社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心醫(yī)療污水處理設(shè)備粘土和其他無機(jī)顆粒似乎對(duì)顆粒污泥的形成有害。他們的實(shí)踐表明:在無分散無機(jī)物質(zhì)中能形成很好的顆粒污泥,顆粒揮發(fā)性固體含量很高。
產(chǎn)品時(shí)間:2024-09-06
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傳統(tǒng)污水處理的脫氮工藝基于微生物作用,在去除有機(jī)污染物的同時(shí),通過硝化-反硝化耦合過程將氨氮氧化為硝酸根,再還原為氮?dú)馊コ?該工藝過程雖然可以滿足污水的脫氮要求,但一方面面臨消耗有機(jī)碳源、工藝能耗較高、污泥產(chǎn)生量大、停留時(shí)間長(zhǎng)、構(gòu)筑物占地面積大、受溫度波動(dòng)限制等缺點(diǎn),另一方面,其技術(shù)原理的本質(zhì)是氮元素的去除、而非資源化回收利用。 近年來,以污水資源化為核心的新型水處理概念和工藝被不斷提出。 MCCARTY 等討論了城市污水廠作為能源輸出的可能。VERSTRAETE等提出了“ zero-wastewater”概念的上游濃縮工藝,通過有機(jī)物厭氧消化最大可能實(shí)現(xiàn)生活污水中的能源回收。 BATSTONE 等提出“源分離-釋放-回收”工藝實(shí)現(xiàn)生活污水中 C、N 和 P 的回收。
一種潛在的可持續(xù)的“上游濃縮”污水處理思路是用膜將污水中有機(jī)物分離濃縮,高 COD 濃縮液進(jìn)行厭氧消化回收能源,另一端含氨氮的出水利用離子交換過程實(shí)現(xiàn)氮素的富集回收。 由于膜組件的預(yù)處理可以避免固體懸浮物、有機(jī)物等造成的堵塞等問題,因此該資源化處理思路可以最大限度的發(fā)揮離子交換柱的吸收能力,實(shí)現(xiàn)氮素的回收利用。
前期研究表明,生活污水經(jīng)過超濾膜濃縮處理后,出水氨氮相對(duì)較低、存在雜質(zhì)離子,是限制氮素回收利用的主要因素。 為了盡可能回收利用污水中蘊(yùn)含的資源(氮素) ,本研究探索基于離子交換法去除、回收利用生活污水中的氨氮,旨在促進(jìn)水回用同時(shí)實(shí)現(xiàn)氨氮的富集回收,通過對(duì)離子交換富集回收氨氮方法的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行初步分析,為新的污水處理方式選擇提供參考。
沸石和陽離子交換樹脂是常見的氨氮吸收劑(考慮到本研究過程同時(shí)發(fā)生物理吸附和化學(xué)離子交換,本文統(tǒng)一使用吸收) 。研究表明,氨氮吸收的影響因素包括 pH、初始濃度、其他陽離子及吸收劑用量等。針對(duì)吸收飽和后吸收劑的再生回用,有研究者通過動(dòng)態(tài)吸收柱實(shí)驗(yàn)研究氨氮穿透曲線和吸收性能,并探究其解吸特性。相關(guān)研究表明,不同解吸液、物料流速等因素會(huì)對(duì)再生液中氨氮的富集效果產(chǎn)生影響。
UASB反應(yīng)器顆粒化過程的本質(zhì)是反應(yīng)器中存在污泥顆粒的連續(xù)選擇過程。Hulshoff Pol等人的研究認(rèn)為:在高選擇壓條件下,輕的和分散的污泥被洗出而較重的組分保持在反應(yīng)器中。從而使細(xì)小分散的污泥生長(zhǎng)最小化,細(xì)菌生長(zhǎng)主要局限在有限數(shù)量由惰性有機(jī)和無機(jī)載體物質(zhì)或種泥中存在的小的細(xì)菌聚集體組成的生長(zhǎng)核心。這些生長(zhǎng)核心的粒徑增加直至達(dá)到顆粒污泥和生物膜部分產(chǎn)生脫落的特定最大尺寸,形成新生長(zhǎng)核,如此反復(fù)。顆?;跫?jí)階段出現(xiàn)的絲狀顆粒隨著時(shí)間的增長(zhǎng)變得更致密。
低選擇壓條件下,主要是分散微生物的生長(zhǎng),這產(chǎn)生膨脹型污泥。當(dāng)這些微生物不附著在固體支撐顆粒上生長(zhǎng)時(shí),形成沉降性能很差的松散絲狀纏繞結(jié)構(gòu)。而且,氣泡附著在這些松散纏繞的絲狀菌上時(shí),污泥甚至有上浮的趨勢(shì)。
在生物反應(yīng)器中,因氣體流動(dòng)或者液體流動(dòng)和顆粒間碰撞引起的脫膜力是影響厭氧顆粒污泥的形成、生物結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。在一個(gè)生物膜系統(tǒng)中,高的水力剪切力能夠產(chǎn)生比較結(jié)實(shí)的生物膜,而剪切力比較弱的時(shí)候,生物膜容易成為一個(gè)異質(zhì)多孔和比較脆弱的生物膜。另一方面,有證據(jù)表明,在好氧和厭氧顆粒污泥形成的過程中需要有一定的水力剪切力。當(dāng)剪切力比較弱的時(shí)候,很少觀察到污泥顆?;F(xiàn)象。這些也表明了水力剪切力在生物附著和自固定化過程中的重要性。但是,水力剪切力對(duì)顆粒污泥的形成、結(jié)構(gòu)和代謝機(jī)理的影響還不十分清楚。
強(qiáng)化生物除磷(EBPR)是目前應(yīng)用最為廣泛的生物除磷工藝.該工藝?yán)镁哿拙?PAO)在厭氧條件下將儲(chǔ)存于體內(nèi)的聚磷酸鹽(Poly-P)水解獲取能量, 用以吸收水中的揮發(fā)性脂肪酸(VFA), 并以聚羥基烷酸酯(PHAs)的形式儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi); 在好氧條件下PAO以儲(chǔ)存于細(xì)胞內(nèi)的PHAs作為碳源和能源, 吸收水中的磷并將其合成為Poly-P進(jìn)行細(xì)胞增殖, 最終通過排除富磷污泥達(dá)到污水除磷的目的.在EBPR系統(tǒng)中, 還存在與PAO代謝機(jī)制相似的聚糖菌(GAO), 在厭氧條件下GAO與PAO競(jìng)爭(zhēng)基質(zhì)(VFA), 但在好氧條件下并不攝取磷, 因此, 如何提高PAO的活性和強(qiáng)化其與GAO對(duì)基質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)能力是保證EBPR工藝穩(wěn)定運(yùn)行的重要內(nèi)容.