污水处理中的生化处理

  • 分类:污水处理知识及工艺
  • 作者:山东信建环保科技有限公司
  • 来源:http://www.xinjianhuanbao.cn
  • 发布时间:2020-05-17
  • 访问量:0

【概要描述】污水处理中的生化处理是通过微生物的新陈代谢作用来处理废水中的污染物质

污水处理中的生化处理

【概要描述】污水处理中的生化处理是通过微生物的新陈代谢作用来处理废水中的污染物质

  • 分类:污水处理知识及工艺
  • 作者:山东信建环保科技有限公司
  • 来源:http://www.xinjianhuanbao.cn
  • 发布时间:2020-05-17
  • 访问量:0
详情

污水处理中的生化处理几大要素

污水处理中的生化处理是通过微生物的新陈代谢作用来处理废水中的污染物质,一般可以分为两大类,即好氧处理和厌氧处理。好氧处理是在曝气的作用下利用好氧微生物的新陈代谢活动去除废水中的污染物,常见的好氧处理工艺有活性污泥法,CASS、CAST、SBR、MBR、接触氧化、氧化沟等;厌氧处理是在隔绝氧气的情况下利用厌氧微生物的新陈代谢作用去除废水中的污染物,常见的厌氧工艺有水解酸化,UASB、ABF、IC等。
 
废水生物处理的目的和重要性
 
1.废水生物处理的目的
 
废水生物处理的主要目的有以下3点:
 
①絮凝和去除废水中不可自然沉淀的胶体状固体物;
 
②稳定和去除废水中的有机物;
 
③去除营养元素氮和磷。
 
2.废水生物处理的重要性
 
①城市污水中约有60%以上的有机物只有用生物法去除才最经济;
 
②废水中氮的去除一般来说只有依靠生物法;
 
③目前世界上已建成的城市污水处理厂有90%以上是生物处理法;
 
④大多数工业废水处理厂也是以生物法为主体的。
 
微生物在废水生物处理中的作用
 
微生物在废水生物处理中主要有三个作用:
 
①去除溶解性有机物(以COD或BOD5表示)(将其转化成CO2和H2O),去除其它溶解性无机营养元素如N(最终转化为N2气)、P(转化为富含磷的剩余污泥从水中分离出来)等;
 
②絮凝沉淀和降解胶体状固体物(某些难降解颗粒或胶体状有机物,可以通过微生物产生的胞外多聚物等具有絮凝效果的物质发生沉淀,与剩余污泥一同被排出系统;或通过吸附较长期地滞留在系统内而被缓慢降解);
 
③稳定有机物(某些有毒有害难降解有机物可以被微生物初步分解或部分降解,而减轻毒性作用或得到部分稳定,或最终被完全转化为无机物而得到稳定)。
 
微生物代谢过程简介
 
1、微生物代谢的基本要素:
 
①能源:化学能,或光能——化能营养型、光能营养型;
 
②碳源:有机碳,或无机碳——异养型、自养型;
 
③无机营养元素——又分为宏量元素,如:N、P、S、K、Ca、Mg等,在处理工业废水时,N、P元素与所需要去除的有机污染物之间的营养平衡问题有时会很关键,必要时就需要在进行中投加一定量的N、P;以及微量元素,如Fe、Co、Ni、Mo等,微量元素对于某些特殊的细菌如产甲烷细菌等的生长十分重要,因此在设计和运行厌氧生物反应器时,应给予足够的重视,否则会出现所谓的“微量元素缺乏症”;
 
④特殊有机营养物(也称生长因子,如维生素、生物素等):对于某些特殊细菌,某些特殊的维生素对其生长的影响会很大,因此,在必要时应考虑补充。
 
2、废水生物处理中涉及的微生物代谢过程主要有:
 
①化能异养型代谢:在废水生物处理中最主要的代谢形式,主要用于对废水中有机物的去除,包括主要的好氧细菌和厌氧细菌;
 
②化能自养型代谢:也是废水生物处理中常见的一种代谢形式,主要包括硝化细菌(将氨氮氧化为亚硝酸盐,或进一步氧化为硝酸盐)、氢细菌(对其的应用还处在研究阶段)、铁细菌等;
 
③光合异养型代谢:利用光合细菌以高浓度有机废水为基质生产菌体蛋白;
 
④光合自养型代谢:在废水生物处理中少有应用。
 
废水生物处理中的微生物
 
1、细菌
 
主要包括真细菌(eubacteria)和古细菌(archaebacteria),是废水生物处理工程中最主要的微生物。
 
都是干货:有关污水生化法的25个常见问题解析,环境工程专业收藏
真细菌
 
都是干货:有关污水生化法的25个常见问题解析,环境工程专业收藏
古细菌
 
根据需氧情况不同:好氧细菌、兼性细菌和厌氧细菌;根据能源碳源利用情况的不同:光合细菌——光能自养菌、光能异养菌,非光合细菌——化能自养菌、化能异养菌;根据生长温度的不同:低温菌(10ºC~15ºC)、中温菌(15ºC~45ºC)和高温菌(>45ºC)。
 
2、真菌
 
真菌的三个主要特点:
 
①能在低温和低pH值的条件生长;
 
②在生长过程中对氮的要求较低(是一般细菌的1/2);
 
③能降解纤维素。
 
真菌在废水处理中的应用:
 
①处理某些特殊工业废水;
 
②固体废弃物的堆肥处理。
 
3、原生动物、后生动物
 
原生动物主要以细菌为食,其种属和数量随处理出水的水质而变化,可作为指示生物。
 
后生动物以原生动物为食,也可作为指示生物。
 
关于废水处理中25个为什么?(生化篇)
 
1、什么叫废水的生化处理?
 
废水的生物化学处理是废水处理系统中最重要的过程之一,简称生化处理。生化处理是利用微生物的生命活动过程将废水中的可溶性的有机物及部分不溶性的有机物有效地去除,使水得到净化。
 
事实上,我们对生化处理并不是很陌生的,天然的水体中存在着一条食物链,即大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃小虫,小虫吃微生物,微生物吃污水,如果没有这条食物链,自然界就要乱套了。
 
在天然的河流中,有着大量的、依靠有机物生活的微生物,它们日日夜夜地将人们排入河流中的有机物(如工业废水、农药化肥、粪便等等有机物质)氧化或还原,最终转化为无机物质,如果没有微生物的存在,我们周围的河流,少则几个月,多则一、二年,就会成为臭河了,只是由于微生物太微小太分散,以致人们的肉眼看不见罢了。而废水的生化处理工程则是在人工条件下对这一过程的强化。
 
人们将无以计数的微生物全部集中在一个池子内,创造一个非常适合微生物繁殖、生长的环境(如温度、pH值、氧气、氮磷等营养物质),使微生物大量增殖,以提高其分解有机物的速度和效率。
 
然后再往池内泵入废水,使废水中的有机物质在微生物的生命活动过程中得到氧化降解,使废水得到净化和处理。与其他处理方法相比,生化法具有能耗低、不加药、处理效果好、处理费用低等特点。
 
2、微生物是通过何种方式将废水中的有机污染物分解去除掉的?
 
由于废水中存在碳水化合物、脂肪、蛋白质等有机物,这些无生命的有机物是微生物的食料,一部分降解、合成为细胞物质(组合代谢产物),另一部分降解氧化为水份,二氧化碳等(分解代谢产物),在此过程中废水中的有机污染物被微生物降解去除。
 
3、微生物与哪些因素有关?
 
微生物除了需要营养,还需要合适的环境因素,如温度、pH值、溶解氧、渗透压等才能生存。如果环境条件不正常,会影响微生物的生命活动,甚至发生变异或死亡。
 
4、微生物最适宜在什么温度范围内生长繁殖?
 
在废水生物处理中,微生物最适宜的温度范围一般为16-30℃,最高温度在37-43℃,当温度低于10℃时,微生物将不再生长。
 
在适宜的温度范围内,温度每提高10℃,微生物的代谢速率会相应提高,COD的去除率也会提高10%左右;相反,温度每降低10℃,COD的去除率会降低10%,因此在冬季时,COD的生化去除率会明显低于其它季节。
 
5、微生物最适宜的pH条件应在什么范围?
 
微生物的生命活动、物质代谢与pH值有密切关系。大多数微生物对pH的适应范围在4.5-9,而最适宜的pH值的范围在6.5-7.5。
 
当pH低于6.5时,真菌开始与细菌竞争,pH到4.5时,真菌在生化池内将占完全的优势,其结果是严重影响污泥的沉降结果;当pH超过9时,微生物的代谢速度将受到阻碍。
 
不同的微生物对pH值的适应范围要求是不一样的。在好氧生物处理中,pH可在6.5-8.5之间变化;厌氧生物处理中,微生物以pH的要求比较严格,pH应在6.7-7.4之间。
 
6、什么叫溶解氧?溶解氧与微生物的关系如何?
 
溶解在水体中的氧被称溶解氧。水体中的生物与好氧微生物,它们所赖以生存的氧气就是溶解氧。
 
不同的微生物对溶解氧的要求是不一样的。好氧微生物需要供给充足的溶解氧,一般来说,溶解氧应维持在3mg/L为宜,最低不应低于2mg/L;兼氧微生物要求溶解氧的范围在0.2-2.0mg/L之间;而厌氧微生物要求溶解氧的范围在0.2mg/L以下。
 
7、为什么高浓度的含盐废水对微生物的影响特别大?
 
我们先来描述一个渗透压的实验:用一张半渗透薄膜将两种不同浓度的盐溶液隔开,低浓度盐溶液的水分子就会透过半渗透薄膜进入高浓度盐溶液,而高浓度盐溶液的水分子也会透过半渗透薄膜进入低浓度盐溶液,但其数量要少,故高浓度盐溶液一侧的液面会升高。
 
当两侧液面的高差产生了足够阻止水再流动的压力时渗透就会停止,这时两侧液面的高差产生的压力就是渗透压。一般来说,盐分浓度越高,渗透压越大。
 
微生物在盐水溶液中的情况与渗透压的实验是相似的。微生物的单位结构是细胞,细胞壁相当于半渗透膜,在氯离子浓度小于等于2000mg/L时,细胞壁可承受的渗透压为0.5-1.0大气压,即使加上细胞壁和细胞质膜有一定的坚韧性和弹性,细胞壁可承受的渗透压也不会大于5-6大气压。
 
但当水溶液中的氯离子浓度在5000mg/L以上时,渗透压大约将增大至10-30大气压,在这样大的渗透压下,微生物体内的水分子会大量渗透到体外溶液中,造成细胞失水而发生质壁分离,严重者微生物死亡。
 
在日常生活中,人们用食盐(氯化钠)腌渍蔬菜和鱼肉,灭菌防腐保存食物,就是运用了这个道理。
 
工程经验数据表明:当废水中的氯离子浓度大于2000mg/L时,微生物的活性将受到抑止,COD去除率会明显下降;当废水中的氯离子浓度大于8000mg/L时,会造成污泥体积膨胀,水面泛出大量泡沫,微生物会相继死亡。
 
不过,经过长期驯化,微生物会逐渐适应在高浓度的盐水中生长繁殖。目前已经有人驯化出能够适应10000mg/L以上氯离子或硫酸根浓度的微生物。
 
但是,渗透压的原理告诉我们,已经适应在高浓度的盐水中生长繁殖的微生物,细胞液的含盐浓度是很高的,一旦当废水中的盐分浓度较低或很低时,废水中的水分子会大量渗入微生物体内,使微生物细胞发生膨胀,严重者破裂死亡。
 
因此,经过长期驯化并能逐渐适应在高浓度的盐水中生长繁殖的微生物,对生化进水中的盐分浓度要求始终保持在相当高的水平,不能忽高忽低,否则微生物将会大量死亡。
 
8、什么叫好氧生化处理?什么叫兼氧生化处理?二者有何区别?
 
生化处理根据微生物生长对氧环境的要求的不同,可分为好氧生化处理与缺氧生化处理两大类,缺氧生化处理又可分为兼氧生化处理和厌氧生化处理。
 
在好氧生化处理过程中,好氧微生物必须在大量氧的存在下生长繁殖,并降低废水中的有机物质;而兼氧生化处理过程中,兼氧微生物只需要少量氧即可生长繁殖并对废水中的有机物质进行降解处理,如果水中氧太多,兼氧微生物反而生长不好从而影响它对有机物质的处理效率。
 
兼氧微生物可适应COD浓度较高的废水,进水COD浓度可提高到2000mg/L以上,COD去除率一般在50-80%;
 
而好氧微生物只能适应于COD浓度较低的废水,进水COD浓度一般控制在1000-1500mg/L以下,COD去除率一般在50-80%,兼氧生化处理和好氧生化处理的时间都不太长,一般都在12-24小时。
 
人们利用兼氧生化和好氧生化之间的差别和相同之长,将兼氧生化处理和好氧生化处理组合起来,让COD浓度较高的废水先进行兼氧生化处理,再让兼氧池的处理出水作为好氧池的进水,这样的组合处理可以减少生化池的容积,既节省了环保投资又减少了日常的运行费用。
 
厌氧生化处理与兼氧生化处理的原理和作用是一样的。厌氧生化处理与兼氧生化处理的不同之处是:厌氧微生物繁殖生长及其对有机物质降解处理的过程中不需要任何氧,而且厌氧微生物可适应更高COD浓度的废水(4000-10000mg/L)。
 
厌氧生化处理的缺点是生化处理时间很长,废水在厌氧生化池内的停留时间一般需要40小时以上。

山东信建环保科技有限公司

关键词:

扫二维码用手机看

logo

Copyright © 2019 山东信建环保科技有限公司 版权所有

山东信建环保科技有限公司 

 

地址: 诸城市龙都街道龙祥路1567号
电话:
152-6569-9345
网址: www.xinjianhb.com

QR code