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福建龍巖一體化污水處理設(shè)備
專業(yè)處理污水的廠家——濰坊魯盛水處理設(shè)備有限公司。
污水種類涵蓋:生活污水、醫(yī)療污水、洗滌污水、清洗污水、屠宰污水、噴涂廢水、食品加工污水等。
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工作原理
CAST反應(yīng)池分為生物選擇區(qū)、預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū),如圖1所示,運(yùn)行時(shí)按進(jìn)水-曝氣、沉淀、撇水、進(jìn)水-閑置完成一個(gè)周期,CAST的成功運(yùn)行可將廢水中的含碳有機(jī)物和包括氮、磷的污染物去除,出水總氮濃度小于5mg/L。
1)生物選擇器設(shè)在池子首部,不設(shè)機(jī)械攪拌裝置,反應(yīng)條件在缺氧和厭氧之間變化。生物選擇區(qū)有三個(gè)功能:
a.絮體結(jié)構(gòu)內(nèi)底物的物理團(tuán)聚與動(dòng)力學(xué)和代謝選擇同步進(jìn)行;
b.選擇器被隔開(kāi),保證初始高絮體負(fù)荷,以及酶快速去除溶解底物;
c.通過(guò)選擇器的設(shè)計(jì),還可以創(chuàng)造一個(gè)有利于磷釋放的環(huán)境,這樣促進(jìn)聚磷菌的生長(zhǎng)。生物選擇區(qū)的設(shè)置嚴(yán)格遵循活性污泥種群組成動(dòng)力學(xué)的有關(guān)規(guī)律,創(chuàng)造合適的微生物生長(zhǎng)條件,從而選擇出絮凝性細(xì)菌?;钚晕勰嗟男躞w負(fù)荷S0/X0(即底物濃度和活性微生物濃度的比值)對(duì)系統(tǒng)中活性污泥的種群組成有較大的影響,較高的污泥絮體負(fù)荷有助于絮凝性細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖。CAST工藝中活性污泥不斷地在生物選擇器中經(jīng)歷高絮體負(fù)荷階段,這樣有利于絮凝性細(xì)菌的生長(zhǎng),提高污泥活性,并通過(guò)酶反應(yīng)快速去除廢水中的溶解性易降解底物,從而抑制了絲狀細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖,避免了污泥膨脹的發(fā)生。同時(shí)當(dāng)生物選擇器處于缺氧環(huán)境時(shí),回流污泥存在的少量硝酸鹽氮(約為N3-N=20mg/L)可得到反硝化,反硝化量可達(dá)整個(gè)系統(tǒng)硝化量的20%。當(dāng)選擇器處于厭氧環(huán)境時(shí),磷得以有效地釋放,為生物除磷做準(zhǔn)備。
2)預(yù)反應(yīng)區(qū)為水力緩沖區(qū),大小與高峰流量有關(guān),若在非曝氣階段,不進(jìn)水可將其省去。
3)主反應(yīng)區(qū)在可變?nèi)莘e*混合反應(yīng)條件下運(yùn)行,完成含碳有機(jī)物和包括氮、磷的污染物的去除。運(yùn)行時(shí)通過(guò)控制溶解氧的濃度使其從0緩慢上升到2.5mg/L來(lái)保證硝化、反硝化以及磷吸收的同步進(jìn)行。
a.硝化反硝化。同步反硝化意味著在不專門為硝酸鹽的去除設(shè)混合裝置或正常缺氧混合程序的條件下,硝化與反硝化同時(shí)在同一反應(yīng)器發(fā)生。通常認(rèn)為在系統(tǒng)中,氮去除機(jī)制與在微生物絮體內(nèi)由于受擴(kuò)散限制引起的溶解氧(DO))的濃度梯度有關(guān),這樣硝化菌存在于高溶解氧區(qū)或正氧化還原點(diǎn)位(OPR),相反反硝化菌在溶解氧降低區(qū)或負(fù)氧化還原點(diǎn)位(OPR)下活性十足。CAST工藝運(yùn)行中控制供氧強(qiáng)度以及混合液溶解氧的濃度使其從0逐漸上升到2.5mg/L左右,這樣使活性污泥絮體的外周保持一個(gè)好氧環(huán)境進(jìn)行硝化,由于氧在活性污泥絮體內(nèi)的傳遞受到限制,而具有較高濃度梯度的硝酸鹽則能較好地滲透到絮體內(nèi)部有效地進(jìn)行反硝化。另外,該工藝曝氣與非曝氣交替進(jìn)行,從而使泥水混合液通過(guò)主反應(yīng)區(qū),順序經(jīng)過(guò)缺氧-好氧-厭氧環(huán)境,尤其在非曝氣階段0.5h-1.0h內(nèi)污泥層以胞內(nèi)在生物選擇高負(fù)荷下儲(chǔ)存或吸收的碳為碳源,進(jìn)行反硝化,在污泥沉淀過(guò)程中也有一定的反硝化作用。
福建龍巖一體化污水處理設(shè)備磷的去除。生物除磷是依靠聚磷菌的作用實(shí)現(xiàn)的,生物選擇器不曝氣這樣反應(yīng)環(huán)境非常迅速地從缺氧環(huán)境轉(zhuǎn)化為厭氧環(huán)境,當(dāng)選擇器處于厭氧環(huán)境,聚磷菌依靠水解體內(nèi)的聚磷(Poly-P)水解釋放出正磷酸鹽,同時(shí)產(chǎn)生能量以吸收水中的溶解性有機(jī)底物,并將其在體內(nèi)合成為細(xì)胞學(xué)儲(chǔ)備物質(zhì)PHB;在主反應(yīng)區(qū)為好氧環(huán)境時(shí),聚磷菌以游離氧為電子受體,將細(xì)胞儲(chǔ)備物質(zhì)氧化,并利用該反應(yīng)所產(chǎn)生的能量,過(guò)量地在污水中攝取磷酸鹽并合成為ATP,其中一部分轉(zhuǎn)化為聚磷貯存能量,為下一周期的厭氧釋磷做準(zhǔn)備。由于好氧段的吸磷量要遠(yuǎn)大于厭氧段的釋磷量,所以通過(guò)剩余污泥的排放可達(dá)到除磷目的。若要在生物除磷的基礎(chǔ)上進(jìn)一步強(qiáng)化除磷效果或達(dá)到*除磷的目的,可加入鋁鹽或鐵鹽,根據(jù)所去除磷濃度的大小,化學(xué)污泥在池子中的濃度約在1.7g/L~2.0g/L左右,化學(xué)污泥可以進(jìn)一步提高沉淀污泥的壓縮能力。
CAST工藝是活性污泥不斷地經(jīng)過(guò)耗氧和厭氧的循環(huán),這將有利于聚磷菌在系統(tǒng)中的生長(zhǎng)和積累。根據(jù)Gorony等人的研究,當(dāng)微生物內(nèi)吸附大量降解物質(zhì),而且處在氧化還原點(diǎn)位為+100mV~-150mV的交替變化中時(shí),系統(tǒng)可具有良好的生物除磷功能。
此外,在曝氣結(jié)束后,主反應(yīng)區(qū)進(jìn)行泥水分離,由于此階段無(wú)進(jìn)水水力干擾,在靜止環(huán)境中進(jìn)行,從而保證系統(tǒng)良好的分離效果。CAST整個(gè)工藝過(guò)程遵循生物的“積累一再生”原理,生物先在生物選擇器經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷反應(yīng)階段,然后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)低負(fù)荷反應(yīng)階段,完成反應(yīng)過(guò)程如圖2所示,生物選擇其中較高的污泥絮體負(fù)荷,可以使廢水中存在的溶解性易降解有機(jī)物通過(guò)酶轉(zhuǎn)移機(jī)理予以快速地吸附和吸收進(jìn)行底物的積累,然后在污泥絮體負(fù)荷較低的主反應(yīng)區(qū)完成底物的降解,從而實(shí)現(xiàn)了活性污泥的再生。再生的污泥又以一定的比例回流至生物選擇器中,進(jìn)行機(jī)制的再次積累,這樣不斷地循環(huán)完成了生物的“積累—再生”,實(shí)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用表明,當(dāng)高于75%的易降解有機(jī)物質(zhì)通過(guò)酶轉(zhuǎn)移機(jī)理去除,則剩余可溶解COD小于100mg/L。
缺氧池:
有水解反應(yīng),在脫氮工藝中,其pH值升高。在脫氮工藝中,主要起反硝化去除硝態(tài)氮的作用,同時(shí)去除部分BOD。也有水解反應(yīng)提高可生化性的作用。
缺氧池是指沒(méi)有溶解氧但有硝酸鹽的反應(yīng)池。缺氧池內(nèi)要設(shè)置曝氣裝置,控制溶解氧在0.3-0.8mg/l,利用兼氧微生物及生物膜來(lái)降解廢水中的有機(jī)物,接觸氧化池內(nèi)的曝氣器既要保證供氧量,又要確保有利于生物膜的脫落、更新。一般不選用微孔曝氣器作為池底的曝氣器。
好氧池:
好氧池的作用是讓活性污泥進(jìn)行有氧呼吸,進(jìn)一步把有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物,去除污染物的功能。
運(yùn)行好是要控制好含氧量及微生物的其他各需條件的,這樣才能是微生物具有大效益的進(jìn)行有氧呼吸。
好氧池就是通過(guò)曝氣等措施維持水中溶解氧含量在4mg/l左右,適宜好氧微生物生長(zhǎng)繁殖,從而處理水中污染物質(zhì)的構(gòu)筑物;
厭氧池就是不做曝氣,污染物濃度高,因?yàn)榉纸庀娜芙庋跏沟盟w內(nèi)幾乎無(wú)溶解氧,適宜厭氧微生物活動(dòng)從而處理水中污染物的構(gòu)筑物;
缺氧池是曝氣不足或者無(wú)曝氣但污染物含量較低,適宜好氧和兼氧微生物生活的構(gòu)筑物。
不同的氧環(huán)境有不同的微生物群,微生物也會(huì)在環(huán)境改變的時(shí)候改變行為,從而達(dá)到去除不同的污染物質(zhì)的目的。
厭氧池、缺氧池、好氧池的區(qū)別就是池內(nèi)的溶解氧的不同,好氧池的作用是為了給污水造成一個(gè)高溶氧的狀態(tài),促使污水發(fā)生好氧反應(yīng),去除污水中的大部分cod、氨氮等有機(jī)物,這也是AO工藝的核心。