国同济大学和美国公司联合开发的新型工艺。它是介于连续流和序批流之间的工艺模式,
既保留了连续流工艺进出水连续的特点,又增强了系统的调节功能,是一种高效、经济、灵活、易于实现自动控制的新型污水处理技术[]。
由于该工艺中反应池和沉淀池交替工作,并从下部进水,使得沉淀后的下层污泥对进水发生过滤和絮凝的作用,提高了除磷效果。
我国深圳地区盐田最早建成了采用工艺的万污水厂,目前松江、无锡和太原等地也都建成了运用改良工艺的污水处理厂,运行情况良好。
为提高工艺的脱氮除磷效果,
人们又开发出了工艺。该工艺最大的改进是在反应池前端增设一个选择段,污水首先进入选择段与来自主反应区的混合液混合,在厌氧条件下聚磷菌充分释磷,为高效除磷创造了条件。
在主反应区,
混合液大部分时间内控制在低于./,污泥絮体的表面和体内将分别形成好氧、厌氧的微环境,可同时硝化和反硝化。由于此环境的延续时间长,
同时硝化、反硝化进行充分,
脱氮效果良好。另外,通过向反应器内投加复合微生物制剂进行试验,
发现该法可高效地提高工艺对氮磷的去除效果,且经济可行。
.。工艺。研究生物脱氮时发现反硝化过程进行彻底时会有很好的除磷效果,
在以生活污水为进水的试验中,
脱氮率为%~%。这种工艺广泛应用于加拿大、南非、美国。
该工艺在除磷的同时,其脱氮效果也比较好,
由原水中的小分子有机物提供反硝化所需的碳源,
并为后续的硝化反应提供碱度,无需外加碳源和碱[]。
工艺流程中(图),厌氧池由于混合液回流中含有少量-会消耗部分,可能会抑制磷的释放;
而好氧池的浓度较高,使硝化不够彻底;
在厌氧池中发生反硝化和进一步释磷,好氧池彻底硝化和摄磷。
.。工艺。
即在工艺的基础上增设一个厌氧发酵区,将回流污泥与原污水或经预处理的废水在厌氧池内完全混合,接下来是组硝化和反硝化池。此工艺特别适应于低负荷污水厂的生物除磷脱氮。在厌氧池内聚磷菌利用原水中的低分子有机物释放体内的磷,
在第一缺氧池内利用原水中的碳源和回流液中的-进行反硝化,使硝态氮还原为氮气,去除;氨氮氧化和磷的吸收都是在第一好氧池中完成。
第二缺氧池则提供了足够的停留时间,
通过混合液的内源呼吸进一步去除残余的硝态氮[-]。第二好氧池则是提供短暂的混合液曝气,防止二沉池出现厌氧状态。
前面设置厌氧池进行释磷,可以避免回流液中含有的-对聚磷菌释磷的影响,
能保证较好的除磷效果。在组池内完成了彻底的反硝化作用后,回流污泥中已无硝酸盐和亚硝酸盐。但运行中发现段工艺并不能将硝酸盐含量降低为零,
第二缺氧池的单位容积反硝化速率低于第一缺氧池,对回流污泥挟带的硝酸盐除磷效果有明显的不利影响。因此,去除第二级缺氧和曝气,并加大第一缺氧池容积,
可以得到最大的脱氮效果,从而产生了改进的流程(图)。
.。工艺。
即把生物除磷和化学除磷法相结合的一种除磷工艺(图),主流部分为常规的活性污泥曝气池,回流污泥的一部分(进水流量的%~%)被分流到专门的厌氧池,污泥在厌氧池中通常停留~,
聚磷菌则在厌氧池中释磷。脱磷后的污泥回流到曝气池中继续吸磷。
含磷上清液进入化学沉淀池,
然后用石灰进行处理,石灰剂量取决于废水的碱度,在污泥回流路径上完成沉淀除磷[]。工艺,
出水总磷浓度低于/,大大减少了药剂的投加量和化学污泥量,而且受进水浓度影响较小。
.。工艺。世纪年代,
南非大学研究生物除磷时发现,流程中污泥直接回流到厌氧区,不可避免地带有-,不利于厌氧区的反应进程。为保证厌氧区真正厌氧,
改污泥回流到缺氧区,然后再由缺氧区将混合液回流到厌氧区(图)。
该工艺缺氧段发生反硝化,硝酸盐大部分还原为,出水回流液的-浓度非常低,可促进溶解性转化为发酵产物,提升厌氧区的厌氧条件,
有利于释磷,从而提高除磷效果[]。
研究发现,除磷效果受水质、水量的影响很大,且工艺可承受的进水/>.。
当进水/超过.~.时,为了防止-进入厌氧区,必须减小混合液回流比,
即必须延长反硝化时间,
但为保证活性污泥在二沉池中具有良好的沉降性能,此回流比不能太小。
为解决此矛盾,产生了改进的工艺(图)。
此流程将缺氧区一分为二,
二沉池污泥回流到第个缺氧池,消除了-对厌氧池的干扰;
然后由该反应池将含有较多溶解性(小分子简单有机物)的混合液回流到厌氧池,保证了厌氧池中厌氧释磷的条件;
第个缺氧池从曝气池得到回流混合液,目的是满足这个反应器内的反硝化条件。一方面,该流程无须严格控制从曝气池到缺氧池的回流比,
运行简单;另一方面,基本解决工艺存在的问题。工艺和改进的工艺是目前各国应用最广泛的流程[,
]。
.除磷工艺
在单污泥系统中,同一悬浮污泥箱中同时存在非聚磷菌、异氧菌、及硝化菌,共同经历厌氧、缺氧和好氧环境。
在传统的污泥低温条件下,达到完全硝化的时间很长(>),大量的有机物被消耗,同时因反硝化菌和聚磷菌互相争夺有机物而出现污泥膨胀。为避免产生该类问题,
提出了把硝化菌独立于固定在膜生物反应器或好氧硝化反应器中的工艺。
较典型的双泥系统有工艺和工艺等,单泥系统有工艺[]。
.。工艺。由/-反应器和-反应器组成,是一种新型的双泥反硝化除磷工艺。个反应器的活性污泥完全分开,
只将各自沉淀后的上清液相互交换。-反应器主要起硝化作用,/-反应器主要去除和进行反硝化除磷脱氮。
在工艺中,硝化菌与完全分离,在缺氧条件下实现反硝化除磷。
其构造模式避免了传统脱氮除磷工艺中反硝化菌和种细菌泥龄的差异,
也避免了竞争有机物[,]。硝化反应为硝化菌和创造了各自最佳的生长环境,
可根据实际要求而改变,所需的最小不再是反硝化除磷过程的控制因素,因而可以实现完全的硝化和反硝化除磷。
双级工艺采用后置反硝化,与单级工艺相比,
可以避免从好氧池向缺氧池大量回流污泥,理论上的除磷效率可达%。
.。工艺。年,
率先开发出第个以厌氧污泥中为反硝化碳源的工艺,
取得了良好的除磷脱氮效果。之后据此提出了具有硝化和反硝化除磷双泥回流系统的除磷脱氮工艺(图)。
进水和回流污泥完全混合后进入厌氧池,吸收易于降解的有机底物进行储备,同时大量释磷;
混合液随后进入中间沉淀池进行泥水分离。富集氨氮的上清液直接进入侧流好氧固定生物膜反应池中进行硝化反应;
而含有大量有机物的沉淀污泥,
横跨同定膜反应池与从好氧同定生物膜反应池流出的硝化液一起进入缺氧悬浮生长反应池内,通过利用氧化在厌氧池储备的放出的能量,
以-作为电子受体反硝化除磷,然后混合液进入曝气池利用作为电子受体继续除磷,同时氧化细胞内残余的,
使其在下一循环中发挥最大的放磷和储备能力[]。混合液最后进入二沉池中完成泥水分离,
将上清液排放,部分含有大量的污泥回流进入厌氧池,排出剩余污泥。
该工艺能有效解决除磷系统反硝化碳源不足的问题,降低剩余污泥量和系统的能耗。
.。工艺。荷兰的工业大学研发了一种改进的-工艺(图)。
在工艺基础上增设个反应池,
即接触池和混合池;增加个混合液循环和,接触池内是厌氧条件,一方面使回流污泥中的硝酸盐氮被迅速反硝化脱除,有效防止丝状菌引起的污泥膨胀;
另一方面可使回流污泥和来自厌氧池的混合液在池内充分混合并吸附剩余的。混合池的低氧环境,
可最大程度地保证污泥再生,而不影响反硝化或除磷,
容易控制值,最大程度地创造的富集条件,
利用而获得最少的污泥产量[]。
为防止硝酸盐氮和氧的进入,原有的内循环可分别维持一个较严格的厌氧区和缺氧区。新增的循环可增加硝化或同时反硝化的机会,从而获得良好的出水氮浓度。
具有补充硝酸盐氮的作用,可辅助回流污泥向缺氧池。该工艺的出水水质较好,能够保证≤./、≤/。
结语
综上所述,生物除磷技术是一种高效生物净化过程,
其中是利用聚磷菌的嗜磷特性除磷,使之在符合其生长代谢的厌氧、好氧环境交替的条件下,吸取废水中各种形式的磷(尤其是磷酸盐形式)。目前,国内外加大了对生活污水生物除磷技术的研究并取得了进展,
只要严格控制除磷过程中的限制因素,就会明显提升除磷效率。在目前生物除磷法和化学除磷法有较大进步的情况下,生化除磷法将会成为未来污水除磷的主要方式。
反硝化除磷过程由于使反硝化和吸磷在缺氧区相结合,
具有需求量最小,节省下来的通过厌氧消化等作用,可以还原产甲烷量;能量消耗最小,
如氧气量需求减少等;污泥产生量最少。
整体上具有高效能、低能耗、二次污染少等特点。尤其是双泥工艺在优越的/比条件下,除磷率理论上接近%。
可见反硝化除磷对于环境保护和可持续发展具有重大意义。
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。
磷化工生产工艺流程范文第篇
关键字:有机磷废水微电解
中图分类号:文献标识码:
前言
目前国内有多家农药生产厂家,生产多种农药,
年产量近万其中%是有机磷农药[]。有机磷农药在防治农业病虫害方面具有高效、经济、方便和广谱等优点,
但长期大规模生产和使用,对环境特别是水体造成了严重污染,这己经成为严重的环境问题。
有机磷农药废水的处理方法大多用生物法,即以细菌或真菌为降解媒介,
但由于这些废水具有浓度高、毒性高和含盐量高等特点,对微生物具有毒害作用,故直接使用生物法难以达标处理。现在还没有有效的有机磷农药废水预处理方法,国内普遍采用清水稀释数倍后再用生化法处理,
稀释倍数有的高达-倍。这种方法不但加重了生化处理装置的负荷,浪费水资源,还同时增加了水费、排污费和处理费用。
在此背景下,
研究探索农药废水的预处理技术已成为一个迫切的研究课题[-]。
本文以安徽菱化实业股份有限公司有机磷农药废水为例,
研究了两种不同工艺(碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺和微电解工艺)对有机磷农药废水预处理的效果,为我国有机磷农药废水预处理工艺的选择提供依据。
实验料与方法
.实验用废水
实验用废水为安徽菱化精细化工有限公司年产万吨双甘膦、万吨亚磷酸二甲酯项目的污水。
.实验方法
()碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺()实验流程图如图所示。
废水
(经调)
出水
图碱性水解+工艺小试装置流程图
()微电解工艺试验流程如图所示。
(经调)
出水
图微电解工艺小试装置流程图
.。碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺
加碱水解:加氢氧化钠调至;
加热反应:加热溶液至℃;
:按./(据研究效果最好)浓度加入,
搅拌均匀;
沉淀:沉淀两小时,
出水。
.。微电解工艺
()铁屑的预处理
用.%的硫酸进行酸活化,活化的时间根据铁屑表面覆盖诱层的厚度及反应过程中铁屑被腐蚀的程度而定,
一般在-。
()活性炭的预处理
将活性炭用待测废水浸泡,使之吸附饱和。
然后洗净表面残留液,晾干,称重。
()微电解反应柱的填装
将预处理之后的铁屑与活性炭按照一定的比例(:)混合均匀后,放入微电解反应柱中。
铁炭微电解反应柱采用一根直径为,柱高为的柱。
()微电解实验过程:废水在微电解塔中停留时间小时,曝气量为./,
每回流一次。
后处理:容器容积,用固体氧化钙调至,停留.-小时,使其充分反应,
去上清液出水。
她生气了作文500字
.分析方法
实验各指标分析方法如表。
表实验各指标分析方法
项目分析方法方法来源
玻璃电极法-
化学需氧量重铬酸盐法-
氨氮纳氏试剂比色法-
总磷钼酸铵分光光度法-
结果与分析
.两种工艺对有机磷废水的去除效果
实验运行天,两种工艺对有机磷废水中的去处效果比较,如图所示:
图两种工艺对有机磷废水去除率的比较
从图分析可得,有机磷废水经碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺预处理后出水平均去除率为.%。
有机磷废水经微电解工艺预处理后平均去除率为.%。可见微电解工艺对有机磷废水中的去除效果比碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺好。
.两种工艺对有机磷废水总磷的去除效果
两种工艺对有机磷废水中总磷的去处效果比较,如图所示:
图两种工艺对有机磷废水总磷去除率的比较
从图分析可得,
有机磷废水经碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺预处理后总磷平均去除率为.%;有机磷废水经微电解工艺预处理后总磷平均去除率为.%。可见微电解工艺对有机磷废水中总磷的去除效果比碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺好。
.两种工艺对有机磷废水氨氮的去除效果分析
两种工艺对有机磷废水中氨氮的去除结果如图所示:
图两种工艺对有机磷废水氨氮去除率的比较
从图分析可得,
有机磷废水经碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺预处理后出水氨氮平均去除率为.%;有机磷废水经微电解工艺预处理后出水氨氮平均去除率为.%。
可见碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺对有机磷废水中氨氮的去除效果微电解工艺比好。
从图、、分析可知,废水经碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺处理后出水水质不是很稳定,原因可能是反应产物为絮状沉淀物,
难以沉淀完全;微电解工艺处理废水时后一天出水水质比前一天差,原因可能是随着反应进行,
填料会慢慢板结或堵塞,
造成处理效果下降,故每两天清洗填料一次。
结论
本实验采用碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺和微电解工艺对有机磷废水进行预处理,得到如下结论:
()微电解工艺对有机磷废水中的去除率较高,
为.%,而碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺对的去除率较低,为.%。从去除的角度分析,
建议选择微电解工艺。
()微电解工艺对有机磷废水中的总磷去除率较高,为.%,而碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺对总磷的去除率较低,为.%。
从去除总磷的角度分析,建议选择微电解工艺。
()碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺对有机磷废水中的氨氮去除率较高,
为.%,而微电解工艺对总磷的去除率较低,为.%。从去除氨氮的角度分析,
建议选择碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺。
综上所述,碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺和微电解工艺对有机磷废水的预处理效果各有千秋。碱性水解+磷酸铵镁除磷脱氮工艺对氨氮的去除效果比较好;
微电解工艺对及总磷的去除效果更好。本次实验所用废水中及总磷含量较高,故建议选择微电解工艺。
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磷化工生产工艺流程范文第篇
关键词:脱氮除磷;城市污水;污水处理;
双污泥系统;脱氮除磷;生物滤池
中图分类号:文献标识码:
前言
随着中国经济的快速发展,城市规模不断扩大,
水资源供需矛盾日趋激化。
而我国现有的城市污水处理厂主要是针对碳源污染物的去除,
对导致水体富营养化的主要营养盐氮、磷的去除率很低,导致水体富营养化现象加剧。因此研究和开发高效、经济的生物脱氮除磷工艺已成为当前研究的热点。本文系统的概述了生物脱氮除磷的机理,分析了生物脱氮除磷技术的现状,
探讨了生物脱氮除磷技术的发展趋势。
脱氮工艺
生物膜脱氮工艺大多数处于小试、中试及半生产性实验阶段,生物转盘、生物滤池、生物流化床等生物膜法反应器均可以设计成具有脱氮功能的反应器。目前,
已开发了浮动床生物膜反应器脱氮系统、浸没式生物膜反应器脱氮系统、三级生物滤池脱氮系统。
这些生物膜脱氮系统相对于活性污泥脱氮系统具有更好的稳定性、污泥浓度高、产泥量少,但能耗大。
生物膜脱氮技术要应用到城市污水工程,还有许多问题有待解决。
因此,对生物膜脱氮机理的深入研究和开发新型经济、高效生物膜反应器将是今后污水生物膜脱氮技术研究的主要方向。
.生物脱氮新工艺
最近的研究表明,生物脱氮过程出现了超出传统脱氮理论的现象,
研究者对此展开了研究,提出了一些新的脱氮工艺,如工艺、工艺[]、-工艺、工艺。
()工艺是荷兰技术大学开发的脱氮新工艺,其基本原理是将氨氮氧化控制在亚硝化阶段,
然后进行反硝化,达到脱氮目的。该工艺具有以下特点:硝化与反硝化在同一反应器中完成,
简化工艺流程;节省反硝化过程需要外加的碳源,以甲醇为例,-反硝化比-反硝化节省%的碳源;
减少%左右的供气量,节省动力消耗。
()工艺是荷兰技术大学生物技术实验室于年开发的脱氮新工艺,其原理是在厌氧的条件下,以-、-为电子受体,
将氨氧化还原为。
工艺由等人开发适合处理高浓度含氮废水的新工艺,该工艺脱氮过程不需要按照化学计量式消耗电子供体,
其机理目前还不清楚。
()工艺是比利时微生物生态实验室开发的脱氮新工艺,其原理是通过控制溶解氧,使硝化过程控制在-阶段,
通过-氧化+形成,
达到脱氮目的。杨红等人以消化污泥脱水液为基质,采用悬浮填料床反应器进行工艺脱氮研究,达到%的脱氮率。
生物除磷技术
污水生物除磷技术源于世纪年代等人在生产运行过程中观察到超量吸磷现象[],
通过基础性研究、生产性实验研究以及工程运行实践,生物除磷技术在理论和实践上都取得了重大突破,目前,用于工程实践的生物除磷技术有/工艺、氧化沟工艺、工艺、工艺、改良工艺、改良的工艺等。
/工艺通过设置厌氧/缺氧/好氧环境,实现聚磷菌厌氧环境中有效释磷、好氧环境中聚磷。对倒置/工艺[]进行环境倒置效应实验研究,
认为缺氧/厌氧/好氧的布置形式除磷效果更好,其原因在于:降低了厌氧区硝酸盐负荷,有利于聚磷菌有效释磷;聚磷菌厌氧释磷后,
直接进入好氧环境,有利于充分利用厌氧条件下形成的吸磷动力。
氧化沟工艺是通过曝气系统在反应器实现空间上厌氧/缺氧/好氧环境,
为除磷创造条件。工艺是通过曝气控制系统在反应器内实现时间上厌氧/缺氧/好氧环境,为聚磷菌有效释磷和聚磷过程创造条件,
并通过排放富磷污泥实现除磷目的。工艺通过在污泥回流系统中设置厌氧区进行生物除磷,并且与化学除磷法进行组合,可以达到很好的除磷效果(≤/)。
改良工艺通过进水与回流污泥在厌氧池混合接触,
促进厌氧发酵和有效释磷,再进入后续构筑物聚磷,通过排泥达到除磷目的。改良的工艺是基于回流污泥中硝酸盐进入厌氧区不利于聚磷菌有效释磷的事实,将回流污泥直接回流到缺氧区,
提高除磷效果。
.同时生物脱氮除磷技术
自从首先发现了硝化/反硝化过程中除磷现象[],已开发出许多具有同时脱氮除磷功生物处理技术,如/工艺、氧化沟工艺、工艺、工艺、改良工艺、改良的工艺等。
这些工艺均来源于传统的污水处理技术,
又超越了传统污水处理技术,
一方面满足传统污水处理工艺去除有机物、悬浮物的要求;另一方面满足除磷脱氮要求。通过控制系统的污泥龄、流态及回流方式、充氧、配套设备与检测仪表等,
实现厌氧、缺氧、好氧三种环境空间或时间上交替变化,达到高效脱氮除磷的目的。
.双污泥脱氮除磷工艺
工艺的流程如图所示:
该工艺分前后两段,前段采用活性污泥法,主要由厌氧池、缺氧池、短泥龄好氧池、沉淀池等构筑物组成;
后段为生物膜法,
主要采用曝气生物滤池。污水依次流经活性污泥段和生物膜段。系统回流包括污水回流和污泥回流,污水回流是将部分生物滤池出水回流至缺氧池,以保证脱氮效果;
污泥回流则是将沉淀池污泥部分回流到厌氧池,其余富含磷的剩余污泥被排掉。
图工艺流程图
结语
污水生物脱氮除磷的目的是将氮、磷从废水中去除,
防止引起受纳水体的富营养化,以工程手段从源头控制水体富营养化。
从我国目前的实际情况出发,无论是单独的生物脱氮技术、生物除磷技术,
还是同时生物脱氮除磷技术,探索简便、节能、高效、技术成熟的生物脱氮除磷技术是目前当务之急,为今后从源头解决水体富营养化问题,
提供必要而有效的技术保障。
①工艺解决了聚磷菌、硝化菌泥龄不同的矛盾,具有稳定的处理效果和较高的处理效率,并可减少反应器体积,
降低了工程投资。硝化菌呈生物膜固着生长,给生长速率缓慢的硝化菌创造了一个稳定的生活环境,使硝化菌始终处于好氧环境中(传统的活性污泥系统则做不到这一点),增加了系统中的硝化菌量,
提高了硝化率,同时也可防止不利条件下的硝化细菌流失,
并减少了水力停留时间和反应器体积;而除磷菌悬浮生长在活性污泥系统中,泥龄可根据除磷的需要而选择相对较短值,两者的分开解决了传统硝化菌与除磷菌泥龄之间的矛盾,更利于系统的稳定运行。
由于细菌各自处于较好的环境中,故也可减少整个系统的水力停留时间。
②工艺对进水水质具有较强的适应性。传统工艺的回流污泥中存在硝酸盐,
会影响厌氧段磷的释放,因此在传统工艺中当系统硝化效果较好时,除磷效果往往较差,这一现象在低/和低/的情况下尤为明显。采用双污泥系统,
使硝化和除磷分开,并可根据进水水质来调节硝化滤池出水回流量(使缺氧段不存在硝酸盐的积累),解决了厌氧段反硝化与除磷菌释磷的矛盾,确保了除磷效果。
参考文献:
[]卢峰,杨殿海。反硝化除磷工艺的研究开发进展[]。中国给水排水。,():-。
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[]王春英,隋军等。反硝化聚磷机理试验[]。环境染治理技术与设备,,():-。
磷化工生产工艺流程范文第篇
关键字:/工艺生活污水脱氮除磷
中图分类号:
、引言
揭阳市区污水处理厂处理城镇生活污水,设计总规模生产产量为×/,
首期生产规模为×/。进水水质浓度偏低,用传统的调试运行方案很难培养出活性污泥,以达到脱氮除磷的效果。本文针对现状进行分析和总结,
对运行处理生产中的各个参数,影响因子进行分析和调整,使得保持--生化工艺中的污泥量,使出水各个水质指标达到国家规定排放标准。
、污水水质、水量
废水水质、水量如下:
根据污水厂的废水来源及成分分析。
进入本工艺的混合废水水量为×-×/。为-/,为-/,
为/,氨氮为/,为/,
为=~。出水水质须达到《污水综合排放标准》(-)的一级排放标准:=~,/,
/,/。
分析项目:、、、、、、-、粪大肠杆菌,采用标准方法测定;
采用在线检测以及便携式溶氧仪。
工艺流程和-工艺特点及分析
.工艺流程
处理工艺流程图如图所示。
生活污水经过粗格栅,再由提升泵提升至细格栅和沉砂池,
去除大部分悬浮物,
去除率为%,经预处理后污水自流进入-生化池,在污水经过厌氧、缺氧和好氧段,进行硝化菌和反硝化、聚磷菌分别去除水体中的氮和磷,
同时降解水体中的和。经过生化处理后,
污水进入配水井由提升泵提升至二次沉淀池,在二次沉淀池经过泥水分离后,上清液排放进入接触消毒池,进行加氯消毒后排放进入水体,部分污泥由真空泵回流至厌氧段,
另一部分剩余污泥进入脱水车间脱水后,泥饼外运。
.-工艺特点及分析
.。-工艺特点
-工艺,是英文--的简称,
按实质意义来说,本工艺称为厌氧-缺氧-好氧法更为确切[]。它是在厌氧-好氧除磷工艺的基础上加入缺氧池,
并将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池,同时达到反硝化脱氮的目的。
在首段厌氧池内主要进行磷的释放。从沉淀池回流的含磷污泥及在厌氧条件下聚磷菌对磷的释放,
使污水中磷的浓度升高;同时,部分-因细胞的合成得以去除,污水中的-浓度下降、浓度下降。
缺氧池的首要功能是脱氮。
在此反应器中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将内循环混合液中带入的大量-和-还原为并释放到空气中,浓度继续下降,
-浓度也大幅度下降,而磷的变化很小。
有机物在好氧池中被微生物生化氧化,再下降;有机氮被氨化继而被硝化,
-浓度显著下降,而随着硝化过程-浓度反而增加;磷随着聚磷菌的过量摄取,也以较快的速率下降[]。
本工艺具有以下各项特点:
、本工艺在系统上可以成为最简单的同步脱氮除磷工艺,
总的水力停留时间少于其他同类工艺。
、在厌氧(缺氧)、好氧交替运行条件下,丝状菌不能大量增殖,无污泥膨胀之虞,值一般均小于。
、污泥中含磷浓度高,具有很高的肥效。
、运行中勿需投药,两个段只要轻缓搅拌,以不增加溶解氧为度,运行费用低。
.。-工艺分析
.。.污水中的可生物降解有机物的影响
经研究表明,
厌氧段进水中/。,才会有较好的除磷效果。/在~之间时,氮的总去除率可达%以上。
经过检测,本厂进水/<.,而/在.~之间。主要因素是由于进水的浓度偏低,营养物质供应不足,
相对的氮含量偏高,导致污泥细化随出水流失,下降。为保证生化池中污泥浓度,
采取向--段投加高浓度营养物质,投加量/,维持生化段的碳源浓度,
为-/。
.。.污泥龄()及负荷率的影响
/工艺系统的受两方面影响:一方面,受硝化菌世代时间的影响,使其比普通活性污泥法的污泥龄长一些,
一般为,左右;另一方面,由于除磷主要是通过排出含磷污泥,
要求/工艺的不宜过长,应为~。权衡两个方面,结合本厂具体情况,该/工艺中一般为。
污泥的负荷率():好氧池中的应在。(?)之下,否则厌氧菌数量超过硝化菌,
会抑制硝化。为了不影响除磷效果,厌氧池中的应大于。(?)。
所以,在/工艺中的范围十分狭小。
氮负荷率(/)的影响:氮负荷率过高会对硝化菌产生抑制作用,一般氮负荷率在。(?
)之下,否则硝化效果不佳。
.。.溶解氧()对/工艺系统处理污水的影响
硝化菌增殖对要求较高,
过低就会限制硝化菌的增殖,导致其从系统中淘汰,影响脱氮效果。
为了得到较高的脱氮效率,首先要尽可能使进入好氧段污水中的-完全氧化成-;
同时进水中有机物及聚磷菌也要消耗一定量的氧气,只有提供能满足三者要求的氧,
才能保证硝化反应顺利地进行。
然而如果好氧区过高,
则会随污泥回流和混合液回流被带至厌氧段与缺氧段,影响聚磷菌对磷的释放和缺氧段-的反硝化。高浓度溶解氧也会抑制硝化菌。
由于进水浓度较低,好氧池中活性污泥得不到充分的有机物为养分,过高会导致污泥加速解体,
经过长时间的运行调试,
一般应维持在./~./之间为佳。在缺氧反硝化段,反硝化菌利用-中的氧进行呼吸而使-转化成,值过高会抑制该过程的进行。
为了取得良好的脱氮除磷效果,应控制反硝化段即缺氧段
.。.污泥回流比和混合液回流比的影响
混合液回流及污泥回流流量与进水流量的比例,在系统达到允许的最大反硝化能力之前,
通过提高回流比可以提高反硝化的效果。但回流量过大,动力费用增大,而且曝气区大量的溶解氧将通过内回流进入反硝化区,
破坏反硝化的条件。故混合液回流的流量必须控制在一定的范围内。一般,
内回流比根据除氮要求在%~%左右波动。本工艺中污泥回流比%,如太高,
污泥将和硝酸态氧带入厌氧池太多,影响其厌氧状态(
/工艺存在的问题及改进
。/工艺中存在的问题
/工艺最大的问题是难以同时取得良好的脱氮除磷效果。一个很重要的因素是污泥龄的矛盾,硝化要求污泥龄为左右,
而除磷则要求污泥龄为~,以通过剩余污泥从系统中去除磷。
此外,
该工艺流程回流污泥全部进入厌氧段,为了使系统维持在较低的污泥负荷下运行,以确保硝化过程的完成,则要求回流比较高,
这样系统硝化作用良好,但磷又必须在混合液中存在快速生物降解的溶解性有机物及在厌氧状态下,才能被聚磷菌释放出来,而回流污泥却将大量硝酸盐带回厌氧池,
使得厌氧段硝酸盐浓度过高,反硝化菌会以有机物为碳源进行反硝化,待脱氮完全后才开始磷的厌氧释放,这就使得厌氧段进行磷的厌氧释放的有效容积大为减少,从而使得除磷效果较差。
反之,如果好氧段硝化作用不好,则随回流污泥进入厌氧段的硝酸盐减少,使磷能充分的厌氧释放,所以除磷的效果较好,
但硝化不完全,脱氮效果不佳。综上所述,导致/工艺脱氮除磷效率不稳定。
对本厂运行进行工艺调整措施有:外投碳源、维持较长的污泥龄,为、控制较低的为.-./、回流比为%。经过一年的运行调试,能维持好氧池中在/左右,
脱氮除磷,降解能力稳定,出水各项指标均能到达排放要求。
。改进措施讨论
针对上述问题,许多研究者对/工艺进行了局部改进,以提高其总体脱氮除磷效果。
其中国内研究较多并取得一定成果的改进工艺有以下三种:
)增加污泥沉淀池的/工艺
污泥沉淀池加在厌氧池与缺氧池之间,以此彻底控制厌氧段的硝酸盐利于除磷。
由供泥沉淀池进入厌氧段的污泥浓度大,带入的硝酸盐量少同时原污水不被稀释,
可维持较高的浓度促进了聚磷菌的释磷,其氮、磷去除率均可达%以上。
)设置厌氧/缺氧调节池
此种改进/工艺是在厌氧段之前设置厌氧/缺氧调节池。在调节池中,微生物利用%进水中的有机物去除回流污泥带来的硝酸盐,
停留时间为~。
回流污泥与进水在调节池迅速混合产生高的基质浓度梯度,从而加快聚磷菌对有机物摄取的速度,使之在胞内贮存更多的,
这将有利于其在随后好氧段中对磷的过量吸收。
对比试验验证该系统除磷效率可提高%。
)倒置/工艺
所谓倒置/工艺就是与传统的/工艺相比,将缺氧段和厌氧段倒置,
取消了内循环,形成了缺氧/厌氧/好氧工艺。这样优先满足了反硝化对碳源的需要,使系统脱氮功能得到加强。
实验表明,
倒置/工艺的脱氮除磷功能均优于传统的/工艺;同时内循环的取消使其流程更加简洁,建设和运行费用也相应降低。
磷化工生产工艺流程范文第篇
【关键词】酿酒废水;;
;除磷
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引言
白酒酿造企业生产废水属于高浓度有机废水,
通常采用“预处理+厌氧+好氧+沉淀”的组合工艺,工艺流程长、占地面积大、运行管理困难,运行中受各种因素影响,
出水不稳定、排放超标的情况时有发生。
位于贵州省赤水河畔的某大型酱香型白酒生产企业因土地资源紧张、生产过程水质波动大,设计人员经过多方面比选,采用作为生产废水的好氧处理工艺,
工程实施后经运行验证,
取得了占地小,自动化程度高、运行管理简单,对水质波动适应性强,
出水水质稳定、能耗低的良好效果。
工艺原理及特点
()工艺是序批式活性污泥法()的变形工艺,
其结合了和工艺的优点。一般来说,池分为生物选择区(预反应区)及主反应区,
为了稳定及提高处理效果,也有在两区之间增设兼氧区的设计。
池是一种连续进水、间歇排水、周期性循环运行,集反应、沉淀、排水于一体反应器。
预反应区一般占反应池总体积的~%,
活性污泥在高负荷下运行,微生物在反应区内通过酶的快速吸附污水中大部分可溶性有机物,高负荷基质快速积累,
促进微生物的增值,
对水质水量波动可到较好的缓冲作用,同时对丝状菌的生长起到抑制作用,可有效防止污泥膨胀。
主反应区为好氧区,是一个较低负荷的底物降解阶段,
一般控制在~,
溶解氧在~./[]。运行过程中通过对曝气强度的控制完成废水中有机物的降解,反应区内活性污泥基本处于缺氧状态,溶解氧向污泥絮体内的传递受限制而硝态氮由污泥内向体系的传递不受限制,
从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化。
工艺无需二沉池,设施布置紧凑、占地省、投资低;处理过程基质浓度由高到低,
浓度梯度从高到低,基质利用速率由大到小,工艺属理想的时间顺序上的推流式反应器。
工艺可通过控制及运行周期调节适应水质水量变化的影响,或达到强化脱氮除磷功能,抗冲击负荷能力强,尤其适用于工业污水的处理。
同时,该工艺可有效抑制丝状菌的生长和繁殖,
克服污泥膨胀,
提高系统的运行稳定性。
工艺参数设计
项目设计处理能力为/,
为厌氧后处理工艺,池设计进水水质表所示,出水水质满足《污水综合排放标准》-表四一级的要求。
表池进水水质指标(单位:/)
主要设计工艺技术参数见表。
表池设计工艺参数
考虑到本项目水质的特殊性,
最终设计反应池×座,单池容积。
池启动及运行
.池启动
池于年月日启动,
启动前加入紧邻的市政污水处理厂排水,并采用其污泥接种,该污水厂因承担了部分同类工业污水的处理,污泥性质较适合于本项目接种。
启动分为三个阶段进行,第一阶段为污泥接种,
由于启动时正值冬季,为提高启动速度,污泥投加分两次进行,第一次投加控制污泥浓度为/,接种后闷曝,
第二次投加按照/补充后继续闷曝。
第二阶段为驯化阶段,
驯化期间每日排除上清液并按照设计能力的~%逐渐增加进水。驯化期间不排泥,控制为~/,在通过镜检观察微生物相变化的同时对、、、、进行分析检测。
天后污泥中原生动物量符合运行要求并出现少量后生动物,其他检测指标均已达到设计要求。
第三阶段为联动调试阶段,
通过安装在池内的/温度计、溶氧仪、计、泥水界面仪反馈的数据对控制系统进行控制调试,实现系统进水、反应、沉淀、排水及的自动控制。
.工艺强化除磷应用分析
工艺具有较强的脱氮除磷作用,但实际应用中对于脱磷的研究较少,可借鉴的经验不多。
本项目含量偏高,为了实现强化脱磷,本论文在分析调试及运行中(曝气时间/反应周期之比)、、污泥、回流等数据对脱磷的影响对强化除工艺参数进行了深入探讨和分析。
池生物选择区为厌氧区,
微生物在反应区内通过酶的快速吸附污水中大部分可溶性有机物,
高负荷基质快速积累,
促进微生物的增值,迅速去除大部分及,同时聚磷菌释放出磷而吸收大量有机质;主反应区为间歇曝气区,
在曝气阶段,好氧菌对剩余进行降解,聚磷菌降解体内储存的有机质维持新陈代谢,产生的能量则超量吸收水体中的磷[]。
富含磷的污泥通过剩余污泥的形式排出系统,从而达到除磷的目的。主反应区的运行方式导致好氧、缺氧、厌氧交替循环,
具有良好的除磷条件。
研究发现,在四个影响因素中及泥龄对脱磷的影响最大。
有学者研究认为,
除磷脱氮的最佳=~/时效果最为理想[],但本项目池进水及较高,较低的对有机质的去除不利。
通过运行过程的数据分析发现,池运行对除磷的影响较大。值大,则厌氧时间短,
主反应区释磷不充分,生物选择区释磷在体系中占有较大比例,系统整体释磷量减少,
影响好氧时磷的吸收,磷去除率较低。值小,厌氧时间长,主反应区发生过量释磷现象,
磷去除率也较低。具有较好脱磷效果的值为.~.。
同时,研究发现,回流比值的确定存在影响,对系统如回流比大,
值取低值;如系统回流比小,值可取高限。
通常认为,
加强排泥对降低系统出水的磷含量有利,
这就要求系统有较低的污泥。但分析发现,过小,即剩余污泥排放过多,一方面使大量聚磷菌随污泥带走,
另一方面将导致系统的降低,除磷效果下降较快[]。调试及运行结果证明,
当污泥=~天时,除磷效果较好。
.系统运行效果
年月日调试工作结束,
系统转入试生产状态,至年月日止,池进水=~/、=~/、-=~/,总=~/;出水=~,
=~/、-=.~./,≤./。
系统运行稳定,各项指标满足设计要求。
结论
工艺占地小、抗冲击负荷能力强、同时具备脱氮除磷功能、生产过程灵活,
易于实现自动化控制、运行稳定,较适宜作为酿造污水后级处理工艺。
运行过程中对值、污泥实施重点控制,并兼顾及回流比参数,可取得良好的脱磷效果。系统设计中应针对污水特性及运行特点,
对设计参数进行调整,可取得稳定的运行效果。
【参考文献】
[]杨亚静,李亚新。工艺的理论与设计计算[]。科技情报开发与经济,
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[]俞欣,梅凯。影响工艺除磷效果的运行参数研究[]。给谁排水,,