新建療養(yǎng)院污水處理設(shè)備
公司主要承攬各種環(huán)保工程,加工定做生產(chǎn)各類環(huán)保設(shè)備,如機(jī)械格柵設(shè)備、氣浮設(shè)備、刮吸泥設(shè)備、過(guò)濾設(shè)備、醫(yī)院污水處理設(shè)備、生活污水處理成套設(shè)備、工業(yè)廢水處理成套設(shè)備、污泥壓濾設(shè)備、厭氧罐、中水回用設(shè)備等十幾大系列,上百個(gè)產(chǎn)品。放心廠家,歡迎訂購(gòu)!
電鍍行業(yè)是我國(guó)水體重金屬排放大戶,也是氮磷營(yíng)養(yǎng)元素排放大戶。由于電鍍工藝中使用大量次亞磷酸鈉等作為化學(xué)鍍劑,導(dǎo)致排放的電鍍廢水中通常含有較高濃度的磷元素。筆者采用臭氧氧化—化學(xué)沉淀方法處理電鍍含磷廢水,評(píng)價(jià)臭氧對(duì)非正磷酸鹽的氧化效果,探討臭氧投加量、臭氧通入時(shí)間、廢水初始磷濃度和廢水初始pH等對(duì)非正磷酸鹽轉(zhuǎn)化率的影響。并以此為基礎(chǔ)優(yōu)化化學(xué)沉淀的工藝參數(shù)。通過(guò)兩處理單元聯(lián)用,以期zui終出水達(dá)到電鍍廢水排放標(biāo)準(zhǔn)特別限值。
由于電鍍行業(yè)是我國(guó)工業(yè)用水大戶,因此通常采用膜技術(shù)對(duì)電鍍廢水進(jìn)行處理,產(chǎn)生的淡水進(jìn)入生產(chǎn)工藝過(guò)程中回用〔5, 6〕,而膜濃水中含有高濃度的污染物,需要進(jìn)一步處理才能達(dá)標(biāo)排放。
實(shí)驗(yàn)所使用水樣均采自江蘇常州某電鍍廠的含鎳廢水外排膜濃液。
主要試劑:Ca(OH)2、NaOH、聚合氯化鋁(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化鐵(PFS)、CaCl2等均為分析純,購(gòu)自天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司,高純氧氣由南京特種氣體有限公司提供。
主要儀器:pHS-3C型pH計(jì),上海雷磁儀器廠;JJ-4六聯(lián)攪拌器,金壇市國(guó)旺實(shí)驗(yàn)儀器廠;UV-1700紫外分光光度計(jì),日本島津公司;JC-10臭氧發(fā)生器,鹽城市亨泰環(huán)保設(shè)備制造有限公司;D01-ID/ZM質(zhì)量流量控制器,北京七星華創(chuàng)電子設(shè)備股份有限公司;IDEAL-2000臭氧濃度檢測(cè)儀,淄博愛(ài)迪爾計(jì)算機(jī)軟件有限公司。
實(shí)驗(yàn)裝置主要由氧氣瓶、臭氧發(fā)生器、質(zhì)量流量控制器、臭氧反應(yīng)塔和尾氣吸收器等組成。其中臭氧反應(yīng)塔為內(nèi)徑56 mm、高度840 mm、有效容積1.8 L的豎式玻璃管。底部設(shè)有氣體分散器,臭氧進(jìn)入反應(yīng)塔后由分散器分散成微小氣泡。反應(yīng)塔側(cè)面底部設(shè)有取樣口,用于取樣后分析相應(yīng)指標(biāo)。臭氧氧化實(shí)驗(yàn)步驟為:向氧化反應(yīng)塔中加入1 L電鍍含磷實(shí)際廢水;依次打開(kāi)氧氣瓶主閥和分壓閥,調(diào)節(jié)質(zhì)量流量控制器至相應(yīng)流量,開(kāi)啟臭氧發(fā)生器和臭氧濃度檢測(cè)儀;反應(yīng)一段時(shí)間后,從臭氧反應(yīng)塔取樣口取出一定體積水樣,采用鉬酸銨分光光度法分析水樣中總磷和正磷酸鹽濃度。
水樣水質(zhì)分析
實(shí)驗(yàn)所選取水樣為該廠電鍍廢水不同時(shí)刻膜濃水外排水,其pH 7.3±0.2,COD 180——420 mg/L,總磷10.5——50.2 mg/L,正磷酸鹽2.6——10.2 mg/L,總鹽8 300——10 400 mg/L??芍蝸喠姿猁}等非正磷酸鹽含量占總磷的80%左右,而次亞磷酸鈣的溶解度為16.7 g,因此需要通過(guò)氧化法將其轉(zhuǎn)化為易于處理的正磷酸鹽。
臭氧投加量對(duì)非正磷酸鹽轉(zhuǎn)化率的影響
實(shí)驗(yàn)所選取臭氧投加質(zhì)量濃度為0、48、96、144、192 mg/L,反應(yīng)60 min后測(cè)定水樣中正磷酸鹽和總磷濃度,結(jié)果表明,非正磷酸鹽的轉(zhuǎn)化率隨著臭氧投加量的增加而增加。當(dāng)臭氧投加質(zhì)量濃度由0增加至96 mg/L時(shí),正磷酸鹽占總磷比例由16.2%提升到99%以上,剩余非正磷酸鹽質(zhì)量濃度為0.47 mg/L。當(dāng)臭氧投加質(zhì)量濃度為192 mg/L時(shí),正磷酸鹽占總磷比例為99.5%,剩余非正磷酸鹽質(zhì)量濃度為0.2 mg/L。臭氧投加量提高1倍,但是非正磷酸鹽的轉(zhuǎn)化率提升卻十分有限,因此在實(shí)驗(yàn)中選擇96 mg/L為臭氧*投加量。
新建療養(yǎng)院污水處理設(shè)備臭氧反應(yīng)時(shí)間對(duì)非正磷酸鹽轉(zhuǎn)化率的影響
實(shí)驗(yàn)水質(zhì)同2.2,考察臭氧投加質(zhì)量濃度為96 mg/L時(shí),廢水中正磷酸鹽占總磷比例和pH隨時(shí)間的變化趨勢(shì)。
反應(yīng)開(kāi)始前30 min,非正磷酸鹽迅速轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽,30 min后,反應(yīng)漸趨平衡,非正磷酸鹽轉(zhuǎn)化率提升緩慢。但是水樣pH變化趨勢(shì)正好相反,反應(yīng)前30 min,pH變化較小,反應(yīng)30 min后,pH迅速下降。這一現(xiàn)象的原因可能是開(kāi)始階段,易于氧化的次亞磷酸根首先被氧化為正磷酸鹽。當(dāng)次亞磷酸根*氧化后,剩余以其他形式存在的難以被氧化的磷元素繼續(xù)被氧化。同時(shí),廢水中大分子有機(jī)物被氧化分解為小分子羧酸類等物質(zhì),導(dǎo)致水樣pH下降。廢水pH降低同樣會(huì)降低臭氧產(chǎn)生羥基自由基的效率,導(dǎo)致整個(gè)反應(yīng)過(guò)程速率變慢。目前,國(guó)內(nèi)外通用的污水處理技術(shù)主要是采用生物法,此方法具有處理*、有機(jī)物降解率高、二次污染小、能耗低和運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)。但也存在微生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)有要求,特別是水溫受自然環(huán)境影響的問(wèn)題較難解決。國(guó)內(nèi)外大量的理論與試驗(yàn)研究表明,正常水處理?xiàng)l件利用的是中溫菌,在15~35℃之間有較好的活性,當(dāng)水溫低于8℃或高于35℃時(shí),微生物反應(yīng)的速度明顯降低。實(shí)際運(yùn)行中,水溫高于35℃的情況較少,低水溫比較常見(jiàn)。當(dāng)水溫低于8℃時(shí),中溫菌活性降低或死亡,但在北方地區(qū)保持水溫不低于8℃則是很困難的事,耗能和保溫都存在問(wèn)題。所以,如何保證北方地區(qū)污水處理廠冬季正常運(yùn)行是一個(gè)急需解決的重要問(wèn)題之一。
溫度是一個(gè)重要的生態(tài)因子,是影響微生物生長(zhǎng)與存活的zui重要因素之一,對(duì)生物個(gè)體的生長(zhǎng)、繁殖、新陳代謝及生物種群分布和種群數(shù)量起著決定作用。此外,溫度對(duì)活性污泥的絮凝沉降性能、曝氣池充氧效率以及水的粘度都有較大影響。
1、微生物增殖
溫度是影響微生物生長(zhǎng)的一個(gè)重要因子。溫度太低,可使原生質(zhì)膜處于凝固狀態(tài),不能正常地進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸或形成質(zhì)子梯度,因而生長(zhǎng)不能進(jìn)行。
溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響具體表現(xiàn)在:
(1)影響酶活性。溫度變化影響酶促反應(yīng)速率,zui終影響細(xì)胞合成。
(2)影響細(xì)胞膜的流動(dòng)性。溫度高,流動(dòng)性大,有利于物質(zhì)的運(yùn)輸;溫度低,流動(dòng)性降低,不利于物質(zhì)運(yùn)輸。因此溫度變化能影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收與代謝產(chǎn)物的分泌。
(3)影響物質(zhì)的溶解度。微生物總體上生長(zhǎng)溫度范圍較廣,但對(duì)每一種微生物來(lái)講只能在一定的溫度范圍內(nèi)生長(zhǎng)。
每種微生物都有3個(gè)基本溫度:zui低生長(zhǎng)溫度,低于這種溫度微生物不再生長(zhǎng)繁殖;zui適生長(zhǎng)溫度,在此溫度時(shí)生長(zhǎng)速率zui快;zui高生長(zhǎng)溫度,在此溫度以上微生物生長(zhǎng)停止,出現(xiàn)死亡。微生物有各自的zui適溫度,一般是在20~70℃左右。個(gè)別微生物可在200~300℃的高溫下生活。
2、微生物代謝
由于低溫引起微生物酶促反應(yīng)速度下降,必將導(dǎo)致活性污泥活性降低,使得生物處理反應(yīng)速率下降。
盡管已證明嗜冷性微生物在低溫下具有較高的污染物降解能力,并且已分離到幾種耐低溫酵母菌,但是由于嗜冷性微生物種類較少,且污水中的生物量也少,易在活性污泥中流失,所以其污染物去除能力沒(méi)有很好的發(fā)揮出來(lái)。
又由于污水處理中的微生物大多數(shù)是適溫微生物,適溫微生物的zui低生長(zhǎng)溫度為10℃,低于10℃時(shí),起主要降解作用的中溫菌已經(jīng)失去了降解有機(jī)物的能力,而冷適微生物由于世代時(shí)間較長(zhǎng),并且受自身生理特性和各種生態(tài)因子的抑制作用,在數(shù)量上不能達(dá)到一定的程度,在量與質(zhì)上并未形成優(yōu)勢(shì)群體,從而導(dǎo)致了生物處理效果的降低。因此,低溫條件下市政污水廠活性污泥中微生物種群數(shù)量少、活性低、分解有機(jī)物能力弱、處理效率低、出水水質(zhì)差。
3、污泥吸附作用
水溫在5℃以下時(shí),溫度對(duì)活性污泥初期吸附作用影響較大,水溫愈低愈明顯。0℃時(shí)初期吸附作用不明顯,5℃的吸附曲線初期吸附作用較高,隨著溫度的升高,初期吸附效果變好。這是因?yàn)槔溥m微生物所分泌的細(xì)胞外聚合物變少以及酶催化作用的減少降低了生化反應(yīng)速度,低溫時(shí)微生物本身代謝功能也逐漸減弱,吸附在活性污泥表面上的有機(jī)物,不能很快被降解,未降解的有機(jī)物在活性污泥吸附表面上有所積累,在一定程度上改變了被多糖類粘液層包覆的吸附表面的性質(zhì),污泥的表面活性恢復(fù)的較慢,從而降低了活性污泥的吸附作用。如果延長(zhǎng)生物反應(yīng)時(shí)間,溫度對(duì)于COD 去除率的影響將逐漸減少。這可以認(rèn)為總吸附表面積不會(huì)因水溫降低而減少,這就保證了低溫吸附去除作用繼續(xù)存在。