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WSZ-3地埋式一體化污水處理設(shè)備
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SBR工藝的需氧與供氧
SBR工藝有機物的降解規(guī)律與推流式曝氣池類似,推流式曝氣池是空間(長度)上的推流,而SBR反應(yīng)池是時間意義上的推流。由于SBR工藝有機物濃度是逐漸變化的,在反應(yīng)初期,池內(nèi)有機物濃度較高,如果供氧速率小于耗氧速率,則混合液中的溶解氧為零,對單一的微生物而言,氧氣的得到可能是間斷的,供氧速率決定了有機物的降解速率。隨著好氧進程的深入,有機物濃度降低,供氧速率開始大于耗氧速率,溶解氧開始出現(xiàn),微生物開始可以得到充足的氧氣供應(yīng),有機物濃度的高低成為影響有機物降解速率的一個重要因素。從耗氧與供氧的關(guān)系來看,在反應(yīng)初期SBR反應(yīng)池保持充足的供氧,可以提高有機物的降解速度,隨著溶解氧的出現(xiàn),逐漸減少供氧量,可以節(jié)約運行費用,縮短反應(yīng)時間。 SBR反應(yīng)池通過曝氣系統(tǒng)的設(shè)計,采用漸減曝氣更經(jīng)濟、合理一些。
SBR工藝排出比(1/m)的選擇
SBR工藝排出比(1/m)的大小決定了SBR工藝反應(yīng)初期有機物濃度的高低。排出比小,初始有機物濃度低,反之則高。根據(jù)微生物降解有機物的規(guī)律,當有機物濃度高時,有機物降解速率大,曝氣時間可以減少。但是,當有機物濃度高時,耗氧速率也大,供氧與耗氧的矛盾可能更大。此外,不同的廢水活性污泥的沉降性能也不同。污泥沉降性能好,沉淀后上清液就多,宜選用較小的排出比,反之則宜采用較大的排出比。排出比的選擇還與設(shè)計選用的污泥負荷率、混合液污泥濃度等有關(guān)。
厭氧氨氧化直接利用亞硝酸鹽氧化氨,整個過程無需額外投加碳源,并且僅有部分氨氧化為亞硝酸鹽. 與傳統(tǒng)的硝化-反硝化處理氨氮廢水相比,短程硝化-厭氧氨氧化技術(shù)可節(jié)省100%的碳源投加和約60%的曝氣量. 厭氧氨氧化技術(shù)不僅在國外得到廣泛的應(yīng)用,而且現(xiàn)階段國內(nèi)也有許多的高氨氮廢水處理工程應(yīng)用該項技術(shù),主要包括了污泥消化液、 味精生產(chǎn)廢水、 玉米淀粉生產(chǎn)廢水、 發(fā)酵廢水等.
近年來許多研究表明,厭氧氨氧化菌具有多種底物利用的能力. 有報道顯示厭氧氨氧化微生物可以利用SO42-和NH+4、 Fe3+和NH+4、 Mn4+和NH+4、 NO3-和丙酸鹽、 NO3-和Fe2+等物質(zhì)獲得生命活動所必需的能量. 厭氧氨氧化微生物具有200多種催化酶(好氧氨氧化菌僅有50多種),多樣的代謝酶系統(tǒng)支持其多種底物利用的能力.
零價鐵(ZVI)具有較強的還原能力,在作為硝酸鹽還原材料的同時,還能修復(fù)高毒性有機物污染、 重金屬污染,是較為理想的水處理材料. 采用零價鐵修復(fù)地下水中的硝酸鹽在20世紀90年代早已被實際應(yīng)用. 以零價鐵作為電子供體的氧化還原反應(yīng)中,NO3-首先被還原為NO2-,并繼續(xù)還原為NH4+. 其中小部分的NO3-也可能被還原成N2.
厭氧氨氧化微生物已被證明是一種具有多底物利用能力的微生物. 在零價鐵還原硝酸鹽的反應(yīng)過程中,硝酸鹽首先被還原為亞硝酸鹽,隨后被進一步還原為氨. 該反應(yīng)先后生成了亞硝酸鹽和氨兩種物質(zhì),厭氧氨氧化微生物能生物轉(zhuǎn)化這兩種底物. 由此推測,當零價鐵-硝酸鹽體系中存在厭氧氨氧化污泥時,硝酸鹽就能夠轉(zhuǎn)化為氮氣.
當這種微生物對亞硝酸鹽和氨的競爭力比零價鐵更強時,硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮氣的效率更高. 本課題組前期已證明ANAMMOX 菌能夠利用該體系中硝酸鹽轉(zhuǎn)化的亞硝酸鹽和氨,說明該體系中厭氧氨氧化對氨的競爭能力更強. 本研究探究了零價鐵還原硝酸鹽和厭氧氨氧化耦合反應(yīng)的可行性,以期為開發(fā)這種新型脫氮脫氮技術(shù)提供一定經(jīng)驗.
反應(yīng)池
反應(yīng)池的形式為*混合型,反應(yīng)池十分緊湊,占地很少。形狀以矩形為準,池寬與池長之比大約為1:1~1:2,水深4~6米。
反應(yīng)池水深過深,基于以下理由是不經(jīng)濟的:①如果反應(yīng)池的水深大,排出水的深度相應(yīng)增大,則固液分離所需的沉淀時間就會增加。②的上清液排出裝置受到結(jié)構(gòu)上的限制,上清液排出水的深度不能過深。