Качество на отпадните води
SS: Суспендирани твърди вещества, обикновено измерени в mg/L. Това обикновено се отнася до масата на твърдите вещества в задържания материал след филтриране на водна проба чрез филтърна хартия и изсушаване на 105 градуса до постоянно тегло.
COD: Химическия кислород търсене, обикновено измерено в mg/L. COD се измерва чрез използване на силен окислител (калиев дихромат е законно необходим в моята страна) за окисляване на органичната материя в CO2 и H2O при кисели условия. COD се изразява като CODCR, обикновено COD. Предимства на COD: Той точно показва съдържанието на органична материя в отпадни води, изисква само няколко часа за измерване и не се влияе от качеството на водата. По -високата треска показва по -тежко органично замърсяване във водата.
BOD: Биохимично търсене на кислород, обикновено измерено в Mg/L. Това е количеството на разтворения кислород, консумирано от микробно разлагане на органични замърсители.
NH3-N: Амонячен азот, обикновено измерен в mg/L. Амонячният азот се отнася до азот във вода под формата на свободен амоняк (NH₃) и амониеви йони (NH₄⁺).
TP: Общ фосфор, обикновено измерен в Mg/L. Фосфорните съединения в отпадъчните води могат да бъдат разделени на органичен и неорганичен фосфор.
Брой на колиформите: Броят на колиформените бактерии на литър водна проба, измерен в клетки/L.
Общ брой на бактериите: Общият брой на колиформени бактерии, патогени, вируси и други бактерии, изразени като общия брой бактериални колонии на милилитър водна проба.
Общи основни понятия
Анаеробно: Състояние на околната среда, при което нито разтворен кислород, нито нитратен азот присъстват по време на биологично пречистване на отпадъчните води. Разтвореният кислород е под 0,2 mg/L.
Аноксично: Състояние на околната среда, при което разтвореният кислород е недостатъчен или отсъства, но нитратният азот присъства по време на биологично пречистване на отпадъчните води. Разтвореният кислород е приблизително 0,2-0,5 mg/L.
Аеробно: Състояние на околната среда, при което е налице разтворен кислород или нитрат азот по време на биологично пречистване на отпадъчните води. Разтвореният кислород е над 2,0 mg/L.
Аерация: Процесът на принуждаване на само кислород от въздуха в течността, по -специално за получаване на достатъчно разтворен кислород. Аерацията също предотвратява суспендираните твърди вещества да потъне и засилва контакта между органичната материя, микроорганизмите и разтворения кислород в резервоара, като по този начин гарантира достатъчно разтворен кислород за микроорганизмите за окисляване и разлагане на органичните вещества в отпадните води.
Активирана утайка: утайка - като флокулентно вещество, образувано от различни организми, като бактерии, гъби, протозои и метазои, и неорганични вещества като метални хидроксиди. Той показва отлични свойства на адсорбция, флокулация, биоксидация и биосинтеза.
Процес на активирана утайка: Метод на пречистване на отпадни води, който използва коагулацията, адсорбцията, окисляването, разлагането и утаяването на активирана утайка в отпадъчните води за отстраняване на органичните замърсители.
Процес на биофилм: Метод за пречистване на отпадъчни води, който излага отпадъчните води до биофилм, отглеждан на фиксирана опорна повърхност, използвайки биофилма за разграждане или трансформиране на органични замърсители в отпадните води.
Флотация: Флотацията включва въвеждане или генериране на голям брой фини мехурчета във вода, което ги кара да се прикрепят към суспендирани частици, което води до плътност по -ниска от тази на водата. Плавателността принуждава частиците да плават на повърхността, като по този начин постигат твърдо вещество - течно разделяне. Методите за генериране на микробуси включват аерация и разтворен въздух.
Коагулация: Целта на коагулацията е да се добавят агенти (коагуланти или флокуланти) към водата, за да причинят трудни - до - колоидни частици за агрегиране и да нарастват до размер, където естествено могат да се утаят. Този процес се нарича коагулация - утаяване.
Филтрация: При обработката на водата филтрацията обикновено се отнася до процеса на изясняване на водата чрез улавяне на суспендирана материя с гранулиран слой за пълнене, като кварцов пясък. Филтрацията предимно премахва суспендираното или колоидното вещество от водата, особено ефективно отстраняване на частици и бактерии, които не могат да бъдат отстранени чрез техники за утаяване. Той също има определена степен на ефективност при премахване на COD и BOD.
Утаяване: Процесът на отстраняване на суспендираната материя от водата чрез използване на разликата в плътността между суспендираната материя и утаяването на водата и гравитацията.
Често използвани химикали
PAC: Полиламиниев хлорид
Каустическа сода: Naoh
SHIPED LIME: CA (OH) 2
Бърза вар: Као
PAM: Полиакриламид
Сода пепел: Na2co3
Методи за пречистване на отпадни води
1. Процес на активирана утайка
1. Традиционен процес на активирана утайка (обикновено се отнася до процеса на аеробни отпадни води).
2. A/O процес
A/O означава аноксична/оксилна. Неговите предимства се крият не само в разграждащите органични замърсители, но и отстраняване на азот и фосфор. Той използва анаеробната технология за хидролиза като предварителна обработка за активирана утайка, което прави A/O процеса подобрен процес на активирана утайка.
Основен принцип: Процесът A/O свързва аноксична секция и аеробния участък последователно. Разтвореният кислород (DO) в секцията А е не повече от 0,2 mg/L, докато DO в секцията O е 2 - 4 mg/L. В аноксичната зона хетеротрофните бактерии хидролизират суспендираните замърсители като нишесте, фибри и въглехидрати, както и разтворими органични вещества, в органични киселини, разграждане на големи органични молекули в малки и превръщайки неразтворими органични вещества в разтворими. Когато тези аноксични хидролизата влизат в аеробния резервоар за аеробно обработка, те подобряват биоразградимостта на отпадъчните води и повишават ефективността на кислорода. В аноксичната зона хетеротрофните бактерии амонифицират замърсители като протеини и мазнини (N на органични вериги или амино групи в аминокиселини), освобождавайки амоняк (NH3, NH 4+). При достатъчно доставка на кислород, автотрофната бактерия нитрифицира и окислява NH3-N (NH 4+) до NO3-, който се връща в резервоара А чрез рефлукс контрол. При аноксични условия денитрификацията чрез хетеротрофни бактерии намалява NO3- до молекулен азот (N2), завършвайки екологичния цикъл на С, N и О и постигането на безобидни отпадни води. Основни недостатъци на процеса: Аноксичният резервоар се поставя първо, което позволява органичен въглерод в отпадъчните води да бъде използван чрез денитриране на бактерии, намалявайки органичното натоварване в следващия аеробен резервоар. Алкалността, генерирана от реакцията на денитрификация, може да компенсира изискването за алкалност за нитрификация в аеробния резервоар. Наличието на аеробния резервоар след аноксичния резервоар допълнително премахва органичните замърсители, останали от денитрификацията, подобрявайки качеството на отпадъчните води. Степента на отстраняване на BOD5 е висока, достигайки над 90-95%, но азот и отстраняването на фосфор са малко по-малко ефективни, като ефективността на отстраняване на азот от 70-80%и отстраняването на фосфор от само 20-30%. Въпреки това, A/O процесът остава широко възприет процес поради своята простота и предимства. Аноксичните и аеробните резервоари също могат да бъдат комбинирани, разделени с преграда, намалявайки разходите за строителство. Следователно тази конфигурация е подходяща за преоборудване на съществуващите резервоари за аерация на потока.
Влиятелни фактори: Процесът на A/O изисква контролирана работа, за да се избегне натрупването и загубата на утайки. Степента на разграждане на органичната материя е висока (90-95%), но недостатъкът му е лошото азотно и фосфорно отстраняване. Ако концентрацията на фосфор в суровите отпадни води е по -малка от 3 mg/L, A/O процесът е подходящ. За да подобри ефективността на денитрификацията, процесът A/O главно контролира няколко фактора:
1) MLSs обикновено трябва да са над 3000 mg/L. Под тази стойност ефективността на денитрификация на A/O системата е значително намалена.
2) Коефициентът на натоварване на TKN/MLSS (TKN, Kjeldahl азот, се отнася до сумата от азонен азот и органичен азот във вода): По време на нитрификацията това съотношение на натоварване трябва да бъде под 0,05 GTKN/(GMLSS · D).
3) Коефициент на зареждане на BOD5/MLSS: По време на нитрификацията основният фактор, влияещ на нитрификацията, е наличието и активността на нитрифициращите бактерии. Минималният специфичен темп на растеж на автотрофните атрифициращи бактерии е 0,21/d, докато минималният специфичен темп на растеж на хетеротрофни аеробни бактерии е 1,2/d. Първият има много по -нисък специфичен темп на растеж от втория. За да оцелеят и доминират нитрифициращите бактерии, възрастта на утайките трябва да бъде по -голяма от 4,76 дни. За хетеротрофни аеробни бактерии обаче възрастта на утайките е само 0,8 дни. В традиционните процеси на активирана утайка, тъй като възрастта на утайките е само 2 до 4 дни, бактериите за нитрифициране не могат да оцелеят и доминират и по този начин не могат да завършат нитрификация.
За да се насърчи растежът на атрифициращите бактерии, е необходимо да се увеличи концентрацията на MLSS или обема на аерацията на резервоара, за да се намали органичното натоварване, като по този начин се увеличи възрастта на утайките. Скоростта на зареждане на утайки (BOD5/MLS) трябва да бъде по -малка от 0,18 kgbod5/kgmlss · d.
4) Възраст на утайките (TS): За да се поддържа достатъчен брой атрифициращи бактерии в резервоара за нитрификация, за да се гарантира гладка нитрификация, възрастта на утайките трябва да бъде три пъти по -голяма от времето за генериране на бактерии. Средното време за генериране на атрификация на бактериите е приблизително 3,3 дни (на 20 градуса).
Ако температурата на зимната вода е 10 градуса, а времето за генериране на бактерии е 10 дни, проектираната възраст на утайките трябва да бъде 30 дни.
5) Обща концентрация на азот във влиятелни отпадни води: TN трябва да бъде по -малко от 30 mg/L. Прекомерно високите концентрации на NH3-N ще инхибират растежа на атрифициращите бактерии и ще намалят скоростта на денитрификация до под 50%.
6) Съотношение на рециркулация на смесена алкохол: Стойността на R пряко влияе върху ефективността на денитрификацията. Увеличаването на R увеличава степента на денитрификация, но увеличаването на R увеличава потреблението на енергия и експлоатационните разходи.
7) Аноксична резервоар BOD5/NOx - N съотношение: H> 4 За да се осигури достатъчно съотношение въглерод/азот; В противен случай процентът на денитрификация ще намалее бързо. Въпреки това, стойността на BOD5, влизаща в резервоара за нитрификация, трябва да бъде контролирана под 80 mg/L. Ако концентрацията на BOD5 е твърде висока, хетеротрофните бактерии ще се размножават бързо, инхибирайки растежа на автотрофните бактерии и застояла реакцията на нитрификацията.
8) Резервоар за нитрификация Разтворен кислород: DO> 2 mg/L. Като цяло, за адекватно снабдяване с кислород, DO трябва да се поддържа на 2-4 mg/L, за да се отговори на търсенето на кислород за нитрификация. Изчисленията показват, че 4,57 g кислород е необходимо за окисляване на 1 g NH 4+.
9) Време за задържане на хидравлично: Времето за задържане на хидравлично задържане трябва да бъде> 6 часа; докато времето за задържане на реакцията на денитрификация трябва да бъде 2 часа, със съотношение 3: 1. В противен случай ефективността на денитрификация ще намалее бързо.
10) PH: Процесът на нитрификация произвежда HNO₃, който понижава рН на смесения разтвор. Нитрифициращите бактерии са много чувствителни към рН, като оптималното рН за нитрификация е 8.0 - 8.4. За да се поддържа подходящо рН, трябва да се предприемат подходящи мерки. Изчисленията показват, че приблизително 7,1 g алкалност (изчислена като Caco₃) е необходима за напълно атрификация на 1G амоняк азот (NH₃ - n). Алкалността, генерирана чрез денитрификация (3.75G алкалност/g no₃-n), компенсира приблизително половината от алкалността, консумирана чрез нитрификация. Оптималното рН за денитрификация е 6,5-7,5; Температурите над 8 и под 7 са неблагоприятни.
11) Температура: Нитрификацията възниква на 20-30 градуса; температурите под 5 градуса почти прекратяват; и денитрификацията се осъществява на 20-40 градуса; Степента на денитрификация намалява бързо под 15 градуса.
Следователно, през зимата, мерки като увеличаване на възрастта на утайките на денитрификацията (TS), намаляване на скоростта на натоварване и увеличаване на времето за задържане на хидравлично задържане (HRT) за поддържане на степента на денитрификация.
3. A2/O процес
Процесът A2O, известен още като AAO процес (анаеробно - аноксична - оксик), е често използван вторичен процес на пречистване на отпадни води. Може да се използва за вторична или третична пречистване на отпадни води, както и за повторна употреба на вода и е ефективна за отстраняване на азот и фосфор. Този процес е разработен през 70 -те години от американски експерти въз основа на процеса на денитрификация на AO.
Функции на всеки реактор
1. Анаеробният реактор: Суровата канализация и фосфор -, съдържаща утайка от връщане от резервоара за утаяване, влизат едновременно. Този реактор пуска предимно фосфор, като същевременно амонифицира някаква органична материя.
2. Аноксичният реактор: Основната му функция е да премахне азота. Нитратният азот се доставя от аеробния реактор чрез вътрешен процес на рециркулация. Циркулиращият обем на смесен алкохол е сравнително голям, обикновено 2q (Q е дебитът на суровия канализационен поток).
3. Аеробният реактор: Аерационният резервоар е многофункционален реакционен блок, който извършва отстраняване на БПК, нитрификация и абсорбция на фосфор. Смесена скорост на потока на алкохол от 2Q се връща от този реактор към аноксичния реактор . 4. резервоар за утаяване: Този резервоар отделя утайки от водата. Част от утайките се връща в анаеробния реактор и супернатантата се изхвърля като третирана вода.
Характеристики на процеса
1. Този процес е най -простият едновременен процес на отстраняване на азот и фосфор, с общо време за задържане на хидравлично задържане (HRT) по -ниско от другите процеси.
2. При редуващи се анаеробни (аноксични) и аеробни състояния, нишковидните бактерии не могат да се размножават значително, което прави по -малко вероятността на утайките. SVI (индекс на обема на проучването) обикновено е по -малък от 100.
3. Утайката съдържа висок фосфор, което води до висока ефективност на торовете.
4. По време на експлоатация не се изискват пестициди; Двата етапа изискват само нежна възбуда, като гарантират увеличаване на разтворения кислород, което води до ниски експлоатационни разходи.
Нерешени проблеми:
1. Ефективността на отстраняване на фосфор е трудна за подобряване. Растежът на утайките има определена граница и е труден за увеличаване, особено когато съотношението P/BOD е високо.
2. Ефективността на отстраняване на азот също е трудна за подобряване. Вътрешният обем на рециркулация обикновено е ограничен до 2Q и не трябва да бъде твърде висок.
3. Третираната вода, влизаща в резервоара за утаяване, трябва да поддържа определена концентрация на разтворен кислород, за да намали времето за задържане и да предотврати анаеробните условия и освобождаването на фосфор от утайките. Въпреки това, концентрацията на разтворен кислород не трябва да е твърде висока, за да се предотврати намесата на циркулиращия смесен алкохол с аноксичния реактор.
4. Sbr
Процесът на периодично активирана утайка е технология за обработка на отпадъчни води с активирана утайка, която работи с периодична аерация.
Предимства
1. Идеалният процес на потока на щепсела увеличава движещата сила на биохимичната реакция и подобрява ефективността. Анаеробните и аеробните условия в резервоара се редуват, което води до отлични резултати от пречистване.
2. Стабилна работа: Отпадъчните води се утаяват в идеално статично състояние, което изисква минимално време, постигайки висока ефективност и отлично качество на отпадъчните води.
3. Устойчив на ударни натоварвания: Задържаната третирана вода в резервоара се разрежда и буферира отпадните води, като ефективно се съпротивлява на въздействието на обема на водата и органичните замърсители.
4. Всяка стъпка на процеса може да се регулира въз основа на качеството и обема на водата, осигурявайки гъвкава работа.
5. Процесът изисква минимално оборудване и е прост в строителството, което улеснява работата и поддържането.
6. Направете и BOD5 градиентите на концентрацията съществуват в реактора, като ефективно контролират натрупването на активирана утайка.
7. Самата SBR система също е подходяща за модулна конструкция, улесняване на разширяването и обновяването на пречиствателните станции за отпадни води . 8. азот и фосфорно отстраняване: подходящо контролиране на режима на работа позволява редуващи се резултати от аеробни, аноксични и анаеробни условия.
9. Процесният поток е прост и цената е ниска. Основното оборудване се състои от еднократна партидна реактор, без вторичен резервоар за утаяване или система за връщане на утайки. Изравняването и първичните резервоари за утаяване също могат да бъдат пропуснати, което води до компактно оформление и намалено пространство на пода.
Недостатъци:
1. Високи изисквания за контрол на автоматизацията.
2. Краткото време за отводняване (по време на периодично отводняване), а изискването да не се нарушава уредения слой на утайки по време на отводняване, налага специализирано дренажно оборудване (декантери), което поставя големи изисквания към декантера.
3. Голяма публикация - Изисквания за оборудване за лечение: Например оборудването за дезинфекция трябва да е голямо, обемът на контактния резервоар също трябва да бъде голям, а дренажните съоръжения като дренажни тръби също трябва да бъдат големи.
4. Декантиращата дълбочина обикновено е 1-2 метра и тази загуба на главата се губи, увеличавайки общата глава.
5. Липсата на първичен резервоар за утаяване лесно генерира измет, проблем, който все още не е адекватно адресиран. Процес
Поради гореспоменатите технически характеристики, системата SBR допълнително разшири обхвата на прилагането на процеса на активирана утайка.
Въз основа на текущите технически условия системата SBR е по -подходяща за следните ситуации:
1) Домашна канализация в малки и средни градове с размер на размери и промишлени отпадни води от фабрики и мини, особено в райони с периодично изхвърляне и колебания на големи дебити.
2) Местата, изискващи високо качество на отпадъчните води, като живописни туристически райони, езера и пристанища, изискват не само отстраняване на органични вещества, но и фосфор и отстраняване на азот, за да се предотврати еутрофикацията на реките и езерата.
3) Места с ограничени водни ресурси. Системата SBR може да извърши физическо и химическо обработка след биологично обработка, като елиминира необходимостта от допълнителни съоръжения и улеснява рециклирането на вода.
4) Места с ограничена земя.
5) Преоборудване на съществуващите инсталации за пречистване на канализацията с непрекъснат поток.
6) Идеално подходящ за лечение на малки обеми от периодично изхвърлени промишлени отпадни води и за третиране на замърсяване на източника на разпръснати точки.
5. Cass процес
Процесът на циркулираща активирана утайка разделя SBR реактора на две секции по дължината му: предната секция е зоната на биологична селекция, известна още като Pre - реакционната зона, а задната част е основната реакционна зона. В задната част на основната реакционна зона е инсталиран повдигащ се декантер, който позволява циклична работа с непрекъснат приток на вода и периодичен дренаж, интегриращ аерация, утаяване и дренаж.
6. Окисляване на ров
Представен от: Смесеният алкохол непрекъснато циркулира в канавката, създавайки анаеробни, аноксични и аеробни зони.
2. Метод на биофилм
1. Контакт за биологичен метод
Контактният биологичен метод е нов метод за пречистване на биохимични отпадни води, който комбинира характеристиките на метода на активирана утайка и метода на биофилма. Основното оборудване при този метод е биологичен филтър за окисляване на контакт. Пълнители като кокс, чакъл и пластмасова пчелна пита се напълняват в херметичен резервоар за аерация и потопени във вода. Използва се вентилатор за аериране и оксигениране на пълнителите в долната част.
2. Мембранен биореактор
Това е нова технология за пречистване на водата, която комбинира мембранно отделение за разделяне с биологична единица за обработка.
3. Анаеробни
Анаеробното биологично лечение използва метаболитните характеристики на анаеробните микроорганизми. Без нужда от външна енергия, анаеробната биологична обработка използва намалена органична материя, тъй като водородните акцептори и едновременно произвеждат енергия - богат метан газ.
1. Септична яма
2. UASB
3. IC Вътрешен циркулационен реактор
4. Разширено лечение
Въз основа на първичното и вторичното лечение, този метод допълнително лекува неподвижни органични вещества, фосфор, азот и други хранителни вещества. Това включва основно филтрация и дезинфекция.
1. Филтър за активиран въглерод
2. Генератор на хлорен диоксид
