就復(fù)合厭氧工藝來說,其將生物膜法技術(shù)、厭氧活性污泥技術(shù)的優(yōu)勢,進(jìn)行了技術(shù)整合,當(dāng)污水進(jìn)入反應(yīng)器時,就會受到生物膜法技術(shù)、厭氧活性污泥技術(shù)的雙重處理作用,從而提高生活污水的處理質(zhì)量。另外,應(yīng)用復(fù)合厭氧工藝的過程中,還會將特殊輕質(zhì)濾料層設(shè)置在反應(yīng)器的末端,從而避免污泥發(fā)生流失的現(xiàn)象,全面提高反應(yīng)器的處理效果、容積負(fù)荷效果,滿足大量生活污水的處理需求。
1 影響厭氧工藝污水處理效果的因素
就厭氧工藝來說,其與很多生物處理工藝相同,都是以溫度為基礎(chǔ)的,通過溫度降低生物的生長速率,以此來實(shí)現(xiàn)污水處理的目的。在厭氧工藝中,產(chǎn)甲烷菌對溫度的敏感程度,要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于產(chǎn)酸菌的敏感程度,也就是說在低溫的條件下,產(chǎn)酸菌的速率明顯比產(chǎn)甲烷菌的轉(zhuǎn)化的速率更快[1]。正是因?yàn)檫@樣的因素,就會在很大程度上導(dǎo)致生物污水出現(xiàn)代謝失衡的問題,最終導(dǎo)致反應(yīng)失敗,無法實(shí)現(xiàn)生活污水處理的目的。
實(shí)際上,采用厭氧工藝進(jìn)行污水處理,不僅受溫度因素的影響,還與處理對象(生活污水)的有機(jī)物濃度,存在直接的關(guān)系。具體來說,如果厭氧工藝所處理的生活污水,其所含有的有機(jī)物濃度較低,那么反應(yīng)裝置中其當(dāng)前的底物濃度也相對較低。結(jié)合Monod 動力學(xué)的相關(guān)理論知識,這種裝填下活性污泥的具有最佳的活性,所以能夠保證生活污水處理的效果。不僅如此,在底物濃度較低的狀態(tài)下,污水處理裝置不會產(chǎn)生很多的氣體,同時污泥、底物之間的作用效率也會逐漸降低,還會導(dǎo)致反應(yīng)器出現(xiàn)酸化的現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)這樣的問題,就會使得活性污泥出現(xiàn)上浮的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響生活污水的處理效果,同時還會在很大程度上增加厭氧工藝的成本。
2 復(fù)合厭氧工藝的優(yōu)勢
以UBF 工藝為基礎(chǔ),能夠避免在污水處理中,出現(xiàn)污泥流失的現(xiàn)象,從而有效擴(kuò)大EGSB 裝置的容積,所以可以進(jìn)一步提高生活污水的處理效果。為了可以充分發(fā)揮低溫處理的污水的質(zhì)量,將UBF、EGSB 工藝進(jìn)行結(jié)合,從而強(qiáng)化污水處理裝置的性能,并全面提高污水的處理質(zhì)量。在設(shè)計(jì)的過程中,可以將UBF 工藝作為主體,然后將回流工藝加入其中,從而實(shí)現(xiàn)復(fù)合厭氧工藝的設(shè)計(jì)。將復(fù)合厭氧工藝與EGSB 工藝進(jìn)行比較,不采用污水回流的方式,而是運(yùn)用污泥回流的方式進(jìn)行處理,彌補(bǔ)傳統(tǒng)傳統(tǒng)工藝存在的不足。
與傳統(tǒng)的厭氧污水處理工藝相比,復(fù)合厭氧工藝能夠在運(yùn)行的過程中,同時發(fā)生產(chǎn)甲烷菌、產(chǎn)酸菌的過程,但是相互之間會發(fā)生不良的影響。同時,由于產(chǎn)甲烷菌對溫度更加敏感,所以在低溫的條件下產(chǎn)酸菌就會將快速反應(yīng),完成更多有機(jī)酸的轉(zhuǎn)化,因此還是會影響處理效果。在技術(shù)不斷發(fā)展的背景下,開發(fā)出了全新的復(fù)合厭氧工藝,即將產(chǎn)甲烷菌、產(chǎn)酸菌分開,避免二者之間出現(xiàn)不良的影響。正是因?yàn)檫@樣的技術(shù),打破了傳統(tǒng)復(fù)合厭氧工藝的限制,并提高了污水處理的質(zhì)量、效果,可以滿足城市中生活污水的處理需求。因此,結(jié)合復(fù)合厭氧工藝自身優(yōu)勢可以發(fā)現(xiàn),將復(fù)合厭氧工藝應(yīng)用在污水處理中,實(shí)際上具有明顯的可行性與必要性,對此筆者將對復(fù)合厭氧工藝的應(yīng)用方式,進(jìn)行如下的分析、探究。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
3 低溫處理生活污水的復(fù)合厭氧工藝分析
3.1 復(fù)合厭氧反應(yīng)器裝置
本文研究的復(fù)合厭氧反應(yīng)器使用厚度為8mm 的有機(jī)玻璃作為主要材料,反應(yīng)器長度為1m,高度為1.5m,寬度為0.25m,反應(yīng)器整體體積為325L。反應(yīng)器中最重要的部分是構(gòu)型、過濾區(qū)以及活性污泥區(qū)。在反應(yīng)器的內(nèi)部設(shè)置上折流板和下折流板,在正向水流方向上,構(gòu)成了五個串聯(lián)而成且大小相同的隔室。在上折流板下方距離底部有30cm 寬,折流板的高度逐層遞減2cm,這樣形成了一個有效的液位差,能夠有效避免壅水問題的出現(xiàn)。前四個隔室都設(shè)置了帶有彈性的立體材料,伸入到水下1cm 的位置上。在最后一個隔室設(shè)置了50cm 高的顆粒濾料,在出水口增加了網(wǎng)罩,避免濾粒流失。
3.2 除污效果分析
使用生活污水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),首先使用特殊的方法對生活污水的水質(zhì)情況進(jìn)行檢測,其中包含pH 值、COD、SS、氨氮、TN、TP這幾種[2]。對于COD 的測定,使用的是重鉻酸鉀的方法,對于氨氮的測定,使用的是納氏試劑光度方法。在該反應(yīng)器中,對于磷、氮的去除效果并不好,主要分析的是 SS 和COD 的處理效果。將對這兩種物質(zhì)的處理效果記錄下來,可以發(fā)現(xiàn)反應(yīng)器具備良好的過濾效果,其中COD 的處理效果可以達(dá)到80%,經(jīng)過過濾之后水中COD 的含量可以控制在100mg/L 的水平之下. 另外水中SS 的濃度也能夠穩(wěn)定在30mg/L 之下,這樣的過濾效果是可以滿足國家對于生活污水設(shè)立的排放標(biāo)準(zhǔn)的。
3.3 除污效果的影響因素
3.3.1 溫度
面對反應(yīng)器帶來的良好過濾效果,本文繼續(xù)研究了除污效果的影響因素。對于COD 的過濾來講,反應(yīng)器涉及到的參數(shù)包括容積負(fù)荷和溫度。因此,改變溫度,查看反應(yīng)器對于COD 的過濾效果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)變化情況不難發(fā)現(xiàn),溫度變化情況可以和COD 的去除率形成正比,也就是說在溫度逐漸升高的時候,去除COD 的效果更好。溫度從20℃逐漸降低到15℃的時候,厭氧微生物也發(fā)生了巨大變化,十三天之內(nèi)讓去除COD 的效率降低到40%~60%。當(dāng)溫度降低到10℃的時候,去除COD 的效率也降低到50% 之下。
3.3.2 容積負(fù)荷
在實(shí)驗(yàn)中,容積負(fù)荷表示著微生物的平衡關(guān)系,小容積負(fù)荷無法滿足微生物生長,而容積過大將會造成VFA 過于高,讓酸化菌被抑制活性。確定COD 在污水中的濃度之后,對濃度進(jìn)行控制,讓容積負(fù)荷可以控制在2.16~10.66kg/( m3·d) 的范圍之內(nèi)。通過改變?nèi)莘e負(fù)荷,可以發(fā)現(xiàn)容積負(fù)荷逐漸加大,去除COD 的效率也在逐漸升高,兩者是呈現(xiàn)正向相關(guān)的關(guān)系。
3.3.3 VFA
在反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行的期間,定期測定VFA,可以發(fā)現(xiàn)反應(yīng)器中,VFA 是通過乙酸形式出現(xiàn)的,檢測出來厭氧代謝產(chǎn)物中還存在丙酸、異丁酸以及異戊酸等物質(zhì)。經(jīng)過測定,進(jìn)水的乙酸濃度為83.2mg/L。出水乙酸濃度為43mg/L,可以看到乙酸得到了降低。由厭氧生物處理理論可以知道有機(jī)厭氧物經(jīng)過降解之后產(chǎn)生了乙酸,乙酸進(jìn)而生成甲烷。因此通過計(jì)算能夠推算出乙酸濃度和COD 處理效率也呈現(xiàn)出一定的規(guī)律,有機(jī)物降解速度和容積負(fù)荷呈現(xiàn)負(fù)面相關(guān)的關(guān)系。
3.3.4 生物種類
在反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行的時間里,將生物膜以及底泥樣品采集出來,使用PGR-DGGE 技術(shù)制作出圖譜,通過圖譜可以了解到生物膜上和底泥中存在豐富的菌群,微生物的功能和群落結(jié)構(gòu)也存在諸多變化。在反應(yīng)器的后部微生物種類出現(xiàn)了明顯的增加,在底泥中生物多樣性讓菌群演替得到了量化。菌種在篩選馴化之后會更加趨向穩(wěn)定,這意味著微生物已經(jīng)能夠適應(yīng)反應(yīng)器的環(huán)境。在生物膜上,后部生物種類也會明顯少于生物膜的前部,填料生物膜上微生物種類呈現(xiàn)出小幅降低的趨勢。
4 結(jié)論
綜上所述,厭氧工藝污水處理效果實(shí)際上受很多因素的影響,進(jìn)而凸顯出復(fù)合厭氧工藝的優(yōu)勢,使其廣泛的應(yīng)用在生活污水處理中。在這一基礎(chǔ)上,采用復(fù)合厭氧反應(yīng)器裝置就能夠完成污水處理的目的,并且大大提高了污染物、有害物質(zhì)的去除率,減少了污水中的生物種類,全面提高了生活污水的處理質(zhì)量,進(jìn)而提高了水資源的利用率。因此,結(jié)合本文的分析發(fā)現(xiàn),將復(fù)合厭氧工藝應(yīng)用在生活污水的處理中,其具有較強(qiáng)的可行性。(來源:貴州綠創(chuàng)江南環(huán)?萍加邢薰)