厭氧池簡介

1、水解、厭氣處理技術a、可作為環境保護、能源回收和生態良性循環結合系統的技術具有良好的社會、經濟、環境效益。

b、耗能少運行費低對中等以上1500mg/L濃度廢水費用僅為好氧工藝1/3.c、回收能源理論上講1kgCOD可產生純甲烷0.35m3燃值3.93×10-1J/m3高于天然氣3.93×10-1J/m3。以日排10tCOD工廠為例按COD去除80甲烷為理論值80計算日產沼氣2240m3相當于2500m3天然氣或3.85t煤可發電5400Kwh.d、設備負荷高、占地少。

e、剩余污泥少僅相當于好氧工藝1/61/10.4.6對N、P等營養物需求低好氧工藝要求CN100:5:1厭氧工藝為C:N350-500:5:1。

f、可直接處理高濃有機廢水不需稀釋。

g、厭氧菌可在中止供水和營養條件下保留生物活性和沉泥性一年適合間斷和季節性運行。

h、系統靈活設備簡單易于制作管理規模可大可小。

2、反應機理厭氧反應過程是對復雜物質指高分子有機物以懸浮物和膠體形式存在于水中生物降解的復雜的生態系統。其反應過程可分為四個階段2.1水解階段——被細菌胞外酶分解成小分子。例如纖維素被纖維酶水解為纖維二糖和葡萄糖淀粉被淀粉酶分解為麥牙糖和葡萄糖蛋白質被蛋白酶水解為短肽和氨基酸等這些小分子的水解產物能被溶解于水并透過細胞為細胞所利用。

2.2發酵階段——小分子的化合物在發酵菌即酸化菌的細胞內轉化為更為簡單的化合物并分泌到細胞外。這一階段主要產物為揮發性脂肪酸VFA醇類、乳酸、CO2、氫、氨、硫化氫等。

2.3產酸階段——上一階段產物被進一步轉化為乙酸、氫、碳酸以及新的細胞物質。

2.4產甲烷階段——在這一階段乙酸、氫、碳酸、甲酸和甲醇等被轉化為甲烷、a、水解階段——含有蛋白質水解、碳水化合物水解和脂類水解。

b、發酵酸化階段——包括氨基酸和糖類的厭氧氧化以及較脂肪酸與醇類的厭氧氧化。

c、產乙酸階段——含有從中間產物中形成乙酸和氧氣以及氫氣和二氧化碳形成乙酸。

d、產甲烷階段——包括從乙酸形成甲烷以及從氧、二氧化碳形成甲烷。廢水中有硫酸鹽時還會有硫酸鹽還原過程如虛線所示。

3、厭氧反應的工藝控制條件3.1溫度按三種不同嗜溫厭氧菌嗜溫5-20℃嗜溫20-42℃嗜溫42-75℃工程上分為低溫厭氧15-20℃、中溫厭氧30-35℃、高溫厭氧50-55℃三種。溫度對厭氧反應尤為重要當溫度低于*下限溫度時每下降1℃效率下降11。在上述范圍溫度在1-3℃的微小波動對厭氧反應影響不明顯但溫度變化過大急速變化則會使污泥活力下降度產生酸積累等問題。

3.2PH厭氧水解酸化工藝對PH要求范圍較松即產酸菌的PH應控制4-7℃范圍內*厭氧反應則應嚴格控制PH即產甲烷反應控制范圍6.5-8.0*范圍為6.8-7.2PH低于6.3或高于7.8甲烷化速降低。

3.3氧化還原電位水解階段氧化還原電位為-100100mv產甲烷階段的*氧化還原電位為-150-400mv。因此應控制進水帶入的氧的含量不能因以對厭氧反應器造成不利影響。

3.4營養物厭氧反應池營養物比例為C:N350-500:5:1。

3.5有毒有害物抑制和影響厭氧反應的有害物有三種a、無機物:有氨、無機硫化物、鹽類、重金屬等特別硫酸鹽和硫化物抑制作用zui為嚴重b、有機化合物:非極性有機化合物含揮發性脂肪酸VFA、非極性酚化合物、單寧類化合物、芬香族氨基酸、焦糖化合物等五類。

c、生物異型化合物含氯化烴、甲醛、氰化物、洗滌劑、抗菌素等。

4、厭氧反應器啟動：

4.1接種污泥：

有顆粒污泥時接種污泥數量大小10-15.當沒有現成的污泥時應用zui多的是污水處理廠污泥池的消化污泥.稠的消化污泥有利于顆粒污泥形成。沒有消化污泥和顆粒污泥時化糞池污泥、新鮮牛糞、豬糞及其它家畜糞便都可利用作菌種也可用腐敗污泥和魚塘底泥作接種污泥但啟動周期較長。

污泥接種濃度至少不低10Kg?VSS/m3反應器容積但接種污泥填充量不大于反應器容積60。污泥接種中應防止無機污泥、砂以及不可消化的其它物進入厭氧反應器內。

4.2接種污泥啟動啟動分以下三個階段進行a、起始階段——反應池負荷從0.5-1.0kgCOD/m3d或污泥負荷0.05-0.1kgCOD/kgVSS?d開始。進入厭氧池消化降解廢水的混合液濃度不大于COD5000mg/L并按要求控制進水zui低的COD負荷為1000mg/L。進液濃度不符合應進行稀釋。

進液時不要刻意嚴格控制所有工藝參數但應特別注意乙酸濃度應保持在1000mg/L以下。進液采用間斷沖擊形式即每34小時一次每次5-10min之后逐步減斷間隔時間至1小時每次進液時間逐步增長2030min。起始階段進水間隔時間過長時則應每隔1小時開動泵對污泥攪拌一次每次35min。

b、啟動第二階段——當反應器容積負荷上升到2-5kgCOD/m3d時這一階段洗出污泥量增大顆粒污泥開始產生。一般講從*段到第二段要40d時間此時容積負荷大約為設計負荷的50。

c、啟動的第三階段——從容積負荷50上升到100采用逐步增加進料數量和縮短進料間斷時間來實現。衡量能否獲進料量和縮短進料時間的化驗指標定控制發揮性脂肪酸VFA不大于500mg/L當VFA超過500-1000mg/L厭氧反應器呈現酸化狀態超過1000mg/L則表明已經酸化需立即采取措施停止進料進行菌種馴化。一般來講第二段到第三段也需30-40d時間。

4.3啟動的要點a、啟動一定要逐步進行留有充裕的時間并不能期望很短時間進入加料運行達到厭氧降解的目標。因為啟動實際上是使細菌從休眠狀態恢復即活化的過程。啟動中細菌選擇、馴化、增殖過程都在進行原厭氧污泥中濃度較低的甲烷菌的增長速度相對于產酸菌要慢的多。因此這時負荷一般不能高時間不能短每次進料要少間隔時間要長。

b、混合進液濃度一定要控制在較低水平一般COD濃度為1000-5000mg/L當超過5000mg/L應進行出水循環和加水稀釋至要求。

c、若混合液中亞硫酸鹽濃度大于200mg/L時則亦應稀釋至100mg/L以下才能進液。

d、負荷增加操作方式啟動初期容積負荷可從0.2-0.5kgCOD/m3?d開始當生物降解能力達到80以上時再逐步加大。若zui低負荷進料厭氧過程仍不正常COD不能消化則進料間斷時間應延長24h或2-3d檢查消化降解的主要指標測量VFA濃度啟動階段VFA應保持在3mmoL/L以下。

e、當容積負荷走到2.0kgCOD/m3d后每次進料負荷可增大但zui大不超過20只有當進料增大而VFA濃度且維持不變或仍維持在3mmoL/L水平時進料量才能不斷增大進液間隔才能不斷減少。

5、厭氧生物處理中存在的問題及解決方法現象存在問題原因解決方法1.污泥生長過慢-----營養物不足微量元素不足進液酸化度過高種泥不足-----增加營養物和微量元素減少酸化度增加種泥2.反應器過負荷-----反應器污泥量不夠污泥產甲烷活性不足每次進泥量過大間斷時間短。-----增加種污或提高污泥產量減少污泥負荷減少每次進泥量加大進泥間隔。

3.污泥活性不夠-----溫度不夠產酸菌生長過快營養或微量元素不足無機物Ca2引起沉淀。-----提高溫度控制產酸菌生長條件增加營養物和微量元素減少進泥中Ca2含量。

4.污泥流失-----氣體集于污泥中污泥上浮產酸菌使污泥分層污泥脂肪和蛋白過大。-----增加污泥負荷增加內部水循環穩定工藝條件增加廢水酸化程度采取預處理去除脂肪蛋白。

5.污泥擴散顆粒污泥破裂-----負荷過大過度機械攪拌有毒物質存在預酸化突然增加-----穩定負荷改水力攪拌廢水清除毒素。應用更穩定酸化條件6、活性污泥系統管理原理活性污泥的好氧微生物是凝聚、吸附、氧化分解廢水中有機物的生力軍其原理是生物降解。

6.2活性污泥的形、色、嗅活性污泥外觀似棉絮狀亦稱絮粒或絨粒有良好的沉降性能。正常活性污泥呈黃褐色。供氧曝氣不足可能有厭氧菌產生污泥發黑發臭。溶解氧過高或進水過淡負荷過低色澤轉淡。良好活性污泥帶泥土味。

6.3培菌前的準備工作a、認真消化施工設計圖紙資料及管理運行手冊b、檢查熟悉系統裝備及管線閥門指示記錄儀表c、清理施工時在池內雜物d、加注清水或泵抽河水作池滲漏試驗單臺調試后聯動試車調好出水堰板至污水處理可正常工作。

6.4培菌方法a、所謂活性污泥培養就是為活性污泥的微生物提供一定的生長繁殖條件即營養物溶解氧適宜溫度和酸堿度。

1營養物即水中碳、氮、磷之比應保持100∶5∶1。

2溶解氧就好氧微生物而言環境溶解氧大于0.3mg/l正常代謝活動已經足夠。但因污泥以絮體形式存在于曝氣池中以直徑500?0?8m活性污泥絮粒而言周圍溶解氧濃度2mg/l時絮粒中心已低于0.1mg/l抑制了好氧菌生長所以曝氣池溶解氧濃度常需高于35mg/l常按510mg/l控制。調試一般認為曝氣池出口處溶解氧控制在2mg/l較為適宜。

3溫度任何一種細菌都有一個zui適生長溫度隨溫度上升細菌生長加速但有一個zui低和zui高生長溫度范圍一般為1045?0?2C適宜溫度為1535?0?2C此范圍內溫度變化對運行影響不大。

4酸堿度一般PH為69。特殊時進水zui高可為PH910.5超過上述規定值時應加酸堿調節。

b、培菌法1生活污水培菌法在溫暖季節先使曝氣池充滿生活污水悶曝即曝氣而不進污水數十小時后即可開始進水。引進水量由小到大逐漸調節連續運行數天即可見活性污泥出現并逐漸增多。為加快培養進程在培菌初期投加一些濃質糞便水或米泔水等以提高營養物濃度。特別注意培菌時期尤其初期由于污泥尚未大量形成污泥濃度低故應控制曝氣量應大大低于正常期曝氣量。

2干泥接種培菌法取水質相同已正常運行的污水系統脫水后的干污泥作菌種源進行接種培養。一般按曝氣池總溶積1的干泥量加適量水搗碎然后再加適量工業廢水和濃糞便水。按上述的方法培菌污泥即可很快形成并增加至所需濃度。

3數級擴大培菌法根據微生物生長繁殖快的特點仿照發酵工業中菌種→種子罐→發酵罐數級擴大培菌工藝分級擴大培菌。如某工程設計為三級曝氣池此時可先在一個池中培菌在少量接種條件下在一個曝氣池內培菌成功后直接擴大至二三級。

4工業廢水直接培菌法某些工業廢水如罐頭食品、豆制品、肉類加工廢水可直接培菌另一類工業廢水營養成分尚全但濃度不夠需補充營養物以加快培養進程。所加營養物品常有淀粉漿料、食堂米泔水、面湯水碳源或尿素、硫氨、氨水氮源等具體情況應按不同水質而定。

5有毒或難降解工業廢水培菌有毒或難降解工業廢水只能先以生活污水培菌然后再將工業廢水逐步引入逐步馴化的方式進行。

6直接引進種菌種培菌有些特殊水質菌種難于培養還可利用當地科研力量利用專業的工業微生物研究所培養菌種后再接種培養如PVA聚乙烯醇好氧消化即有專門好氧菌。此法投資大周期長只有特殊情況才用。

c、馴化在培菌階段后期將生活污水和外加營養物量逐漸減少工業廢水比例逐漸增加zui后全部轉為受納工業廢水這個過程稱為馴化。理論上講細菌對有機物分解必須有酶參與而且每種酶都要有足夠數量。馴化時每變化一次配比時需要保持數天待運行穩定后指污泥濃度未減少處理效果正常才可再次變動配比直至馴化結束。

d、運行管理1、巡視指每班人員必須定時到處理裝置規定位置進行觀察、檢測以保證運行效果。

2、二沉池觀察污泥狀態主要觀察二沉池泥面高低、上清液透明程度有無漂泥漂泥粒大小等。上清液清澈透明----運行正常污泥狀態良好上清液混濁----負荷高污泥對有機物氧化、分解不*泥面上升----污泥膨脹污泥沉降性差污泥成層上浮----污泥中毒大塊污泥上浮----沉淀池局部厭氧導致污泥腐敗細小污泥漂浮----水溫過高、CN不適、營養不足等原因導致污泥解絮。

e、曝氣池觀察曝氣池全面積內應為均勻細氣泡翻騰污泥負荷適當。運行正常時泡沫量少泡沫外呈新鮮乳白色泡沫。曝氣池中有成團氣泡上升表明液面下有曝氣管或氣孔堵塞液面翻騰不均勻說明有死角污泥負荷高水質差泡沫多泡沫呈白色且數量多說明水中洗滌劑多泡沫呈茶色、灰色說明泥齡長或污泥被打破吸附在泡沫上應增加排泥泡沫呈其它顏色水中有染料類物質或發色物污染負荷過高有機物分解不*氣泡較粘不易破碎。

f、污泥觀察生化處理中除要求污泥有很強的“活性“除具有很強氧化分解有機物能力外還要求有良好沉降凝聚性能使水經二沉池后*進行“泥"污泥“水"出水分離。

1污泥沉降性SV30是指曝氣池混合液靜止30min后污泥所占體積體積少沉降性好城市污水廠SV30常在1530之間。污泥沉降性能與絮粒直徑大小有關直徑大沉降性好反之亦然。污泥沉降性還與污泥中絲狀菌數量有關數量多沉降性差數量少沉降性好。

2污泥沉降性能還與其它幾個指標有關它們是污泥體積指數SVI混合液懸浮物濃度MLSS、混合液揮發性懸浮濃度MLVSS、出水懸浮物ESS等。

3測定水質指標來指導運行BODCOD之值是衡量生化性重要指標BODCOD≥0.25表示可生化性好BODCOD≤0.1表示生化性差。進出水BODCOD變化不大BOD也高表示系統運行不正常反之出水的BODCOD比進水BODCOD下降快說明運行正常。出水懸浮物ESS高ESS≥30mg/l時則表示污泥沉降性不好應找原因糾正ESS≤30mg/l則表示污泥沉降性能良好。

6.5、曝氣池控制主要因素1維持曝氣池合適的溶解氧一般控制14mg/l正常狀態下監測曝氣池出水端DO2mg/l為宜。

2保持水中合適的營養比CBOD?0?9N?0?9100?0?95?0?913維持系統中污泥的合適數量控制污泥回流比依據不同運行方式回流比在0100之間一般不少于3050。

6.6、污泥性狀異常及分析異常現象癥狀分析及診斷解決對策1.曝氣池有臭味-----曝氣池供O2不足DO值低出水氨氮有時偏高-----增加供氧使曝氣池出水DO高于2mg/l2.污泥發黑-----曝氣池DO過低有機物厭氧分解析出H2S其與Fe生成FeS-----增加供氧或加大污泥回流3.污泥變白-----絲狀菌或固著型纖毛蟲大量繁殖如有污泥膨脹參照污泥膨脹對策-----進水PH過低曝氣池PH≤6絲狀型菌大量生成提高進水PH沉淀池有大快黑色污泥上浮-----沉淀池局部積泥厭氧產生CH4.CO2氣泡附于泥粒使之上浮出水氨氮往往較高-----防止沉淀池有死角排泥后在死角處用壓縮空氣沖或高壓水清洗4.二沉池泥面升高初期出水特別清澈流量大時污泥成層外溢-----SV90SVI20mg/l污泥中絲狀菌占優勢污泥膨脹。-----投加液氯提高PH用化學法殺死絲狀菌投加顆粒碳粘土消化污泥等活性污泥“重量劑"提高DO間歇進水5.二沉池泥面過高-----絲狀菌未過量生長MLSS值過高-----增加排液6.二沉池表面積累一層解絮污泥-----微型動物死亡污泥絮解出水水質惡化COD、BOD上升OUR低于8mgO2/gVSS.h進水中有毒物濃度過高或PH異常。-----停止進水排泥后投加營養物或引進生活污水使污泥復壯或引進新污泥菌種7.二沉池有細小污泥不斷外漂-----污泥缺乏營養使之瘦小OUR8mgO2/gVSS.h進水中氨氮濃度高CN比不合適池溫超過40?0?8C翼輪轉速過高使絮粒破碎-----投加營養物或引進高濃度BOD水使FM0.1停開一個曝氣池。

8.二沉池上清液混濁出水水質差-----污泥缺乏營養使之瘦小OUR20mgO2/gVSS.h污泥負荷過高有機物氧化不*-----減少進水流量減少排泥9.曝氣池表面出現浮渣似厚粥覆蓋于表面-----浮渣中見諾卡氏菌或纖發菌過量生長或進水中洗滌劑過量-----清除浮渣避免浮渣繼續留在系統內循環增加排泥10.污泥未成熟絮粒瘦小出水混濁水質差游動性小型鞭毛蟲多-----水質成分濃度變化過大廢水中營養不平衡或不足廢水中含毒物或PH不足-----使廢水成分、濃度和營養物均衡化并適當補充所缺營養。

11.曝氣池中泡沫過多色白-----進水洗滌劑過量-----增加噴淋水或消泡劑12.曝氣池泡沫不易破碎發粘-----進水負荷過高有機物分解不全-----降低負荷13.曝氣池泡沫茶色或灰色-----污泥老化泥齡過長解絮污泥附于泡沫上-----增加排泥