水解酸化

水解酸化 水解酸化运行讨论 栏杆 发表于: 2009-4-22 13:31 来源: 水网博客——水业思想的集散地～ 现在城镇污水处理厂在水解酸化应用上越来越多，但是真正实现水解酸化，提高bc比目的的不多，好多人 都在迷茫彷徨阶段，前段水解酸化后继处理工艺应该采用何种方式适合，而不是一味跟风的取消初沉，然 后后续再用其他工艺，一种茫然跟风现象。 最新回复 栏杆 at 2009-4-22 13:43:10 一、厌氧生化处理的概述 废水厌氧生物处理是指在无分子氧的条件下通过厌氧微生物(包括兼氧微生物)的作用，将废 水中各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程。 厌氧生化处理过程:高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段:水解阶段、发酵(或酸 化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。 1、水解阶段 水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。 2、发酵(或酸化)阶段 发酵可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程，在此过程中溶 解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物，因此这一过程也称为酸化。 3、产乙酸阶段 在产氢产乙酸菌的作用下，上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细 胞物质。 4、甲烷阶段 这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。 二、水解酸化 高分子有机物因相对分子量巨大，不能透过细胞膜，因此不可能为细菌直接利用。它们在水解阶段被细菌胞外酶分解为小分子。例如，纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白质酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。水解过程通常较缓慢，多种因素如温度、有机 物的组成、水解产物的浓度等可能影响水解的速度与水解的程度。 酸化阶段，上述小分子的化合物在酸化菌的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。发酵细菌绝大多数是严格厌氧菌，但通常有约1%的兼性厌氧菌存在于厌氧环境中，这些兼性厌氧菌能够起到保护严格厌氧菌免受氧的损害与抑制。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等，产物的组成取决于厌氧降解的条件、底物种类和 参与酸化的微生物种群。 个人的总结 水解阶段是大分子有机物降解的必经过程，大分子有机想要被微生物所利用，必须先水解是为小分子有机物，这样才能进入细菌细胞内进一步降解。酸化阶段是有机物降解的提速过程，因为它将水解后的小分子有机进一步转化为简单的化合物并分泌到细胞外。这也是为何在实际的 工业废水处理工程中，水解酸化往往作为预处理单元的原因。 两点普遍认同的作用: 1、提高废水可生化性:能将大分子有机物转化为小分子。 2、去除废水中的COD:既然是异养型微生物细菌，那么就必须从环境中汲取养分，所以必定有 部分有机物降解合成自身细胞。 三、水解(酸化)池计算 1、有效池容V可以根据污水在池内的水力停留时间计算的。水解(酸化)池内水力停留时间需根据污水的有机物种类(水解的速度情况)、进水有机物浓度、当地的平均气温情况综合而定。 2、池截面面积根据污水在池内的上升流速计算。对于水解酸化反应器,为了保持其处理的高效率,必须保持池内足够多的活性污泥,同时要使进入反应器的废水尽量快地与活性污泥混合,增加活性污泥与进水有机物的接触好。上升流速需要保证污泥不沉积，同时又不能使活性污泥流失， 所以保持合适的上升流速是必要的。 3、反应池布水系统设计。水解酸化反应器良好运行的重要条件之一是保障污泥与废水之间的充分接触，为了布水均匀与克服死区，水解酸化池底部按多槽布水区设计，并且反应器底部进 水布水 系统应该尽可能地布水均匀。 水解酸化池的布水系统形式有多种，布水系统兼有配水和水力搅拌的功能，为了保证这两 个功能的实现，需要满足以下原则。 (1)、确保各单位面积的进水量基本相同，以防止发生短路现象; (2)、尽可能满足水力搅拌需要，保证进水有机物与污泥迅速混合; (3)、易观察到进水管的堵塞，并当堵塞发生后很容易被清除。 个人总结: 对于设计来说较难掌控的是水解酸化池的停留时间，因为废水的种类不同，所含的有机物水解速度不同，所以停留时间自然不会相同。这就需要对所做的工程总结经验数据，或者通过做实验确定。对于水解酸化工艺本人并没有什么实际经验，从理论来看，觉得可以放大停留时间， 保证水解时间，让其适当过渡到厌氧后两个阶段。 本文的设计计算部分摘录了《水解(酸化)反应器在工程应用中的研究与展望》—中山市环境科学研究所论文的内容，另外该论文里有介绍了水解(酸化)反应器的类型及其在工程应用中的 效果，其常规设计的两个参数如下: 1、停留时间:一般为2.5-4.5h，考虑综合情况。 2、池内上升流速:一般控制在0.8-1.8 m/h 较合适。 改变水解酸化+生物接触氧化工艺运行方式 简介: 水解酸化+生物接触氧化工艺的低能耗和低污泥产量，是现在城市污水处理工艺上的闪光点，也吸引了不少BOT投资者的眼光。本人有幸接触、运营了好几个使用这个工艺的污水处理厂。这里就不介绍这个工艺，而以某污水处理厂为例，介绍我们是如何把这个生物接触氧化 真正实现膜处理的。 关键字:活性污泥 填料 运行 一期工程规模为30000m3/天，采用“水解酸化+生物接触氧化”的生物处理工艺。进水水质为: CODCr BOD5 SS NH3-N TP pH 300mg/l 150mg/l 200mg/l 35mg/l 4mg/l 6-9 出水水质达到GB18918-2002二级。 CODCr BOD5 SS NH3-N TP pH ?100mg/l ?30mg/l ?30mg/l ?25mg/l ?1.0mg/l 6-9 1，处理工艺流程: 生物接触氧化，主要是依靠填料上的污泥来处理水中的污染物质。但是由于公司原来的工 艺工程师都是50多岁的老环保了，对这个工艺并不是很熟悉，还是在按照传统的活性污泥法来 调节控制运营。如表1所示: 日期(2005) 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8 9.9 进水COD 241 274 262 241 276 259 254 出水COD 86 89 96 86 93 63 54 1系MLSS 1664 1326 1220 1440 1708 1294 1550 2系MLSS 1044 872 1116 1270 1492 516 1432 2(分析当时水厂存在工艺问 二沉池翻泥。根据经验水解酸化+生物接触氧化工艺的污泥具有难沉降的特点，如果二沉池表面负荷按传统活性污泥法来设计，那么二沉池很容易存在翻泥现象。而翻看设计数据时也的 确发现q=1。 当一台进水泵进水时(设计流量的一半)，翻泥现象比较少出现。在相似工艺环境下，一 台泵进水没有翻泥，而开启第二台泵时就出现翻泥现象。 另外原来设计污泥回流泵三台——二用一备，实际运营中一直开启三台回流泵，单台流 量210m3/h，相当于一台进水(600m3/h)进水，增加了实际进水量。 3(实行工艺运营方式改变目的 在保证出水合格的前提下: (1)降低污泥回流泵的使用，节约电费，保证设备有备用; (2)解决或减缓二沉池翻泥现象; (3)尝试是不是只依靠填料上的污泥处理污水能够满足出水要求。 4(准备: 从生物接触氧化池中填料上刮取少量污泥溶于清水后，与池中悬浮污泥作生物相比较，发现悬浮污泥中存在大量豆型虫等游离生物，少量钟虫、累枝虫;而填料上的污泥含有大部分发育成熟、活跃的钟虫和累枝虫，少量线虫。可见单靠填料上的污泥处理污水中的污染物质还是 有可能的。 5(可能产生结果 污泥浓度下降: (1)依靠填料上的污泥能够降解污染物——达到目的; (2)只剩下填料上的污泥，不能降解污染物——慢慢培养污泥浓度长起来，直到恢复原状; 6(措施 (1)关小向曝气池回流管道的阀门，增大向水解池的排泥，减少降低污泥浓度——以防突 然减少污泥回流而导致大量污泥储存在二沉池导致翻泥现象更严重; (2)彻底关闭向曝气池回流污泥的阀门。 (3)化验紧跟，随时注意监测数据并做好记录。 COD mg/l MLSS 日期 进水 出水 1# 2# 9.10 241 89 1664 1044 9.11 274 93 1326 872 9.12 262 96 1220 1116 9.13 241 86 1440 1270 9.14 276 102 1708 1492 9.15 259 82 1294 1329 9.16 254 63 1550 1432 9.17 245 88 1340 1088 9.18 295 94 1130 902 9.19 265 100 1028 930 9.20 311 115 564 482 9.21 279 108 628 440 9.22 202 97 498 426 9.23 285 102 456 389 9.24 267 99 429 415 9.25 299 89 436 454 9.26 266 90 498 395 9.27 309 97 437 456 9.28 302 86 392 421 9.29 222 93 467 501 结论:1(水解酸化+生物接触氧化工艺后期工艺采取二沉池沉淀法设计时，一定要注意表 面负荷取值， 2(整个工艺运行方式改变时，由于污泥负荷增大，其中9月20号出现好氧池大量泡沫现 象，加入少量消泡剂后，情况基本改善。 3(生物接触氧化采取生物膜运行方式是可行的。 我了解到这样一个情况，很多工程不在设置初沉池，而是应用水解工艺取代初沉池。大概的理由在于水解工艺也因其工艺的适应性，耐冲击，实用性，可降解难度，提高可生化性等优点， 被越来越多的工程所应用，因此人们说，水解池替代沉淀池是水处理技术的进步。 我了解到这样一个情况，很多工程不在设置初沉池，而是应用水解工艺取代初沉池。大概的理由在于水解工艺也因其工艺的适应性，耐冲击，实用性，可降解难度，提高可生化性等优点， 被越来越多的工程所应用，因此人们说，水解池替代沉淀池是水处理技术的进步。 首先，初沉池的作用的沉去一部分有机物，以减少后续生化处理的负荷，如果采用像氧化沟等技术的话，那么初沉池就没有必要了;再说曝气沉沙池的使用，由于现在的很多技术都是脱氮 除磷的，也就是说在进入曝气阶段前有厌氧区的设置，那么曝气沉沙会增加水中的DO，必然影 响脱氮除磷的效果，也就是说如果没有厌氧段的设置，曝气沉沙池是可以选用的 1、对生活污水来说，设不设初沉池与进水的SS有关，如果SS较大，一般采用，可以减轻二沉 池的压力，新标准对出水N、P要求较高，不设初沉池较为合适。 2、对工业废水来说，设水解酸化池是相当必要的，可以提高可生化行，也同时减轻后序处理负 荷 大家都说的不错啊. 我针对工业废水发表一点点看法,在工业废水处理工程中,一般都会采用厌氧+好氧的工艺(新建的),在这种情况下,水解酸化池明显没有必要了.但初沉池还是很有必要的,主要在工业水处理中, 它还能起到调节池的作用. 对于"水解池替代沉淀池是水处理技术的进步"这句话不敢苟同. 设计中用水解或初沉主要取决于污废水的水质有关 含有直接进入后段工序难降解、通过水解后在后段工序中可降解物质的多采用水解酸化代初沉 池，这样可以减小泥量并可增加后序式段的碳源; 对于水中含无机质较多、沉砂池又去除量有限、水解酸化基本上对水质不产生变化的、悬浮物 含量较多的还是得用初沉池。 由于污泥易造成二次污染，一般情况下能采用水解的不用初沉。 我认为可以 在停留时间相当的情况下，水解池对悬浮物的去除率显著高于初沉池，平均出水SS只有50mg/L，其COD、BOD5、蛔虫卵的去除率也显著地高于初沉池。因初沉池的去除率受水质影响较大，出水水质波动范围较大，而水解池出水水质比较稳定。在拿不出大量投资修建二级污水处理厂的 地方，先采用水解池进行一级处理，出水水质将比初沉池有很大程度的改善。 1.水解池取代了传统的初沉池，水解池对有机物的去除率远远高于传统的初沉池，更为重要的是经过水解处理，污水中的有机物不但在数量上发生了很大变化，而且在理化性质上发生了更大变化，使污水更适宜后继的好氧处理，可以用较少的气量在较短的停留时间内完成净化;其次，这种工艺在处理污水的同时，完成了对污泥的处理，使污水、污泥处理一元化，可以从传统的工艺过程中取消消化池。作为一种替代的处理工艺，在总的停留时间和能耗等方面比传统 的活性污泥要有很大的优势。 2.觉得这不妥，从原理上说不过去。初沉池可以用来作泥水分离的。 而水解池是用来作水解的。如果带有化学污泥的废水进入水解池，那肯定会影响水解效果，而 且，时间一长，水解池就成了污泥池了。。。。 这个可行性不怎么样，而且要看水解池是什么形式等。。。。 3.不同的污水，应该不同的与其相适合的处理方法。 对于象镀镍，镀铬废水，水解池根本不可能代替沉淀池。 以上是摘之一些地方的论坛 欢迎大家继续根据实际 自己认识进行讨论 总体来说个人感觉是 水解酸化有用 但作用有限 也不通用 废废强 at 2009-4-22 16:03:16 水解酸化怎么成一言堂了,, 废废强 at 2009-4-22 16:05:29 我的水解酸化池有效容积为700立方，进水量每小时为16吨，回流量每小时估计为15吨，这 样合理吗, 爱上环保 at 2009-4-22 16:23:36 学习。。。。。。。。。。。。。。。。。。 冷水澡 at 2009-4-22 23:44:51 初沉池取代水解池, 初沉池和水解池的作用是不一样的。。。。。。。 怎么取代, 栏杆 at 2009-4-23 10:43:37 QUOTE: 原帖由 冷水澡 于 2009-4-22 23:44 发表 初沉池取代水解池, 初沉池和水解池的作用是不一样的。。。。。。。 怎么取代, 你看看有多少设计文本上写着 水解代替初沉，既有初沉作用，还有酸化 栏杆 at 2009-4-23 10:57:52 QUOTE: 原帖由 废废强 于 2009-4-22 16:05 发表 我的水解酸化池有效容积为700立方，进水量每小时为16吨，回流量每小时估计为15吨， 这样合理吗, 水利停留时间这么长怎么保持在水解酸化阶段 而不是整个厌氧 栏杆 at 2009-4-23 10:58:45 谢谢斑竹 这是敝人几年前的涂鸦 呵呵 妙妙真人 at 2009-4-23 11:07:23 看了专家的回帖,确有道理,本人学习了 查看全部回复 我也来说两句 水解,酸化预处理工艺的机理与实际应 用 来源: 环保信息网切记～信息来至互联网，仅供参考2010-03-30 访问: 99次 摘 要:本文介绍了水解,酸化工艺的基本原理，综述了水解,酸化作为难生物降解有机物废水预处理工艺的应用情况及处理效果;分析了影响难降解有机物水解,酸化处理效果的部分因素;阐述了用水解,酸化预处理的方法对处理难生化降解的有机废水是一种有效的手段. 关键词:污水处理; 难降解有机物; 水解,酸化 1 前言 难降解的有机化工污水处理，是环保高新产业技术中的一部分。污水处理的本质是采用各种技术手段将污水中的污染物质分离出来，或将其转化为无害的物质，使之得到净化。在污水中，存在着各种有机物和无机物，难降解有机物是指在一般生化处理过程中不能分解且对生化反应有抑制或毒害作用的有机物，如有机农药、多氯联苯等。 国内外处理难降解的有机物通常有两类方法，一类是采用吹脱、吸附、膜分离、氧化、焚烧、电化学处理等物理化学法;另一类是立足于生化法，通过预处理或生物处理的一些强化手段，提高生物对难降解有机物的分解能力。近年来，国内外的环保科研人员研究了一种介于厌氧和好氧之间的水解,酸化工艺，作为难降解有机物的预处理工艺，它对提高后续生化处理的能力有显著效果。 2 水解,酸化工艺机理 2.1 水解,酸化工艺的基本原理 水解,酸化工艺可以从有机物的厌氧分解过程的分析得出。有机物的厌氧分解一般可以分解为三个阶段，第一阶段是由兼性细菌产生的水解酶类将大分子物质或不溶性物质水解成低分子可溶性的有机物，这一阶段主要是促使有机物增加溶解性。第二阶段为产酸和脱氢阶段。它把水解形成的溶性小分子由产酸菌氧化成为低分子的有机酸等，并合成新的细胞物质。第三阶段是由产甲烷细菌把第二阶段的产物进一步氧化成甲烷、二氧化碳等，并合成新的细胞物质。难降解的有机化合物通常都是一些大分子的有机化合物、纤维素等，这类污染物的降解首先要经过水解过程，而好氧微生物的水解能力很弱，致使有机物降解缓慢。,,,厌氧生物处理恰恰利用了水解,酸化阶段，使一些难降解的物质得到降解。只要适应水解,酸化的微生物菌群生成，就可以使一些难降解的物质得到降解。1967年，人们发现氯代烃在厌氧条件下可以脱氯而分解为较易生物降解的中间体。,2,在水解和酸化阶段，主要微生物为水解菌和产酸菌，他们均为兼性细菌，利用水解菌和产酸菌，将大分子、难降解的有机物降解为小分子有机物，改善废水的可生化性，为后续处理创造有利条件。 2.2 水解,酸化预处理工艺的特点 水解和酸化处理过程不需要曝气但又不绝对厌氧,它不以产甲烷为目标,仅是厌氧处理的中间过程.与完全厌氧工艺相比,有如下特点: (1)难降解的有机废水经水解,酸化处理后，bod5,codcr比值，有明显的提高; (2)不需要严格的厌氧条件，工艺运行比较稳定，对环境温度在15?,,,?之间、ph在6.5,9.0之间的变化范围内不很敏感，便于操作控制; (3)相对厌氧处理而言，水力停留时间短，对工业污水中的有机污染物，根据其分子结构、分子量大小，水解反应一般在4,12h完成。所需反应器体积较小，可节省工程投资; (4)水解和产酸菌的繁殖速度比产甲烷菌快，驯化培养时间较短。采用软性纤维填料的膜法水解,酸化生物工艺，由于生物量大、容积负荷高，能适应进水codcr浓度的变化，且抗冲击负荷的能力也较强。 (5)水解,酸化池不产生厌氧反应那样的臭味，它可以设计成敞开式。水解,酸化池的设计深度要尽量深一点，在4,8m之间。 3 水解,酸化预处理的应用 南京某化工厂的生物膜水解,酸化和生物膜好氧曝气、塔式活性污泥法串并联工艺组合，在处理难生化降解的有机混合废水中取得了较好的效果。其混合的化工废水组成见表1。 从表中可以看出，该混合废水中水质复杂，较难生化处理的硝基苯、硝基氯苯、含防老剂rd的氨基类废水、防老剂4020含酮废水等占有较大的比例，占总水量的80,以上，他们对好氧生物污泥中的微生物能产生抑制作用和毒害作用。没采用生物膜水解,酸化工艺时的bod,cod值比在0.2,0.26之间，而采用生物膜水解,酸化工艺后，在水解菌和产酸菌的作用下，大分子有机物降解为酸性小分子的物质，难溶解的含防老剂rd的氨基废水水解后，其溶解度有较大幅度的提高，便于生化处理。硝基苯在好氧生化处理时，降解效果差，但在缺氧水解,酸化的条件下，硝化废水中的硝基可部分转化为胺基。而苯胺废水的可生化性强于硝基苯废水，从而使混合污水中的难于生物降解的物质转为易生物降解的物质，bod/codcr的比值升高到0.3以上，提高了难生化降解污水的可生化性。 该厂的研究部门用上海科技大学skw,3型瓦勃式呼吸仪对难生化处理的硝基氯苯、混合污水等废水进行了采用生物膜水解,酸化处理前后可生化性的测定。其中，硝基氯苯废水的水质情况如表2。 3.1 试验原理 3.1.1 污泥培养及驯化 取该厂污水处理车间成熟污泥置于1000ml量筒中，用小型充氧泵供氧。培养期间，每天投加氮、磷营养物以增加污泥数量;培养结束后进行驯化，每天去除上清液，加入稀释的废水以提高污泥对废水的适应性，提高污泥中微生物对废水中有机物的降解能力。控制稀释废水的cod浓度在300,500ppm。 3.1.2 试验 试验前一天空曝一天，使污泥处于内源呼吸阶段。整个过程约需10,15天。废水与驯化后的污泥置于密闭的反应瓶中，并与检压管相连接，经振荡，污泥与水充分接触后起反应，污泥中的微生物将大分子有机物将降解成小分子化合物，最终将之分解成二氧化碳、水、nox，降解过程中消耗反应瓶中的氧气，生成的二氧化碳被反应瓶中心小杯内的10,koh溶液吸收，反应瓶内形成负压，反映在减压管上，记录不同时刻的开管度数，根据一定的换算公式，计算出耗氧值。 换算公式: 式中:?h:检压管压差(mm); x: 污泥干重(g); k: 常数(由厂家随设备提供)。 3.2 原始记录及数据处理 将蒸馏水、废水和驯化后的污泥按照一定的比例定量放在不同反应瓶中，并与检压管相连接，装于瓦勃式呼吸仪上。记录不同时间检压管开管读数，分别列于表3、表4，计算结果列于表5、表6。 根据上述计算结果，分别以7h和以8h处的值，计算耗氧值得: 没有加水解,酸化工艺:δw×x/cod,(11.62-10.00)×10.5/350=0.11,0.3 已经加水解,酸化工艺:δw×x/cod,(31.70-23.66)×10.5/280,0.301,0.3 一般来说，以上比值大于0.3废水能够生化处理。 设b,δw×x/cod，表7列出了不同废水在水解,酸化前后的可生化性变化情况。(不同废水的试验数据和计算结果略。) 通过对比，增加水解,酸化工艺后，对提高废水的可生化性效果非常明显，这对整个工艺系统处理效果的提高起了至关重要的作用。使装置的污染物去除能力提高15,,25,。处理后废水的达标率更加稳定。表8列出了未增加水解,酸化处理系统前的总排水cod值。表9列出了增加水解,酸化处理系统后的总排水cod值。 从上表中可以看出，在处理水量基本相同的条件下，增加了水解,酸化预处理工艺后，虽然cod进水浓度有较大幅度的增加，达到,,,以上，但装置的总排出水cod值并没有增加,仍然处于达标水平。(该厂的cod排放指标为cod?120mg/l。整个装置的处理效率提高是显而易见的。 3.3 微生物镜检情况 由于水解,酸化工艺是使用软性纤维填料的生物膜进行的，而生物膜是固定生长的，具有形成稳定生态的条件，能够栖息增殖速度慢、世代时间长的细菌和较高级的微生物如硝化菌，它的繁殖速度要比一般的假单胞菌慢40,50倍。南京某化工厂的水解,酸化预处理装置，在经过连续运行一个月后，部分脱落的微生物漂浮在水解,酸化池的表面，形成一个隔绝空气的厌氧生物层。在此生物层上出现的生物,在种属上要比在活性污泥中丰富得多。镜检中除看到细菌和原生动物外,而且还能看见真菌、藻类以及鞭毛虫、纤毛虫和豆形虫等，生物种群相当的丰富。 4 水解,酸化工艺的影响因素与设计要点 4.1 进水cod浓度变化的影响 从南京某化工厂水解,酸化预处理的污水处理装置实际运行的情况看，在水解,酸化处理过程中，进水cod的浓度在一定范围内的增加，如cod的变化值在短时间内，超过设计进水值的1.2,1.3 倍时，对出水水质指标的影响不大。但是，如果持续时间过长或进水的cod值超过设计值的1.5倍以上，则会对微生物带来较大的影响，其生物活性明显的受到抑制，出水效果也会变差。因此，水解,酸化预处理对进水cod浓度在短时间内的急剧变化，所引起的冲击负荷的适应能力相对较强。 4.2 水力停留时间 水力停留时间(hrt)主要取决于废水的溶解度、组份等性质，工业废水的 20h之间。在设计水解,酸化工艺时，要综合水质比较复杂，其hrt在14h, 考虑水解,酸化工艺的处理目标、cod的去除效率等。通常随着hrt的增加，cod、bod及bod5,cod均为先上升后下降，表明在一定停留时间内，水解,酸化使一些大分子、难降解有机物降解为小分子、易生物降解的有机物，使废水bod升高;但随着停留时间的延长，产甲烷菌开始生长，使一部分小分子有机物彻底降解，故bod、cod均降低。因此，选择使bod5,cod达到最大值时的hrt为最佳hrt，这样可充分发挥后继耗氧生物处理的作用，缩短系统的总水力停留时间，减少处理设备的容积。 4.3 水解-酸化池的设计 水解,酸化池的池形设计要造成良好的水力工况，应控制池深、池长、池宽的比例，池内要分格，造成上下推流、水平推流、减少水流的死区。以保证在相同池容积下，有最大的停留时间。水解,酸化池是否加盖，可视进水温度、水力停留时间以及所在地区冬季温度等因素来考虑。如果冬季温度低且持续时间长，则一定要加盖。否则在冬季运行效果就会变差。 4.4 温度 大量文献表明，在一定的温度范围内，温度的变化对cod的去除率有一定的影响。在水温大于25?时，水解,酸化的效果较好。水解,酸化池在水温13?时仍可正常运转，但效果有所下降，当水温小于10?时，处理效果明显变差。温度对难降解有机物的cod去除率确有一定的影响。由此可以看出水解菌和酸化菌对温度的变化有一定的敏感，但是，通过适当调节进水量，延长污染物在反应器内的停留时间，或在冬季运行时，在水解,酸化池上加盖保温，仍能达到一定的处理效果。 5 结束语 水解,酸化预处理工艺，对于处理含有难降解有机物的废水是一种有效的手段。它能将大分子难降解的有机物转化为小分子易降解的有机物，改善废水的可生化性，为后继生化处理创造条件。同时，经水解,酸化预处理，出水水质稳定，减少了进水cod浓度在短时间急剧变化对整个生化处理系统装置的冲击。 总之，水解,酸化预处理工艺对环境条件的要求不高，易于操作管理，只要工艺设计得当，其优越性是不言而喻的。 参考文献 [1] 许保玖，龙腾銳.当代给水与废水处理处理原理(第二版).北京:高等教育出版社，2002. [2] 钱易等.现代废水处理新技术(第一版).北京:中国科学技术出版社，1993.作者: 连日新 水解酸化-活性污泥法处理印染废水研究 时间:2010-3-15 0:00:00 | 来源:中国印染化学品网 | 浏览次数:71 水解酸化-活性污泥法处理印染废水研究 李 川 (南京林业大学江苏省林业生态工程重点实验室,南京210037) 摘 要 以江苏某印染企业废水工程为例,探讨了水解酸化-活性污泥法在印染废水处理中的应用。结果表明该工艺 可以较好地解决PVA、染料的处理问题,印染废水处理后达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-92)一级排放标 准。与传统的物理化学-生化法相比,该工艺具有处理效率高、运行稳定、动力消耗低和污泥量少等优点。 关键词 水解酸化 活性污泥法 印染废水 废水处理 据不完全统计,我国每天排放的印染废水约为 300万~400万,t年排放量约为6?5亿t[1]。而印染 废水具有有机物含量高、成分复杂、色度深、pH值 高、水质变化大等特点,是国内外公认的难处理的工 业废水之一[2]。目前,我国印染废水处理普遍采用 物化处理+生化处理工艺[3~5]。但近年来,由于新 型纺织纤维的开发,聚乙烯醇(PVA)浆料、人造丝 碱物、新型助剂等难降解有机物大量进入印染废水 使废水的可生物降解性能变差,使传统的生物处理 工艺受到严重的挑战。国家环境保护总局2006年 发布HJ/T185-2006《清洁生产标准纺织业(棉印 染)》。政府对节能减排要求提高,使很多印染企业 核定的排污指标不够用。如何节能减排,达到清洁 生产审核要求,成为棉印染企业和环保工作者的一 个研究课题。为了降低能耗及去除废水中较难降解 的有机污染物,近年来国内外都开展了一些研究工 作,提出了各种针对印染废水的处理技术和方 案[6~9]。文中探讨了水解酸化-活性污泥法处理印 染废水的工艺,并成功应用于江苏某印染企业的废 水处理中。 1 工程概况 1?1 水质情况 江苏某染织实业有限公司是一家从事纱线到成 衣一条龙生产线的企业,设计规模为5 000 t/d,其 中包括800 t/d的浆染废水和4 200 t/d的其他废 水。在其排污 口取样多次,监测分析印染废水水质 情况,详见表1。 其废水的特点是:?污水中含大量染料分子, 可生化降解性差;?各股污水浓度及水量差异大;? 染织废水的水温较高,通常为40?左右,夏季达到 40?以上,对生物处理不利;?色度变化大,原水pH 值偏碱。 1.2 工艺流程 由于待处理印染废水的BOD5/COD为0?2~ 0?28,是难生物降解的水体,并且水中的有机物对微 生物有一定的抑制作用。综合考虑本拟采用物 化+生化+物化的处理方案。前段采用水解酸化工 艺将染织污水中大分子、难降解的有机物转化为小 分子的有机物,提高污水的BOD/COD,为后续好氧 生化处理创造条件,同时去除大部分的色度;考虑到 活性污泥法对有机物的处理效率高达90% ~95% 好氧生物处理拟采用改良的推流式活性污泥法(活 性污泥法和接触氧化法相结合的方法,在推流式曝 气池的前端设置为活性污泥,在最后一段设置填料 成为接触氧化法),这样可以避免污泥膨胀现象,且 污泥沉降性能较好。具体工艺流程见图1。 2 废水处理效果 2.1 浆染废水处理结果 ,浆染废水(800 t/d)经过前期的物 化处理,COD的去除率达到了43%,由表2可知 色度、S2-和SS 的去除率分别为80%、80%和70%,水体也呈弱 酸性。 2.2 混合废水处理结果 经预处理后的浆染废水(800 t/d)与其他废水 (4 200 t/d)混合后的废水(5 000 t/d)COD为1 216 mg/L,BOD为404 mg/L, SS为454 mg/L,硫化物为 26 mg/L,色度为936。 混合废水(5 000 t/d)用水解酸化-活性污泥法 工艺流程处理后的结果见表3(表中的排放标准是 指《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-92) ?级标准)。 水解酸化-活性污泥法处理印染废水的工艺可 以较好地解决PVA、染料的处理问题。由表4可知, 印染废水经过该工艺处理后,其COD、BOD5、色度、 S2-和SS的去除率分别达到93%、94?6%、97%、 96?9%和89?2%,所有指标均达到国家排放标准。 2?3 工艺讨论 (1)鉴于印染生产的产品经常变化,致使排放 的废水水质变化较大,调节池容量应足够大,本设计 中停留时间达到6 h,使废水的水质、水量得到充分 调节,保证调节池出水水质稳定。 (2)该工艺中水解酸化池是关键的处理设施, 本设计中水解酸化池从底部进水,顶部出水,采用脉 冲布水使布水均匀,减少污泥流失,同时池中装有填 料,既增加了微生物量,又可防止污泥上浮。另外, 进水的pH值影响微生物的降解,在水解酸化池的 进出口设有pH自动监测仪,以便及时把握pH值的 变化,及时调整,保证水解酸化池的稳定运行。本设 计中停留时间为3~5 h。 (3)印染废水中易降解的有机物比例较低,N、P 含量低,不能满足微生物生长所需要的营养比例,本 设计将厂区的生活污水并入一起处理。由于生活污 水量较少,运行时每隔一段时间就需要添加N、P,以 满足微生物的需要。 (4)印染废水通常带有一定温度,而温度较高 有利于微生物的生长,设计中增加了 保温措施,使冬 季废水的温度能保持在16?以上,从而在冬季也能 取得较好的处理效果。 (5)由于印染废水营养匮乏,微生物生长较慢。 实际运行中,剩余污泥量很少,相应的污泥处理费用 低,因而总运行费用也相对较低。通常将剩余污泥 排放到污泥池中储存,当水解酸化池污泥减少时,可 以添加到水解酸化池中去。 (6)解决染料行业废水问题的根本出路在于工 艺改革,通过采用先进的生产工艺来减排或不排废 水,从源头上控制污染。在纺织印染行业推行清洁 生产工艺和清洁生产审计,实现源头污染控制。既 采用预防措施,又采用各种方法积极治理,并做到处 理后的水循环使用,这不仅能降低水的消耗,而且可 以有效地减轻印染废水对环境的污染。 3 结 论 水解酸化-活性污泥法工艺在江苏某染织实业 有限公司的废水处理的实际运行结果表明,废水处 理后达到《纺织染整工业水污染物排放标准》 (GB4287-92)一级排放标准。该工艺在印染废水处 理中有良好的应用前景。 参考文献 [1]俞学亨.浅谈印染行业清洁生产的现状和展望.印染, 1997, 23(7): 38~40 [2]杨书铭,黄长盾.纺织印染工业废水治理技术.北京:化 学工业出版社,2002 ,朱又春,林美强.电解絮凝-生物炭滤池法处理印 染废水.环境污染治理技[3]李勇 术与设备,2003, 4(2): 29~ 32 [4]张素娟,曲久辉,刘会娟,等.电絮凝-催化氧化法去除染 料工业废水COD的研究.环境污染治理技术与设备, 2002, 3(3): 74~76 [5]章北平,李巍,陆谢娟,等.水解酸化-活性污泥法处理造 纸中段废水试验.环境工程,2008, 26(6): 67~70 [6] Mo J. H. , LeeY. H. , Kim J. ,etal. Treatmentofdye aqueous solutions using nanofiltration polyamide composite membranes for the dye wastewater reuse. Dyes and Pig- ments,2008, 76: 429~434 [7] Chakraborty S., De S., Basu J. K.,etal. Treatmentof a textile effluent:Application of a combination method invol- ving adsorption and nanofiltration. Desalination,2005, 174 (1): 73~85 [8]刘增超,,刘文辉,郑先俊.电凝聚-气浮法处理印染废 水.化工环保,2006, 26(4): 280~282 [9]曾杭成,张国亮,孟琴,等.超滤/反渗透双膜技术深度处 理印染废水.环境工程学报,2008, 2(8): 1021~1025 沉淀、气浮、水解酸化组合工艺处理造纸中段污水中试热 [ 作者:唐春丽，刘春梅 | 转贴自:本站原创 | 点击数:197 | 更新时间:2010-1-31 | 文章录入:Phoebus 2009 年 第 19 期 ] (扎兰屯市排水公司 污水处理厂，内蒙古 扎兰屯 162650) 摘 要: 文章介绍了沉淀、气浮、水解酸化组合工艺对造纸中段污水处理的中试结果，使城市污水处理厂出水达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的二级标准。 关键词: 造纸中段污水;沉淀;气浮;水解酸化 中图分类号: X703 文献标识码: A 文章编号: 1007—6921(2009)19—0083—03 3已建成的城市污水处理厂原设计处理污水4.5万m/d，其中生活污水占55,，工业废水占45,。设计原水水质COD340mg/L，BOD180mg/L，SS250mg/L，NH-N15~20mg/L，P4~5mg/L，pH7~9。 cr53 33现运行中的城市污水处理厂每天处理3万m/d造纸中段污水，还有约5 000m/d糖厂、酒精厂、植物油等工业污水，生活污水3 000m3/d，工业污水大大超过设计水量，COD最多时可达1 200mg/L，SS达500mg/L，cr 而主要是造纸纤维，NH-N浓度仅有2~3mg/L，可生化性特别低，不利于生化系统处理。由于造纸中段污水水3 质很复杂，亚硫酸蒸煮废液碱度大，有机物多，好氧量高，抄纸白水中含有大量的纤维和添加剂、木质素、纤维素，碳水化合物(有多糖类、脂肪酸、松节油、木素黄酸盐…)硫化物、氯化物、多元酚等污染质，且糖厂、酒精厂排放的胶体有机高分子化合物与纤维粘合物质吸附在曝气系统表面，甚至堵塞曝气管，导致曝气系统使用寿命锐减，严重影响城市污水处理厂正常运行，现有工艺不能使出水达标排放。 针对上述情况，排水公司与中国市政工程东北设计院研究所合作拟定试验工艺流程和大纲，对现有工艺进行改造完善，改善后的工艺更加适合，工业污水占90%，生活污水占10%的污水，且水质变化大，水量不均匀，常有超标水冲击等特点的污水处理。 1 试验材料与方法 1.1 原水水质 指标范围:COD400,700mg/L BOD 100,150mg/L SS 200mg/L cr5 NH-N 3,4mg/L P 4,5 mg/L pH7,9 温度30?,43?。 3 1.2 工艺流程 城市污水处理厂原工艺流程见图1。 中试采用两种不同组合工艺做对比试验。具体工艺流程如图2所示。 简称?工艺 简称?工艺 1.3 试验装置及方法 33普通钢板制成，均为方形。沉淀池一座，容积为12m，气浮池一座，容积为2m，水解酸化池(厌氧生物处理)3333一座，容积为20m，CAST生化池两座，单体容积为26m。?工艺处理水量为120m/d，?工艺处理水量为72m/d，均24h连续运行。 水解酸化池:水力停留时间为?工艺为7.5h、?工艺为6h。装置2台搅拌器，搅拌速度为12转/min，24h连续搅拌，均匀水质作用。它通过厌氧作用，把复杂的难于降解的高分子有机物(如木质素、纤维素等)分解转化为简单的易于降解的小分子有机物，提高了污水的可生化性，解决了工业废水生化性低，不利于生化处理的问题。 沉淀池:沉淀时间为?，工艺为2.5h、?工艺为4h。前端均质区装置2台搅拌器，搅拌速度为12~14转/min，24h连续运转，同时用计量容器连续投加混凝剂(聚合氯化铝、AlCl)，投加量由进水水质确定。沉淀区装置133台手动刮泥机。后端排泥区每12h排泥一次，排泥量为1.5m，手动阀门控制排泥。与水解酸化池搭配使用既起到了沉淀作用，又起到调节水量和均衡水质作用。 气浮池:采用溶解空气释放法。空压机供气，保证压力为4~5MPa。溶气罐，工作压力保证为3MPa，回流比10%。通过溶气释放器形成微小气泡作为载体，使污水中挟带的大量木质纤维及纤维粘合物黏附到气泡上，随气泡浮到水面，形成泡沫浮渣而去除，浮渣由刮泥板自动刮出，絮凝剂(聚合氯化铝、AlCl3)由计量容器连续投加，投加量由进水水质确定。 CAST生化池:厌氧区采用空气搅拌，好氧区采用2根DN100微孔式曝气管曝气，水厂鼓风机供气，2台回流泵，采用手动滗水，手动排泥。 1.4 分析项目和方法 DO采用滴定法，pH采用便携式酸度计测定，COD、BOD、SS均采用国家标准检测方法进行分析。 2 试验结果与分析 2.1 不同絮凝剂及不同投加量对COD、SS降解率的变化情况如图3所示。 注: 0~40表示:沉淀未投加聚合氯化铝、气浮投加聚合氯化铝40mg/L。20~40表示:沉淀投加聚合氯化铝20 mg/L、气浮投加聚合氯化铝40mg/L。40~40表示:沉淀投加聚合氯化铝20 mg/L、气浮投加聚合氯化铝40mg/L。80~80表示:沉淀投加硫酸铝80 mg/L、气浮投加硫酸铝80mg/L。 由图3可见，当采用不同量的聚合氯化铝为絮凝剂时，?工艺和?工艺各项指标的降解率均有不同程度的提高，提高程度与投加量呈正比例。沉淀及气浮投加量均为40 mg/L时，各项指标去除率最高。 采用硫酸铝为絮凝剂，硫酸铝投加量为80mg/L时的各项指标降解率才接近聚合氯化铝投加量为40mg/L时去除率，投加量增加了1倍。从运行成本方面考虑，聚合氯化铝作为絮凝剂降低运行成本。在絮凝剂相同且投加量也相同的情况下，?工艺对COD、SS降解率高于?工艺分别为10%~20%、5%~15%。 2.2 对BOD的去除效果 试验结果表明，无论是投加不同量的聚合氯化铝还是硫酸铝，?工艺和?工艺BOD去除率均在80%以上。原水水质虽然具备可生化性，BOD5/COD约在0.2~0.3，但NH-N浓度很低，生化过程中需要按比例投加营养盐。cr3 增加了酸化水解池后，BOD/COD提高了20%以上，从而减少了投加营养盐量或无需再投加。 ?工艺比?工艺BOD降解率多提高10%，可生化性?工艺比?工艺多提高18%。如图4所示。 2.3 对生化系统微生物的影响 通过试验镜检跟踪观察微生物得出:?工艺比?工艺微生物活性好，数量多，如图5所示。 2.4 对SS去除效果 试验运行过程中，在?工艺中，污水进入酸化水解池后始终给予搅拌，均衡水质，但污水中悬浮物及厌氧微 生物处于悬浮状态，导致出水SS升高。带着大量的悬浮物及厌氧微生物的污水进入生化池后，严重破坏了活性污泥的活性，导致生化处理效果急剧下降，出水SS升高。如图6所示。 ?工艺把酸化水解放在沉淀前段既起到了均衡水质和调节水量作用，又解决了?工艺运行过程中酸化水解及生化出水SS升高现象，解决了厌氧微生物对活性污泥的破坏，恢复了生化处理系统能力，如图7所示。 2.5 对温度的影响 ?工艺与?工艺都能够缓解进入生化系统的高温污水，减轻了对生化系统微生物的冲击，达到了微生物生存的最佳温度要求(一般温度范围在20?~43?)。即使在冬季室外温度低、进水温度低的情况下，也能够满足微生物生存要求的温度范围，如图8所示。 3 结论 ?在絮凝剂相同且投加量也相同情况下:?工艺对造纸中段废水的COD平均去除率比?工艺高，提高cr 10%~20%。?工艺对造纸中段污水的悬浮物(SS)平均去除率比?工艺高，提高5%~15%。?若?工艺与?工艺处理效果相同，投加药量?工艺比?工艺减少20mg/L，降低了处理成本。??工艺与?工艺都能够缓解高温的污水对生化系统的冲击，保证了微生物生存的最佳温度要求。??工艺的CAST生化处理工艺要比?工艺CAST生化处理稳定，微生物菌群多且活跃稳定。??工艺代替?工艺，能够缓解生化池曝气系统堵塞问题，节约成本，解决了水厂出水偏高的问题。?根据试验数据及城市污水处理厂运行报表，?工艺、?工艺与现有工艺去除率对比，去除率依次降低，如图9所示。故增加了沉淀、气浮、厌氧生物处理法处理造纸中段污水明显改善出水水质，解决了城市污水处理厂处理工业污水存在的诸多问题，使城市污水处理厂能够处理成分复杂的工业废水。 ,参考文献, ,1, 李军，杨秀山，彭永臻.微生物与水处理工程,M,.北京:化学工业出版社，环境科学与工程出版中心，2003. ,2, 邹家庆.工业废水处理技术,M,.北京:化学工业出版社，环境科学与工程出版中心，2006. ,3, 周金全.城市污水处理工艺设备及招标投标管理,M,. 北京:化学工业出版社，环境科学与工程出版中心，2003. ,4, 李亚峰，晋文学.城市污水处理厂运行管理,M,.北京:化学工业出版社，环境能源出版中心，2005.