① 廢水好氧生物處理方法有哪些
廢水生物處理方法有:
1,生物化學法
生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用,將硫酸鹽還原成H2S,廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除,同時H2SO4的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明,生物化學法處理含Cr 6+濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達99.67%—99.97%[11]。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理,結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人[12]用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子,在銅質量濃度為246.8 mg/L的溶液,當pH為4.0時,去除率達99.12%。
2,生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外,具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成,分子中含有多種官能團,能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止,對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種,生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好,且生長快、易於實現工業化等特點。此外,微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。
3,生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子,再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子,有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質,能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易於分離回收重金屬等特點,已經被廣泛應用。
4,需氧生物處理法
利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復雜的有機物分解的方法。生活污水中的典型有機物是碳水化合物、合成洗滌劑、脂肪、蛋白質及其分解產物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。這些有機物可按生物體系中所含元素量的多寡順序表示為 COHNS。在廢水需氧生物處理中全部反應可用以下兩式表示:
微生物細胞+COHNS+O2─→ 較多的細胞+CO2+H2O+NH3
生物體系中這些反應有賴於生物體系中的酶來加速。酶按其催化反應分為:氧化還原酶:在細胞內催化有機物的氧化還原反應,促進電子轉移,使其與氧化合或脫氫。可分為氧化酶和還原酶。氧化酶可活化分子氧,作為受氫體而形成水或過氧化氫。還原酶包括各種脫氫酶,可活化基質上的氫,並由輔酶將氫傳給被還原的物質,使基質氧化,受氫體還原。水解酶:對有機物的加水分解反應起催化作用。水解反應是在細胞外產生的最基本的反應,能將復雜的高分子有機物分解為小分子,使之易於透過細胞壁。如將蛋白質分解為氨基酸,將脂肪分解為脂肪酸和甘油,將復雜的多糖分解為單糖等。此外還有脫氨基、脫羧基、磷酸化和脫磷酸等酶。許多酶只有在一些稱為輔酶和活化劑的特殊物質存在時才能進行催化反應,鉀、鈣、鎂、鋅、鈷、錳、氯化物、磷酸鹽離子在許多種酶的催化反應中是不可缺少的輔酶或活化劑。在需氧生物處理過程中,污水中的有機物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三個階段:第一階段,大的有機物分子降解為構成單元──單糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二階段中,第一階段的產物部分地被氧化為下列物質中的一種或幾種:二氧化碳、水、乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸(或稱 α-氧化戊二酸)或草醋酸(又稱草醯乙酸)。第三階段(即三羧酸循環,是有機物氧化的最終階段)是乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化為二氧化碳和水。有機物在氧化降解的各個階段,都釋放出一定的能量。在有機物降解的同時,還發生微生物原生質的合成反應。在第一階段中由被作用物分解成的構成單元可以合成碳水化合物、蛋白質和脂肪,再進一步合成細胞原生質。合成能量是微生物在有機物的氧化過程中獲得的。
5,厭氧生物處理法
主要用於處理污水中的沉澱污泥,因而又稱〖HTK〗污泥消化〖HT〗,也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解,最後產生甲烷和二氧化碳等氣體,這些氣體是有經濟價值的能源。中國大量建設的沼氣池就是具體應用這種方法的典型實例。消化後的污泥比原生污泥容易脫水,所含致病菌大大減少,臭味顯著減弱,肥分變成速效的,體積縮小,易於處置。城市污水沉澱污泥和高濃度有機廢水的完全厭氧消化過程可分為三個階段(見圖)。在第一階段,污泥中的固態有機化合物藉助於從厭氧菌分泌出的細胞外水解酶得到溶解,並通過細胞壁進入細胞中進行代謝的生化反應。在水解酶的催化下,將復雜的多糖類水解為單糖類,將蛋白質水解為縮氨酸和氨基酸,並將脂肪水解為甘油和脂肪酸。第二階段是在產酸菌的作用下將第一階段的產物進一步降解為比較簡單的揮發性有機酸等,如乙酸、丙酸、丁酸等揮發性有機酸,以及醇類、醛類等;同時生成二氧化碳和新的微生物細胞。
反應原理
第一、二階段又稱為液化過程。第三階段是在甲烷菌的作用下將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳,因此又稱為氣化過程,其反應可用下式表示:
一些有機酸或醇的氣化過程舉例如下:乙酸:
CH3COOH─→CO2+CH4
丙酸:
4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4
甲醇:
4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O
乙醇:
2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4
為了使厭氧消化過程正常進行,必須將溫度、pH值、氧化還原電勢等保持在一定的范圍內,以維持甲烷菌的正常活動,保證及時地和完全地將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷。
生物化學反應的速度直接受溫度的影響。進行厭氧消化的微生物有兩類:中溫消化菌和高溫消化菌。前者的適應溫度范圍為17~43℃,最佳溫度為32~35℃;後者則在50~55℃具有最佳反應速度。
近年來,厭氧消化處理法發展到應用於處理高濃度有機廢水,如屠宰場廢水、肉類加工廢水、製糖工業廢水、酒精工業廢水、罐頭工業廢水、亞硫酸鹽制漿廢水等,比採用需氧生物處理法節省費用。
利用生物法處理廢水的具體方法有〖HTK〗活性污泥法〖HT〗、〖HTK〗生物膜法〖HT〗、〖HTK〗氧化塘法〖HT〗、〖HTK〗土地處理系統〖HT〗和污泥消化等。〖HT〗。
隨著工業的發展,污水成分已愈來愈復雜。 某些難降解的有機物質和有毒物質,需要運用微 生物的方法進行處理,污水具備微生物生長和繁 殖的條件,因而微生物能從污水中獲取養分,同時 降解和利用有害物質,從而使污水得到凈化。廢 水生物處理是利用微生物的生命活動,對廢水中 呈溶解態或膠體狀態的有機污染物降解作用,從 而使廢水得到凈化的一種處理方法。廢水生物處 理技術以其消耗少、效率高、成本低、工藝操作管 理方便可靠和無二次污染等顯著優點而備受人們 的青睞。
② 污水好氧微生物處理的基本原理
污水好氧微生物處理即硝化細菌降解氨氮的基本原理。
微生物氧化氨過程的化學表達
1)在好氧條件下:
①(NH4+)+2O2 → (NO2-)+2H2O
② 2(NO2-)+O2 → 2NO3-
2)在厭氧條件下:
③(NH4+)+(NO2-) → N2+2H2O
④ 5(NH4+)+3(NO3-)→ 4N2+9H2O+2H+
其中①②是由亞硝化細菌和硝化細菌分別完成,限制其反應的步驟是亞硝化細菌進行氨的氧化,其反應速率決定了整個總過程的速度。
③ 簡述好氧和厭氧生物處理有機污水的原理和適用條件。
好氧生物處理:在有游離氧(分子氧)存在的條件下,好氧微生物降解有機物,使其穩定、無害化的處理方法。微生物利用廢水中存在的有機污染物(以溶解狀與膠體狀的為主),作為營養源進行好氧代謝。
這些高能位的有機物質經過一系列的生化反應,逐級釋放能量,最終以低能位的無機物質穩定下來,達到無害化的要求,以便返回自然環境或進一步處置。適用於中、低濃度的有機廢水,或者說BOD5濃度小於500mgL的有機廢水。
厭氧生物處理:在沒有游離氧存在的條件下,兼性細菌與厭氧細菌降解和穩定有機物的生物處理方法。在厭氧生物處理過程中,復雜的有機化合物被降解、轉化為簡單的化合物,同時釋放能量。適用於有機污泥和高濃度有機廢水(一般BOD5≥2000mg/L)
(3)污水好氧反應放熱擴展閱讀:
在生活污水、食品加工和造紙等工業廢水中,含有碳水化合物、蛋白質、油脂、木質素等有機物質。
這些物質以懸浮或溶解狀態存在於污水中,可通過微生物的生物化學作用而分解。在其分解過程中需要消耗氧氣,因而被稱為耗氧污染物。這種污染物可造成水中溶解氧減少,影響魚類和其他水生生物的生長。
水中溶解氧耗盡後,有機物進行厭氧分解,產生硫化氫、氨和硫醇等難聞氣味使水質惡化。水體中有機物成分非常復雜,耗氧有機物濃度常用單位體積水中耗氧物質生化分解過程中所消耗的氧量表示。
④ 影響污水好氧生物處理效果的因素有哪些
① 溶解氧(DO) :約 1~2mg/l。
② 水溫:是重要因素之一,在一定范圍內,隨著溫度的升高,生化反應的速率 加快,增殖速率也加快;細胞的組成物如蛋白質、核酸等對溫度很敏感,溫度突 升或降 並 超 過 一 定 限 度時 , 會 有 不 可 逆 的 破 壞 ; 最 適 宜 溫 度 15~30° C; >40° C 或< 10° C 後,會有不利影響。
③ 營養物質:細胞組成中,C、H、O、N 約占 90~97%;其餘 3~10%為無機元 素,主要的是 P;生活污水一般不需再投加營養物質;而某些工業廢水則需要, 一般對於好氧生物處理工藝,應按 BOD : N : P = 100 : 5 : 1 投加 N 和 P;其它 無機營養元素:K、Mg、Ca、S、Na 等;微量元素: Fe、Cu、Mn、Mo、Si、 硼等。
④ pH 值:一般好氧微生物的最適宜 pH 在 6.5~8.5 之間;pH < 4.5 時,真菌將 占優勢,引起污泥膨脹;另一方面,微生物的活動也會影響混合液的 pH 值。
⑤ 有毒物質(抑制物質) :重金屬;氰化物;H2S;鹵族元素及其化合物;酚、 醇、醛等。
⑥ 有機負荷率:污水中的有機物本來是微生物的食物,但太多時,也會不利於 微生物。
⑦ 氧化還原電位:好氧細菌:+300 ~ 400 mV, 至少要求大於+100 mV;厭氧 細菌:要求小於+100 mV,對於嚴格厭氧細菌,則<-100 mV,甚至<-300 mV。
⑤ 污水好氧生物處理的基本原理
利用好氧生物通過有氧呼吸把有機物徹底分解成CO2和H2O。
⑥ 污水好氧生物處理的基本原理
污水好氧生物處理的原理是,生物反應器中的微生物以懸浮狀態存在,在好氧條件下氧化、分解有機物和氨氮。常見的有好氧活性污泥法,該方法不僅能有效去除污水中的有機物,還能有效的進行生物脫氮除磷。
⑦ 污水處理好氧池溫度升高的危害
理論上,溫度在20~35℃之間合適,同時在此范圍內,溫度越高,微生物活性越好,即增長速率越快;而年輕的微生物的絮凝沉降能力略差。希望你幫到你。
⑧ 污水處理中的厭氧和好氧是什麼意思
污水處理有些污染物可以在氧氣作用下分解或好氧細菌作用下分解,就釆用攪拌通空氣促進好氧菌繁殖。
有些污染物是在厭氧菌作用下分解,那就要靜止攪拌促進厭氧菌繁殖分解污染物。污水處理廠一般先進行厭氧處理再進好好氧處理。
⑨ 污水厭氧反應是放熱反應嗎
基本定義:廢水厭氧生物處理是指在無分子氧條件下通過厭氧生物(包括兼氧生物)的作用,將廢水中的各種復雜有機物分子轉化成甲烷、二氧化碳等物質的過程,稱為厭氧消化。
厭氧生物處理技術即為在厭氧狀態下,污水中的有機物被厭氧細菌分解、代謝、消化,使得污水中的有機物含量大幅減少,同時產生沼氣的一種高效的污水處理方式。厭氧處理作為生物處理的一個重要形式,正在陸續地開發出一系列新的厭氧處理工藝和構築物,逐步克服了傳統厭氧工藝的缺點,在理論和實踐上取得了很大的進步。
利用厭氧性微生物的代謝特性,在毋需提供外源能量的條件下,以污水中被還原有機物作為受氫體,同時滑鉛慎產生有能源價值的甲烷氣體。降解有機物的同時產生的沼氣(含CH4、CO2、N2、H2、O2、H2S等氣態物質),可以被積極利用而產生經濟價值。
原理
在厭氧處理過程中,廢水中信敬的有機物經大量微生物的共同作用,被最終轉化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨等。在此過程中,不同微生物的代謝過程相互影響,相互制約,形成了復雜的生態系統。對高分子有機物的厭氧過程的敘述,有助於我們了解這一過程的基本內容。
高分子有機物的厭氧降解過程可以被分為四個階段:水解階段、發酵(或酸化)階段、產乙酸階段和產甲烷階段激晌。
水解階段
水解可定義為復雜的非溶解性的聚合物被轉化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。
高分子有機物因相對分子量巨大,不能透過細胞膜,因此不可能為細菌直接利用。它們在第一階段被細菌胞外酶分解為小分子。例如:纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖,澱粉被澱粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖,蛋白質被蛋白質酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產物能夠溶解於水並透過細胞膜為細菌所利用。水解過程通常較緩慢,因此被認為是含高分子有機物或懸浮物廢液厭氧降解的限速階段。多種因素如溫度、有機物的組成、水解產物的濃度等可能影響水解的速度與水解的程度。
⑩ 污水處理過程中(就是最簡單的好氧厭氧處理中) 硝化池跟反硝化池的溫度 怎麼控制在最佳溫度
《室外排水設計規范》(GB50014-2006)中對規定污水廠內生物處理構築物的水溫「宜」為10-37℃。專硝化反應的屬最佳溫度一般為20-30℃,15℃以下硝化反應速率下降,5℃以下停止;反硝化最佳溫度為20-40℃,15℃以下反硝化菌活性下降;普通好氧菌最佳溫度一般為15-30℃。
但污水處理構築物一般不刻意去為實現最佳溫度而採取額外技術措施提高水溫,因為這樣做的成本太高!只有冬季特別寒冷地區,水處理構築物採取保溫等措施,而不是增溫。另外,羅茨風機曝氣,會壓縮後的發熱空氣帶入水中,但對水溫影響較小。無法維持最佳溫度。