A. 如何建立一個小型污水處理廠
一、合理確定建設規模
城市排水工程建設是一項系統工程,涉及城區管渠改造,污水的收集、輸送(包括泵站),污水處理和排放利用,以及污泥處置等問題。合理地確定設計的污水水量和污水水質,直接涉及工程的投資、運行費用和費用效益。設計的污水量在很大程度上取決於污水管網普及率和實際可能收集到的近、遠期污水量,並分期建設污水處理廠。
實際上,按規劃計算的污水量與可能有污水量、實際可能收集到的污水量和根據需要與可能進行處理的污水量是不同的。對設計的污水水質,應該對現有實測的水質資料進行分 析(包括工業廢水正在限期達標排放的水質水量變化和管渠內地下水的滲入量),對雨污合流 和老城區排水系 統需科學地確定污水管道的截流倍數。
二、工藝選擇
污水處理的每項工藝技術都有其優點、特點、適用條件和不足之處,需考慮當地的具體條件,同樣的工藝,在不同的進水和出水條件下,取用不同的設計參數,設備的選型並不是一成不變的。具體工程的選擇要求包括:① 技術合理;② 經濟節能;③ 易於管理;④ 重視環境。
活性污泥法
SBR法。這種一體化工藝的特點是工藝簡單,由於只有一個反應池,不需二沉池、迴流污泥及設備,一般情況下不設調節池,多數情況下可省去初沉池,故節省佔地和投資,可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態,實現除磷脫氮的目的。但因每個池子都需要設曝氣和輸配水系統,採用潷水器及控制系統,間歇排水水頭損失大,池容的利用率不理想,因此,一般來說並不太適用於大規模的城市污水處理廠。
AB法。由德國首先開發。該工藝對曝氣池按高、低負荷分二級供氧,A級負荷高,曝氣時間短,產生污泥量大;B級負荷低,污泥齡較長。A級與B級間設中間沉澱池。二級池子F/M(污染物量與微生物量之比)不同,形成不同的微生物群體。AB法盡管有節能的優點,但不適合低濃度水質,A級和B級亦可分期建設。
關於曝氣生物濾池
曝氣生物濾池實質上是常說的生物接觸氧化池,相當於在曝氣池中添加供微生物棲附的填 (濾)料,在填料下鼓氣,是具有活性污泥特點的生物膜法。由於選用的填料不同,以及是否有脫氮要求,設計的工藝參數是不同的,如要求處理出水BOD5、SS<20mg/L,去除BOD5達90%以上的工藝,其容積負荷為0.7~3.0 kgBOD5/(m3·d),水力停留時間1~2h。
UNITANK工藝
典型的UNITANK工藝是三個水池,三池之間水力連通,每池都設有曝氣系統,外側的兩池設有出水堰及污泥排放口,它們交替作為曝氣池和沉澱池。污水可以進入三池中的任意一個,採用連續進水、周期交替運行。在自動控制下使各池處在好氧、缺氧及厭氧狀態,以完成有機物和氮磷的去除。
城市污水處理投資大,運行費用高,如不包括引進污水處理設備和引進沼氣發電設備,每處理1m3污水投資宜控制在1000元,運行費(包括折舊費)宜控制在0.5元/m3左右。由於現在 污水處理率還不高,按用水量的0.8計算污水量,收0.2~0.3元/m3排水費,基本上能維持處理設備的運行。為了降低投資和運行成本,因地制宜地進行工藝方案(主要是生物處理方案)比較是必要的。
B. 小型污水處理設備的主要設備有哪些
1、離心機:離心機主要用於將懸浮液中的固體顆粒與液體分開;或將乳濁液中兩種密度不同,又互不相溶的液體分開;也可用於排除濕固體中的液體,例如用洗衣機甩干濕衣服;
特殊的超速管式分離機還可分離不同密度的氣體混合物;利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點,有的沉降離心機還可對固體顆粒按密度或粒度進行分級。
2、污泥脫水機:污泥脫水機特點是可自動控制運行,連續生產,無級調速,對多種污泥適用,適用於給水排水,造紙,鑄造,皮革,紡織,化工,食品等多種行業的污泥脫水。
3、曝氣機:曝氣機是通過散氣葉輪,將「微氣泡」直接注入未經處理的污水中,在混凝劑和絮凝劑的共同作用下,懸浮物發生物理絮凝和化學絮凝,從而形成大的懸浮物絮團,在氣泡群的浮升作用下「絮團」浮上液面形成浮渣,利用刮渣機從水中分離;不需要清理噴嘴,不會發生阻塞現象。
4、微濾機:微濾機是一種轉鼓式篩網過濾裝置。被處理的廢水沿軸向進入鼓內,以徑向輻射狀經篩網流出,水中雜質(細小的懸浮物、纖維、紙漿等)即被截留於鼓筒上濾網內面。當截留在濾網上的雜質被轉鼓帶到上部時,被壓力沖洗水反沖到排渣槽內流出。
5、氣浮機:氣浮機是一種去除各種工業和市政污水中的懸浮物、油脂及各種膠狀物的設備。該設備廣泛應用於煉油、化工、釀造、屠宰、電鍍、印染等工業廢水和市政污水的處理。
註:小型污水處理設備的主要特點為採用先進技術,自動化程度高,操作方便、管理簡單、使用壽命長。停留時間短,僅有3-5分鍾,效率高。運用了「零速」,強制布水、進出水都是靜態的,由於對水中絮體的擾動降到最小,浮渣瞬時清除,因而穩定性更高。
(2)小型污水站的電控方式擴展閱讀:
小型污水處理設備的使用注意事項:
1、根據地埋式污水處理設備安裝圖與基礎圖,准備基礎以安裝平面圖大小尺寸為准,做好混凝土底板,基礎必須水平,並應在混凝土基礎澆注保養期結束後才能進行安裝,如設備安裝在地坪以下,基礎離地坪相對標高按圖尺寸為准,同時四周挖掘寬度,長度必須離基礎邊線500mm以上,以便管道安裝。
2、管道安裝連接應該在設備就位時考慮好,設備就位時必須按說明書設備自重,配合吊車噸位大小,安裝順序按現場對照圖就位,筒體的位置,方向不能放錯,互相間距必須正確。
3、根據安裝圖,連接管道,設備就位後連接管道用橡皮墊緊固好,使連接處不滲漏。
4、地埋式污水處理設備安裝完畢後設備與基礎地板必須連接固定,絕對保證不使設備流動上浮, 同時須在設備中注入污水,充滿度必須達到70%以上,以防設備上浮。同時,檢查好各管道有無滲漏。試水各管路口必須不滲漏,同時設備不受地面水上漲,而使設備錯位和傾斜。
C. 求小型污水處理廠工藝流程及自動控制 儀表選型方面的材料 謝謝
水處理工藝:工藝流程為厭氧或微氧接觸混合,短時曝氣,分離,好氧飢餓污泥迴流或SBR時的直接進水等工序,使原污水與好氧飢餓的污泥充分接觸混合、短時曝氣、沉降分離;沉降分離後的上清液即處理後的出水,沉降分離後的污泥,大部分在好氧條件下使其飢餓,飢餓污泥再與原污水重復接觸,其餘部分為剩餘污泥排放。工藝系統,主要由依次連接的AC池、AeT池、AS池、AeS池組成
污水處理過程的監視與控制系統由模型、感測器、局部調節器和上位監控策略等4個部分組成。其中,感測器是污水處理廠監控系統中最薄弱,也是最重要、最基礎的環節。日益嚴格的污水排放標准導致了污水處理工藝流程和裝備的復雜化,對用於污水處理過程監視與控制的感測器的性能也提出了更高的要求,促進了污水處理領域感測器技術的發展,一些適用於污水處理過程的新型感測器相繼問世。污水處理過程是復雜的生化反應過程,所涉及的儀器儀表種類繁多,多數感測器是污水處理過程所特有的,分別應用於不同的場合,反映一個或多個特定變數的狀態信息變化。
污水處理工藝一般由機械處理、生化處理和化學處理構成,其中涉及液相、固相、氣相三種物質成分。監視這些相態的儀表可以簡單地分為通用型和特殊性兩大類。
2、污水處理過程的通用儀表
通用測量儀表包括溫度、壓力、液位、流量、pH值、電導率、懸浮固體等感測器。
①厭氧消化過程由於常常實施溫度控制,溫度感測器顯得更加重要。典型的溫度測量元件是熱電阻
②壓力測量值常常用作曝氣和厭氧消化過程的報警參數。
③液位測量用於水位監視,通常採用浮標、差壓變送器、容量測量、超聲水位檢測等方法測量。
④流量監測儀表主要有堪板、轉子流量計、渦輪式流量計、靶式計量槽、電磁流量計、超聲波流量計等。
⑤pH值是生化過程中的一個重要變數,更是厭氧消化和硝化過程的關鍵值,通常在污水處理廠都安裝有pH電極浸人污泥中,通過不同的清潔策略可以實現長期免維護。對於具有高度緩沖能力的廢水,pH值測量對過程變化可能不敏感,因此不適合於過程監督與控制,這種情況可以用碳酸鹽測量系統代替。
⑥電導率感測器用於監視進水成分的變化,同時也是化學除磷控制策略的基礎。
⑦傳統的生物量測量是根據懸浮粒子對入射光的散射及吸光度進行估計。隨著靈敏的光檢測儀的出現,能夠自動進行光效應測量的感測器得以問世。大多數商業感測器使用了一個發射低可視光或紅外光的光源,在這個區域內大多數介質表現低吸光度。生物量濃度也可根據超聲波在懸浮物和微生物之間游離溶液的速度差確定。
3、厭氧消化過程中的感測器
生物氣流量的測量在厭氧消化過程中得到廣泛採用,它可以表示反應器的總體活性。近年來一些專用技術被用來監視氣體成分。典型的實驗室方法是洗瓶分離方法,根據進瓶前和出瓶後的流量比可以確定氣體成分。例如,鹼洗瓶將能夠收集所有的C02、H2S而允許CH4通過。更專業的氣體分析儀可以直接監視氣體成分含量,如紅外吸收測量儀用來確定C02和CH4含量,專用氫分析儀也已基於化學電源研製而成。氣相H2S測量儀可以通過監視硫化物對鉛剝離的反應來確定H2S含量。
基於氣體分析的監視系統的主要問題是不能直接預測液相中相應氣體的濃度。可以直接測量溶解氫的浸入式感測器已經研製成功。燃料電池是此種感測器的核心。H2S和CH4的直接測量儀器至今未見報道。
pH測量不容易對不平衡厭氧消化槽進行檢測,特別是當混合液的鹼度高時。這種情況下可對混合液體中C02和碳酸鹽進行測量。鹼度主要取決於碳酸鹽緩沖物,因此常常被用於厭氧消化的控制策略中。碳酸鹽監視器已被開發應用於實際厭氧消化過程。
估計碳酸鹽鹼度的基本原理有兩個。其一為滴定法,先進的在線滴定感測器可以同時監視氨、碳酸鹽等不同的成分。對鹼度進行在線確定的另一方法基於對樣品酸化而得到的氣態C02的定量。可以採用氣體流量計測量所產生的氣體的體積。
所有的生物活性都可用熱量的產生來表徵。通過熱量計對熱量的測量可以直接洞察生物過程變化。污水處理過程首選的是流量熱量計。
揮發性脂肪酸(VFA)是厭氧消化過程最重要的中間產物。他們的聚集會引起pH值的降低而導致過程厭氧消化過程的失敗。通常通過VFA濃度監視作為過程性能指示,但很少實施在線感測器。最先進的測量儀器包括氣相色譜儀或高壓液相色譜儀。傅立葉變換紅外光譜儀(FT-IR)作為在線多參數感測器可以同時提供COD、TOC、VFA等參數的測量。FT-IR不需要添加任何化學品,且只需要很少的維護,但其校準比較困難。更具可靠性的測量是採用滴定計通過兩步滴定或滴定反滴定提供采樣中的VFA含量。
生物感測器近年來在污水處理行業得到發展應用。VFA分析儀可以決定消化液體中VFA濃度;MAIA生物感測器可對代謝活性進行測量;RANTOX生物感測器用於檢測即將來臨的有機物過載及毒性負載。
4、活性污泥過程中的感測器
氧在活性污泥過程中起著非常重要的作用,且相關的曝氣費用約佔全部運行費用的40%,因此氧感測器成為廢水處理廠最廣泛的測量監視儀表。氧測量基於液體中擴散氧的電化學反應。溶解氧(DO)感測器是可靠准確的測量儀表,但必須謹慎選擇合適的測量位置,並防止結垢。目前自動清潔系統已經相當普遍,一些裝備清潔系統並可進行自校準的溶解氧感測器已有應用。DO感測器被廣泛用於曝氣過程的控制,節省了大量投資,所獲得的信息也可用於監視任何活性污泥處理過程。
呼吸量是對活性污泥呼吸速率的測量與解釋,定義為在單位時間內單位體積活性污泥中微生物所消耗的氧。它是表徵廢水和污泥動力學的常用工具。呼吸計實質上是一個反應器,測量結果易受實驗條件變動的影響。
廢水的生物可降解成分通過離線測量生物需氧量(BOD5)的標准方法獲得。BOD5是5天內有機溶質生物氧化所需溶解氧量。BOD5實驗不適於自動監視和控制,因為完成實驗需要較長時間,且很難達到一致的准確測量。廢水負載的在線測量根據短期BOD估計實現。目前使用的在線BODst方法有兩種:呼吸測量儀和微生物感測器。Vanrolleghem等提出的呼吸測量感測器RODTOX能夠監視BODst和廢水潛在毒性。該感測器有由一個恆定曝氣、完全混合的批反應器構成,內含10升污泥,可以得到大動態范圍內BODs。微生物感測器由固化電池、薄膜和一個溶解氧探測儀組成,最適合包含多種微生物的活性污泥系統。為了維護其功效,微生物BOD感測器需要精心維護與儲藏。大多數微生物BOD感測器壽命較短,從幾天到幾個月。
廢水處理廠最廣泛監視的變數是化學需氧量COD。COD自動監測儀可以每隔1~2小時進行一次自動監測,根據氧化分解的條件分為酸性法監測儀和鹼性法監測儀。COD實驗的主要限制是不能區分可生物降解和惰性有機物。
TOC表示污水中總有機碳的含量,也是表徵水體受有機物污染程度的一個指標。TOC測量的主要原理是將有機碳轉化為C02,隨後在氣相中測量這種產物,據此求出水相中有機碳濃度。典型的測量儀器是紅外線抽氣分析儀。TOC被認為是一個很好的監視參數,特別是監視排水質量。
許多廢水成分吸收紫外光。紫外線的吸收與廢水中的有機物有著密切的關系。紫外線吸光度自動監測儀引人廢水處理系統用於檢測水污染程度或評價排放質量。最近10年,光學技術取得顯著進步,使遠程與多點測量成為可能,大大方便了污水處理過程監視的實施。紅外光譜測量對於TOC、COD、BOD等特殊參數的估計與在線監視具有很大潛力。紅外光譜儀的主要缺點是光電池成分的結垢會引起靈敏度的降低,需要頻繁重校。
D. 污水處理站應該怎麼管理
污水處理站的管理最基本的就是要讓污水處理站發揮它的功能,使各種設備和工藝按照設計的工序正常運轉,以保證出水的達標排放。主要可從以下幾個方面來進行:運行記錄、設備的巡檢維護、各種水質指標的分析等
E. 污水處理站原理圖
污水處理 為使來污水達到自排水某一水體或再次使用的水質要求,並對其進行凈化的過程.
按污水來源分類,污水處理一般分為生產污水處理和生活污水處理.生產污水包括工業污水、農業污水以及醫療污水等,而生活污水就是日常生活產生的污水,是指各種形式的無機物和有機物的復雜混合物
不同的污水處理方法不一樣,當然處理的原理野不一樣.
一般工業污水:加葯 絮凝 沉澱 過濾 消毒 就可以排放了,這個是基本的工藝程序,有時候也有人用電解法等
生活污水一般都是用活性污泥法較多(裡面又分很多類):大致上就是靠污泥里的微生物來降解水中的有機物,從而降低COD,BOD ,TN,TP等!
F. 臨沂有做污水處理廠自動化電控系統的嗎
臨沂不太清楚,但是隔壁濰坊有好幾個,比較大的有貝特爾之類的,不過做個電控這種項目太小了,大企業看都不看一眼,有幾個中型企業比如泓澤環保科技,知青環保,同澤環保挺靠譜的,跟他們都有過污水處理廠的合作,安裝到售後安排的妥妥當當。
G. 污水處理廠自動控制的方式有哪幾種
半自動、全自動兩種。
拓展閱讀:污水處理廠指從污染源排出的污(廢)水回,因含污染物總量或濃答度較高,達不到排放標准要求或不適應環境容量要求,從而降低水環境質量和功能目標時,必需經過人工強化處理的場所,這個場所就是污水處理廠,又稱污水處理站。
H. 農村小型污水應該怎麼處理設施的設置
1、概復念家戶村寨;
2、獨戶治制理、聯戶治理、整村集、聯村整治都實施關鍵於制宜反切實際高度集;
3、目減少環境污染治理施建設投資運行費用管網集程度垃圾集處理
I. 中小型污水處理廠一般採用什麼處理方式
MBR膜生物反應器,或者SBR間歇式生物反應器
J. A/O法小型生活污水處理站的厭氧調節池的工作原理
一般來說,廢水中復雜有機物物料比較多,通過厭氧分解分四個階段加以降解: (1)水解階段:高分子有機物由於其大分子體積,不能直接通過厭氧菌的細胞壁,需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。廢水中典型的有機物質比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖,澱粉被分解成麥芽糖和葡萄糖,蛋白質被分解成短肽和氨基酸。分解後的這些小分子能夠通過細胞壁進入到細胞的體內進行下一步的分解。 (2)酸化階段:上述的小分子有機物進入到細胞體內轉化成更為簡單的化合物並被分配到細胞外,這一階段的主要產物為揮發性脂肪酸(VFA),同時還有部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產物產生。 (3)產乙酸階段:在此階段,上一步的產物進一步被轉化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細胞物質。 (4)產甲烷階段:在這一階段,乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉化成甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。這一階段也是整個厭氧過程最為重要的階段和整個厭氧反應過程的限速階段。 再上述四個階段中,有人認為第二個階段和第三個階段可以分為一個階段,在這兩個階段的反應是在同一類細菌體類完成的。前三個階段的反應速度很快,如果用莫諾方程來模擬前三個階段的反應速率的話,Ks(半速率常數)可以在50mg/l以下,μ可以達到5KgCOD/KgMLSS.d。而第四個反應階段通常很慢,同時也是最為重要的反應過程,在前面幾個階段中,廢水的中污染物質只是形態上發生變化,COD幾乎沒有什麼去除,只是在第四個階段中污染物質變成甲烷等氣體,使廢水中COD大幅度下降。同時在第四個階段產生大量的鹼度這與前三個階段產生的有機酸相平衡,維持廢水中的PH穩定,保證反應的連續進行。 三 水解反應 水解可定義為復雜的非溶解性的聚合物被轉化成簡單的溶解性單體和二聚體的過程。水解反應針對不同的廢水類型差別很大,這要取決於胞外酶能否有效的接觸到底物。因此,大的顆粒比小顆粒底物要難降解很多,比如造紙廢水、印染廢水和制葯廢水的木質素、大分子纖維素就很難水解。 水解速度的可由以下動力學方程加以描述: ρ=ρo/(1+Kh.T) ρ ——可降解的非溶解性底物濃度(g/l); ρo———非溶解性底物的初始濃度(g/l); Kh——水解常數(d-1); T——停留時間(d)。 一般來說,影響Kh的因素很多,很難確定一個特定的方程來求解Kh,但我們可以根據一些特定條件的Kh,反推導出水解反應器的容積和最佳反應條件。在實際工程實施中,有條件的話,最好針對要處理的廢水作一些Kh的測試工作。通過對國內外一些報道的研究,提出在低溫下水解對脂肪和蛋白質的降解速率非常慢,這個時候,可以不考慮厭氧處理方式。對於生活污水來說,在溫度15的情況下,Kh=0.2左右。但在水解階段我們不需要過多的COD去除效果,而且在一個反應器中你很難嚴格的把厭氧反應的幾個階段區分開來,一旦停留時間過長,對工程的經濟性就不太實用。如果就單獨的水解反應針對生活污水來說,COD可以控制到0.1的去除效果就可以了。 把這些參數和給定的條件代入到水解動力學方程中,可以得到停留水解停留時間: T=13.44h 這對於水解和後續階段處於一個反應器中厭氧處理單元來說是一個很短的時間,在實際工程中也完全可以實現。如果有條件的地方我們可以適當提高廢水的反應溫度,這樣反應時間還會大大縮短。而且一般對於城市污水來說,長的排水管網和廢水中本生的生物多樣性,所以當廢水流到廢水處理場時,這個過程也在很大程度上完成,到目前為止還沒有看到關於水解作為生活污水厭氧反應的限速報道。 四 發酵酸化反應 發酵可以被定義為有機化合物既作為電子受體也作為電子供體的生物降解過程,在此過程中有機物被轉化成以揮發性脂肪酸為主的末端產物。 酸化過程是由大量的、多種多樣的發酵細菌來完成的,在這些細菌中大部分是專性厭氧菌,只有1%是兼性厭氧菌,但正是這1%的兼性菌在反應器受到氧氣的沖擊時,能迅速消耗掉這些氧氣,保持廢水低的氧化還原電位,同時也保護了產甲烷菌的運行條件。 酸化過程的底物取決於厭氧降解的條件、底物種類和參與酸化的微生物種群。對於一個穩態的反應器來說,乙酸、二氧化碳、氫氣則是酸化反應的最主要產物。這些都是產甲烷階段所需要的底物。 在這個階段產生兩種重要的厭氧反應是否正常的底物就是揮發性脂肪酸(VFA)和氨氮。VFA過高會使廢水的PH下降,逐漸影響到產甲烷菌的正常進行,使產氣量減小,同時整個反應的自然鹼度也會較少,系統平衡PH的能力減弱,整個反應會形成惡性循環,使得整個反應器最終失敗。氨氮它起到一個平衡的作用,一方面,它能夠中和一部分VFA,使廢水PH具有更大的緩沖能力,同時又給生物體合成自生生長需要的營養物質,但過高的氨氮會給微生物帶來毒性,廢水中的氨氮主要是由於蛋白質的分解帶來的,典型的生活污水中含有20-50mg/l左右的氨氮,這個范圍是厭氧微生物非常理想的范圍。 另外一個重要指標就是廢水中氫氣的濃度,以含碳17的脂肪酸降解為例: CH3(CH2)15COO-+14H2O—> 7CH3COO-+CH3CH2COO-+7H++14 脂肪酸的降解都會產生大量的氫氣,如果要使上述反應得以正常進行,必須在下一反應中消耗掉足夠的氫氣,來維持這一反應的平衡。如果廢水的氫氣指標過高,表明廢水的產甲烷反應已經受到嚴重抑制,需要進行修復,一般來說氫氣濃度升高是伴隨PH指標降低的,所以不難監測到廢水中氫氣的變化情況,但廢水本身有一定的緩沖能力,所以完全通過PH下降來判斷氫氣濃度的變化有一定的滯後性,所以通過監測廢水中氫氣濃度的變化是對整個反應器反應狀態一個最快捷的表現形式。 五 產乙酸反應 發酵階段的產物揮發性脂肪酸VFA在產乙酸階段進一步降解成乙酸,其常用反應式如以下幾種: CH3CHOHCOO-+2H2O —> CH3COO-+HCO3-+H++2H2 ΔG』0=-4.2KJ/MOL CH3CH2OH+H2O-> CH3COO-+H++2H2O ΔG』0=9.6KJ/MOL CH3CH2CH2COO-+2H2O-> 2CH3COO-+H++2H2 ΔG』0=48.1KJ/MOL CH3CH2COO-+3H2O-> CH3COO-+HCO3-+H++3H2 ΔG』0=76.1KJ/MOL 4CH3OH+2CO2-> 3CH3COO-+2H2O ΔG』0=-2.9KJ/MOL 2HCO3-+4H2+H+->CH3COO-+4H2O ΔG』0=-70.3KJ/MOL 從上面的反應方程式可以看出,乙醇、丁酸和丙酸不會被降解,但由於後續反應中氫的消耗,使得反應能夠向右進行,在一階段,氫的平衡顯得更加重要,同時後續的產甲烷過程為這一階段的轉化提供能量。實際上這一階段和前面的發酵階段都是由同一類細菌完成,都在細菌體內進行,並且產物排放到水體中,界限並沒有十分清楚,在設計反應器時,沒有足夠的理由把他們分開。 六 產甲烷反應 在厭氧反應中,大約有70%左右的甲烷由乙酸歧化菌產生,這也是這幾個階段中遵循莫諾方程反應的階段。 另一類產生甲烷的微生物是由氫氣和二氧化碳形成的。在正常條件下,他們大約佔30%左右。其中約有一般的嗜氫細菌也能利用甲酸產生甲烷。最主要的產甲烷過程反應有: CH3COO-+H2O->CH4+HCO3- ΔG』0=-31.0KJ/MOL HCO3-+H++4H2->CH4+3H2O ΔG』0=-135.6KJ/MOL 4CH3OH->3CH4+CO2+2H2O ΔG』0=-312KJ/MOL 4HCOO-+2H+->CH4+CO2+2HCO3- ΔG』0=-32.9KJ/MOL 在甲烷的形成過程中,主要的中間產物是甲基輔酶M(CH3-S-CH2-SO3-)。這個過程可用以下圖示所標:
在甲基輔酶M還原成甲烷的過程中,需要作用非常重要的甲基還原酶,其中含有重要的金屬離子Ni+。這對生活污水來說是比較缺乏微量金屬離子,所以在生活污水的厭氧生物處理過程中補充一定的微量金屬離子是非常必要的。 七 低濃度廢水反應速率的選擇 以生活污水為例,一般來說影響廢水厭氧反應速率的因素有很多,包括反應溫度、廢水的毒性、原水基質濃度、原水的PH值、傳質效率、營養物質的平衡、微量元素的催化作用等等。對於生活污水來說,影響比較大的因素有反應溫度、原水的基質濃度、傳質效率以及微量元素的催化。因為生活污水的營養比和PH值被公認為非常適合生物的生長的。在前面的敘述中,已經提及了厭氧反應的前三個階段對於生活污水來說,很快就可以完成,尤其水解階段,不存在傳質的限制,同時通常長距離的管網也給水解提供了足夠的時間。因此我們提出的厭氧處理低濃度廢水設計思想中,主要考慮產甲烷過程作為限速步驟。 由於產甲烷階段遵循莫諾方程,整個速率的確定以莫諾方程為基礎。在上式中,很難把總體反應的Ks值估算出來,因為它受到的影響因素很多,對於不同類型的廢水差別很大。對於生活污水來說可以根據不同的單個因素影響列成很多分式莫諾方程,最後各式相乘再加上修正系數,這個方程可以得出比較接近的Ks值,作為厭氧處理生活污水時的參考設計數據。 具體思想如下: 1、假定條件:a、厭氧處理該污水過程中主要受溫度、傳質速率、基質濃度以及微量元素的影響;b、微量元素可以通過外界條件的干預給予補充;c、反應器為一體化反應器;d、產甲烷單元反應也近似遵循莫諾方程。