10噸/日一體化污水處理設(shè)備
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營養(yǎng)物質(zhì)對厭氧生物處理的影響體現(xiàn)在哪些方面？
厭氧微生物的生長繁殖需要攝取一定比例的CNP及其他微量元素，但由于厭氧微生物對碳素養(yǎng)分的利用率比好氧微生物低，一般認(rèn)為，厭氧法中碳氮磷的比值控制在CODcr：N:P＝（200～300）：5：1即可。還要根據(jù)具體情況，補(bǔ)充某些必需的特殊營養(yǎng)元素，比如硫化物、鐵、鎳、鋅、鈷、鉬等。
在厭氧處理時提供氮源，除了滿足合成菌體之外，還有利于提高反應(yīng)器的緩沖能力。如果氮源不足，即碳氮比太高，不僅導(dǎo)致厭氧菌增殖緩慢，而且使消化液的緩沖能力降低，引起pH值下降。相反，如果氮源過剩，碳氮比太低、氮不能被充分利用，將導(dǎo)致系統(tǒng)中氮的積累，引起pH值上升；如果pH值上升到8以上，就會抑制產(chǎn)甲烷菌的生長繁殖，使消化效率降低。一般說來，氮的濃度必須保持在40～70mg/L的范圍內(nèi)才能維持甲烷菌的活性。
pH值對厭氧處理的影響體現(xiàn)在哪些方面？
厭氧微生物對其活動范圍內(nèi)的pH值有一定的要求，產(chǎn)酸菌對pH值的適應(yīng)范圍較廣，一般在4.5～8.0之間都能維持較高的活性。而甲烷菌對pH值較為敏感，適應(yīng)范圍較窄，在6.6～7.4之間較為適宜，*pH值為7.0～7.2。因此，在厭氧處理過程中，尤其是產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷在一個構(gòu)筑物內(nèi)進(jìn)行時，通常要保持反應(yīng)器內(nèi)的pH值在6.5～7.2之間，保持在6.8～7.2的范圍內(nèi)。
厭氧處理要求的*pH值指的是反應(yīng)器內(nèi)混合液的pH值，而不是進(jìn)水的pH值，因?yàn)樯锘瘜W(xué)過程和稀釋作用可以迅速改變進(jìn)水的pH值。反應(yīng)器出水的pH值一般等于或接近反應(yīng)器內(nèi)部的pH值。
含有大量溶解性碳水化合物的廢水進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器后，會因產(chǎn)生乙酸而引起pH值的迅速降低，而經(jīng)過酸化的廢水進(jìn)入反應(yīng)器后，pH值將會上升。含有大量蛋白質(zhì)或氨基酸的廢水，由于氨的形成，pH可能會略有上升。因此，對不同特性的廢水，可控制不同的pH值，可能低于或高于反應(yīng)器所要求的pH值。
維持厭氧反應(yīng)器內(nèi)有足夠堿度的措施有哪些？
⑴ 投加堿源：增大系統(tǒng)緩沖能力的堿源可以使用碳酸氫鈉和石灰等。
⑵ 提高回流比：正常厭氧消化處理設(shè)施的出水中含有一定的堿度，將出水回流可以有效補(bǔ)充反應(yīng)器內(nèi)的堿度。
什么是VFA和ALK？VFA與ALK的比值有什么意義？
VFA表示的是厭氧處理系統(tǒng)內(nèi)的揮發(fā)性有機(jī)酸的含量，ALK則表示的是厭氧處理系統(tǒng)內(nèi)的堿度。
厭氧消化系統(tǒng)正常運(yùn)行時，ALK一般在1000～5000 mg/L（以CaCO3計）之間，典型值在2500～3500mg/L之間，VFA一般在50～2500mg/L之間，必須維持堿度和揮發(fā)酸濃度之間的平衡，使消化液pH保持在6.5～7.5的范圍內(nèi)。只要堿度和揮發(fā)酸濃度能保持平衡，當(dāng)堿度超過4000mg/L時，即使VFA超過1200mg/L，系統(tǒng)也能正常運(yùn)行。而堿度與酸度能保持平衡的主要標(biāo)志就是VFA與ALK的比值保持在一定的范圍內(nèi)。
VFA/ALK反應(yīng)了厭氧處理系統(tǒng)內(nèi)中間代謝產(chǎn)物的積累程度，正常運(yùn)行的厭氧處理裝置的VFA/ALK一般在0.3以下，如果VFA/ALK突然升高，往往表明中間代謝產(chǎn)物不能被甲烷菌及時分解利用，即系統(tǒng)已出現(xiàn)異常，需要采取措施進(jìn)行解決。
如果VFA/ALK剛剛超過0.3，在一定時間內(nèi)，還不至于導(dǎo)致pH值下降，還有時間分析造成VFA/ALK升高的原因和進(jìn)行控制。如果VFA/ALK超過0.5，沼氣中的CO2含量開始升高，如果不及時采取措施予以控制，會很快導(dǎo)致pH值下降，使甲烷菌的活動受到抑制。此時應(yīng)加入部分堿源，增加反應(yīng)器內(nèi)的堿度使pH值回升，為尋找確切的原因并采取控制措施提供時間。如果VFA/ALK超過0.8，厭氧反應(yīng)器內(nèi)pH值開始下降，沼氣中甲烷的含量往往只有42%～45%，沼氣已不能燃燒。這時候必須向反應(yīng)器內(nèi)大量投入堿源，控制住pH值的下降并使之回升，如果pH值持續(xù)下降到5以下，甲烷菌將全部失去活性，需要重新培養(yǎng)厭氧污泥。
為什么VFA是反映厭氧生物反應(yīng)器效果的重要指標(biāo)？
VFA表示的是厭氧處理系統(tǒng)內(nèi)的揮發(fā)性有機(jī)酸的含量，而揮發(fā)性有機(jī)酸是厭氧生物處理系統(tǒng)的中間產(chǎn)物。
厭氧生物處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對廢水中或污泥中有機(jī)物的有效處理，終是通過產(chǎn)甲烷過程來實(shí)現(xiàn)的，而產(chǎn)甲烷菌所能利用的有機(jī)物就是揮發(fā)性有機(jī)酸VFA。如果厭氧生物反應(yīng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)正常，那么其中的VFA含量就會維持在一個相當(dāng)穩(wěn)定的范圍內(nèi)。
VFA過低會使甲烷能利用的物料減少，厭氧反應(yīng)器對有機(jī)物的分解程度降低；而VFA過高超過甲烷菌所能利用的數(shù)量，又會造成VFA的過度積累，進(jìn)而使反應(yīng)器內(nèi)的pH下降，影響甲烷菌正常功能的發(fā)揮。同時甲烷菌因各種原因受到傷害后，也會降低對VFA的利用率，反過來造成VFA的積累，形成惡性循環(huán)。
因此，所有的厭氧反應(yīng)器都應(yīng)把VFA作為一個控制指標(biāo)來分析化驗(yàn)和及時掌握。
10噸/日一體化污水處理設(shè)備一般厭氧發(fā)酵過程可分為四個階段，即水解階段、酸化階段、酸衰退階段和甲烷化階段。而在水解酸化池中把反應(yīng)過程控制在水解與酸化兩個階段。在水解階段，可使固體有機(jī)物質(zhì)降解為溶解性物質(zhì)，大分子有機(jī)物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)。在產(chǎn)酸階段，碳水化合物等有機(jī)物降解為有機(jī)酸，主要是乙酸、丁酸和丙酸等。水解和酸化反應(yīng)進(jìn)行得相對較快，一般難于將它們分開，此階段的主要微生物是水解—酸化細(xì)菌。
廢水經(jīng)過水解酸化池后可以提高其可生化性，降低污水的pH值，減少污泥產(chǎn)量，為后續(xù)好氧生物處理創(chuàng)造了有利條件。因此，設(shè)置水解酸化池可以提高整個系統(tǒng)對有機(jī)物和懸浮物的去除效果，減輕好氧系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷，使整個系統(tǒng)的能耗相比于單獨(dú)使用好氧系統(tǒng)大為降低。
水解酸化池的處理效果增強(qiáng)措施：
a、水解酸化池底部安裝有大阻力布水系統(tǒng)，利用二沉池的回流污泥攪動水解酸化池底部的污泥，使其處于懸浮狀態(tài)并且與進(jìn)入的廢水充分混合，從而提高了水解酸化池的處理效果，減輕后續(xù)好氧處理的負(fù)荷。二沉池的污泥回流水解酸化池，可以增加水解酸化池內(nèi)的污泥濃度、提高處理效果，同時使污泥得到消化，減少了剩余污泥的排放量、降低污泥處理費(fèi)用，從而減少了運(yùn)行費(fèi)用。
b、在水解酸化池內(nèi)安裝彈性填料，對攪動的廢水進(jìn)行水力切割，使懸浮狀態(tài)的污泥與水充分混合。為水解酸化菌的生長提供有利條件。
c、水解酸化池底部還裝有排泥管道系統(tǒng)，是由UASB厭氧反應(yīng)器排泥系統(tǒng)改進(jìn)而成，可以保證水解酸化池長期穩(wěn)定的運(yùn)行。
為保證設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行，必須保證均勻進(jìn)水！根據(jù)車間的日產(chǎn)生污水量，分次分階段的從調(diào)節(jié)池提升至水解酸化池。
污泥回流量控制在總污泥量為池容的1/3即可。
盤片是生物轉(zhuǎn)盤的主要組成部分，它與生物轉(zhuǎn)盤的處理效率直接相關(guān)。盤片的有效面積及表面粗糙度是影響生物轉(zhuǎn)盤處理效率的重要因素，盤片材料的價格與輕重直接影響著整個系統(tǒng)的投資及運(yùn)行成本。盤片材料有效面積越大，其上生長的微生物就越多;盤片材料表面越粗糙，其越容易長上生物膜，而且生物膜厚度也越大;盤片材料越輕，能耗越少，運(yùn)行費(fèi)用越低。目前國內(nèi)常用的盤片材料有:泡沫塑料板、塑料光板、塑料波紋板、玻璃鋼、鋼板、木板、竹板等。
因此，盤片材料有效面積越大、表面粗糙度越高、質(zhì)量越小，系統(tǒng)處理效果的性價比就會越高。
轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速與系統(tǒng)處理效果之間存在一種拋物線關(guān)系，在一個特定的轉(zhuǎn)速值(優(yōu)轉(zhuǎn)速)時，系統(tǒng)處理效果達(dá)到優(yōu)，在低于或高于該轉(zhuǎn)速下運(yùn)行生物轉(zhuǎn)盤，系統(tǒng)處理效果都會下降。原因是:起初轉(zhuǎn)速由0逐漸增加到有轉(zhuǎn)速值時，反應(yīng)器內(nèi)液體混合也逐漸趨于均勻，基質(zhì)與轉(zhuǎn)盤上附著的生物膜得到越來越充分的接觸，系統(tǒng)處理效果逐漸增加到高；但當(dāng)轉(zhuǎn)速超過該優(yōu)轉(zhuǎn)速并繼續(xù)增高時，液體剪力也越來越大，生物膜脫落加速，且轉(zhuǎn)盤邊界層越來越薄，終基質(zhì)已無時間傳遞到生物膜，微生物的濃度也不夠了，造成了系統(tǒng)處理效果的降低。
轉(zhuǎn)盤浸沒百分比
轉(zhuǎn)盤在接觸槽內(nèi)廢水中的浸沒百分比與系統(tǒng)處理效果之間是一種正比的關(guān)系，浸沒百分比越大，轉(zhuǎn)盤單位面積負(fù)荷就越高，CODCr去除率也就越高：對于厭氧生物轉(zhuǎn)盤而言，浸沒百分比越小，轉(zhuǎn)盤就越容易帶入氧份，厭氧環(huán)境將難以控制；可是對于好氧生物轉(zhuǎn)盤，若浸沒面積越小，其所帶入的空氣越多，對曝氣機(jī)的要求就會降低，能源消耗得到減少，但同時轉(zhuǎn)盤單位面積負(fù)荷也會降低，基質(zhì)消化效果變差。
水力停留時間
HRT增加，基質(zhì)與生物膜的接觸機(jī)會與時間也增加，能被更加充分的降解，系統(tǒng)的處理效果得到提高；但HRT越長，反映器的體積就需要增大很多，占地面積隨之增加，投資費(fèi)用急劇上升；而且HRT過長，即進(jìn)水流量太低的情況下，廢水得不到充分的混合，其中的可溶性物質(zhì)無法及時擴(kuò)散到生物膜中，因而得不到降解。
