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本期生肖61中奖号码:【凈源環保周報】環保行業第十三期快訊——環保政策

發布時間:2019-03-08 15:48:52 點擊量:1164

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一、活性污泥到底能承受多高鹽分濃度?

       根據《污水排入城鎮下水道水質標準》(CJ-343-2010)中規定,進入污水處理廠進行二級處理時,排入城鎮下水道的污水水質應符合B等級(表1)的規定,其中氯化物600mg/L、硫酸鹽6000 mg/L。
       根據《室外排水設計規范》(GBJ 14-87)(GB50014-2006及2011年版對鹽分沒有特別說明)附錄三“生物處理構筑物進水中有害物質容許濃度””,氯化鈉容許濃度為4000mg/L。
       海產品加工園區污水廠根據工程實踐經驗以及經過理論論證,認為生化處理中為不影響生化系統處理效果,鹽度不宜高于6000mg/L,短暫沖擊不宜高于8000 mg/L,特殊情況不宜高于10000mg/L。
鹽度對微生物的影響主要有:
1、導致微生物脫水死亡
       鹽濃度較高的情況下,滲透壓的變化是主因。細菌的內部是一個半封閉的環境,必須與外部環境發生對其有利的物質與能量的交換才能維持其生命活性,但是也必須阻止絕大部分的外界物質進入,以避免對其內部的生物化學反應的干擾與阻撓。
       鹽濃度增加,導致細菌內部溶液濃度低于外界,又因為水從低濃度向高濃度移動的特性,導致細菌體內水分大量流失引起其內部生物化學反應環境變化,最終破壞其生物化學反應進程直至中斷,菌體死亡。
2、使微生物物質吸收過程受干擾阻斷死亡
       細胞膜有選擇透過的特性,以過濾對細菌生命活動有害的物質,吸收對其生命活動有益的物質。而這個吸收過程受外部環境的溶液濃度,物質純度等情況直接影響,而鹽的加入導致細菌的吸收環境受到干擾或者阻斷,最終引起細菌生命活性受到抑制甚至死亡。這種情況因細菌個體情況,品種情況,鹽的種類及鹽的濃度差異較大。
3、使微生物中毒死亡
       有些鹽會隨著細菌的生命活動進入細菌內部,破壞其內部的生物化學反應進程,有些會與細菌的細胞膜發生作用,導致其性質轉變而不再起到?;ぷ饔沒蛘卟輝倌芪漳承┒韻婦幸嫻奈鎦?,進而導致細菌的生命活性受到抑制或者菌體死亡。其中以重金屬鹽為代表,一些殺菌方法既是利用此原理。
研究表明,高鹽度對生化處理的影響主要體現在以下幾個方面:
       1、隨著鹽度的升高,活性污泥的生長受到影響。其生長曲線的變化表現在:適應期變長;對數增長期的生長速度變慢;減速生長期的歷時變長。
       2、鹽度加強了微生物的呼吸作用和細胞的溶胞作用。

       3、鹽度降低了有機物的可生物降解性和可降解程度。使有機物的去除率和降解速率下降。


二、處理高氨氮廢水亞硝化細菌培養實驗研究
       氨氮含量是污水水質中的一項重要指標,近年來的氮污染問題急劇增加,因此有關廢水的生物脫氮研究日益受到重視。含有氨氮的廢水生物脫氮無論是理論還是實踐上,人們普遍認為“硝化-反硝化”是處理含氮廢水的有效方法,其中硝化作用是由亞硝化細菌和硝化細菌共同完成的,而亞硝化細菌的亞硝化作用是脫氮過程中決定反應速度的重要一步。雖然關于亞硝化細菌菌株本身的研究較多,但探討亞硝化細菌用于對含氨氮廢水進行處理的研究較少,因此作者從某城市污水處理廠活性污泥中篩選了一株對氨氮有較強作用的亞硝化細菌,探討了該亞硝化型細菌對不同濃度氨氮廢水的作用,以及溫度、pH值和溶解氧等影響因素對氨氮去除的影響。通過試驗研究表明該亞硝化細菌處理氨氮廢水的處理能力較強,最終希望能夠將該細菌應用于對含氨氮廢水的短程硝化處理上。
1、材料與方法
1.1菌源及培養基
       菌源為杭州某城市污水處理廠好氧段活性污泥。培養基成分:(NH4)2SO42g、K2HPO40.75g、NaH2PO40.25g、MgSO4?7H2O0.03g、MnSO4?4H2O0.03g,培養基配置好后投加Na2CO3調節pH至8.1~8.2,在121℃高溫高壓下滅菌20min。
1.2實驗裝置
       選擇性傳代培養采用恒溫振蕩培養箱,亞硝化細菌定向培養裝置如圖1所示,主體為圓柱形容器,有效容積為20L,配有空氣壓縮機、曝氣頭、溫控器、計量泵、在線DO儀及在線pH計。

圖1定向培養裝置
1.3方法
1.3.1培養基亞硝化細菌富集培養基
       0.4%(NH4)2SO4、0.1%K2HPO4、0.05%MgSO4、0.2%NaCl、0.04%FeSO4,0.5%CaCO3混勻溶解。調節pH值至8.0~8.2。亞硝化細菌液體培養基:亞硝化細菌富集培養基稀釋5倍,即為亞硝化細菌液體培養基,其中NH+4-N濃度為206mg/L。
1.3.2亞硝化細菌培養條件優化
1.3.3.1溫度
       選取一定量的長勢較好的亞硝化細菌,加入500mL亞硝化細菌液體培養基,于500mL搖瓶中,調pH值為8,在15、25、30、35、40℃下,110r/min搖床培養。1.2.2.2Na2CO3濃度選取一定量的長勢較好的亞硝化細菌,加入500mL亞硝化細菌液體培養基,于500mL搖瓶中,調pH值為8,分別加入0.1%、0.2%、0.4%,1%Na2CO3,110r/min,最適溫度下搖床培養。
1.3.3.2 NH4HCO3濃度
       選取一定量的長勢較好的亞硝化細菌,加入500mL亞硝化細菌液體培養基,于500mL搖瓶中,調pH值為8,分別加入0.02%、0.1%、0.2%、0.3%NH4HCO3,110r/min,最適溫度,最適Na2CO3濃度下搖床培養。
2 、結果與討論
2.1選擇性傳代培養效果
       選擇性傳代培養第4批次、第5批次亞硝化效果如圖2所示,經過5批次選擇性傳代培養,亞硝化速率得以提高,亞硝化細菌逐漸成為優勢菌,第5批次培養第10d,ρ(NH4+-N)=0,NO2-N累積率達到93%。
2.2亞硝化細菌的形態特征
       在分離平板上挑選點狀粉紅色單菌落,進行生理生化實驗和掃描電鏡分析,分離菌株為格蘭氏陰性,需氧性實驗陽性,不需要有機生長因子,觀察掃描電鏡成像可知為短桿狀,菌體大小約0.75μm×0.3μm,根據形態特征及生化特征分析,分離菌株為亞硝化單胞菌屬。
2.3培養條件對亞硝化效果的影響
       高氨氮水質馴化過程中的亞硝化效果如圖6所示,隨著培養時間的延長和初始NH4+-N濃度的提高,經過22d的連續培養,亞硝化細菌逐漸適應了高氨氮水質環境,NH4+-N去除率≥94.5%,氨氧化速率達到21.8mg/(L?h)。NH4+-N在好氧條件下被穩定地轉化為NO2--N,亞硝化細菌得到了有效富集,亞硝化細菌濃度達到2.4×109CFU/mL,亞硝酸氮累積率≥96.0%。當初始ρ(NH4+-N)≥400mg/L,NH4+-N去除率有所下降,分析認為,在pH及水溫不變的前提下,提高初始氨氮濃度在脫氮初期造成了游離氨濃度的升高,進而在一定程度上抑制了初期亞硝化細菌的活性,隨著亞硝化作用的持續進行,游離氨濃度有所降低,但氨氧化速率仍受到一定影響。
結語
       選擇性傳代培養可從市污水處理廠好氧段活性污泥中富集亞硝化細菌,經過5批次選擇性傳代培養,亞硝化速率和NO2--N累積率得以提高,亞硝化細菌逐漸成為優勢菌,第5批次培養第10天,NH4+-N全部去除NO2--N累積率達到93%,分離的亞硝化細菌為亞硝化單胞菌屬,短桿狀,菌體大小約0.75μm×0.3μm。2)在初始ρ(NH4+-N)=200mg/L的情況下,最適宜培養亞硝化細菌的條件為:pH=8、水溫T=30℃、ρ(DO)=1mg/L。


三、污水處理淡季運行準則
一、定義
       是指在淡季生產時期(一般每年10月份到次年3月份,冬季或節假日等),污水處理系統的運行過程,淡季污水運行具有水質水量波動較大,原水溫度較低等特點,給污水運行控制和正常運行帶來一定的難度。
二、目的
       根據某些行業污水的特點,采取相應的預防措施,確保污水淡季穩定運行,達標排放。
三、淡季運行控制
       這是淡季生產的第一種表現。工廠未停產,但產量時高時低,導致水量均勻性差。有時只有包裝線排水,有時只有釀造排水,有時同時排水。水量、水質忽高忽低。對系統影響圈套。如何進水水質水量的波動不對生物處理過程產生沖擊,保障穩定的達標排放率是進行控制的要點。
1、厭氧系統的淡季運行關鍵控制點:
       反應器需求:正常運行的反應器每次水量波動幅度不超過上次的20%,出現水量對厭氧處理系統產生影響一般發生在停產后生產的3~4天內,并很快恢復正常。
       應對措施:污水站車間來水暫存,在集水池,調節池里預酸化,可以去除一部分COD,同時根據生產計劃預計廢水排放量,制定進水計劃。間歇進水,但必須保證進水流量恒定。
1.1進水COD負荷控制:
       反應器需求:來水COD波動較大,但正常運行的反應器根據設計要求有恒定的污泥負荷要求。要求進水COD濃度盡可能恒定。
       應對措施:充分利用調節池或事故池,對高COD廢水進行稀釋。充分發揮調節池的均質作用。同時減少進水時間,增大進水時間間隔,適當增加pH。必要時開循環泵稀釋進水。
1.2進水溫度控制:
       反應器需求:中溫厭氧反應器最適宜的溫度為30~35℃。在上述范圍,溫度在1~3℃的微小波動,對厭氧反應影響不明顯。但溫度驟變,剛會使污泥活性下降,產生酸積累問題。
       應對措施:進水水溫較低,且環境溫度較低的工廠可以向調節池蒸汽加熱等方式提高厭氧系統進水溫度。保證厭氧進水溫度至少在20℃以上。
1.3進水pH值控制:
       淡季現狀:由于產量少,停運時間長,每次生產前都要進行刷洗(酸或堿刷洗),若刷洗時沒有其他污水混合,會導致污水站進水pH值忽高忽低。
       反應器需求:正常運行的反應器內產酸菌和產甲烷菌的生存在一個酸堿的緩沖體系,所以完全厭氧反應應嚴格控制pH,即產甲烷菌的最佳 pH范圍為6.8~7.2.
       應對措施: 通過調節池的調節和酸堿添加控制厭氧池進水的pH。越是在淡季水量低時越應控制pH值達到工藝要求范圍,通過提高調節池和厭氧池進水的pH檢測頻率提高厭氧池的pH控制精度。
2、好氧系統淡季運行關鍵控制點
2.1適宜的溶解氧
       淡季現狀:淡季生產時由于有進只有包裝車間排水(COD較低),有時只有釀造排水(COD較高),來水COD波動較大。
       好氧系統需求:針對不同COD濃度的來水,好氧的曝氣系統也需要進行調整。不同的COD濃度對應不同的曝氣量。正常運行的好氧系統溶解氧濃度應該控制在2~4mg/l。
       應對措施:及時監控源頭水及厭氣道山清水秀COD濃度。COD濃度高時,加大曝氣量,COD濃度低時,降低曝氣量。
2.2污泥沉降比:
       淡季現狀:淡季生產一般在冬季,好氧污泥的活性不如夏季活躍。因此可以適當的控制稍高的污泥沉降比。夏季因為溫度高,容易引起好氧污泥膨脹,污泥沉降比可以控制下限。
       好氧系統需求:冬季污泥沉降比控制在20~40適宜;夏季污泥沉降比控制在10~30適宜。
       應對措施:根據好氧活性污泥量及時調節污泥回流比。適當提高好氧池的活性污泥回流量,控制污泥沉降比在20~40.
3、停產期間運行控制
       這是淡季生產的第二種情況:當工廠沒有生產計劃時,釀造一段時間內不生產,污水站只能停止運行,如何讓停運后的污泥能保證活性,停產結束啟動運行時能快速恢復,保證達標排放是停產期間控制的要點。
       3.1短期停產(3~5天)運行控制要點
       3.1.1了解短期停產的情況,停產前集水池、調節池提前貯滿水,PH必須控制在6~8.5之間.
       3.1.2在停產前,把調節池廢水COD調高,保證停產期間,套氧池在低流量進水情況下,使厭氧菌能夠獲得一定的營養?;蛘?,在停產期間,有閉幕地向汗水處理排放廢酵母稀液(廢酵母沉淀后的上清液),糖化刷洗水或次酒等COD高的廢液。
       3.1.3間歇進水,每天厭氧池間歇小流量進水。按正常程序處理。
       3.1.4好氧池間歇曝氣,每處理周期停止進水或加藥品后至少日報2小時,第處理周期可停止曝氣1次,每次時間不超過2小時。
3.2停產5~15天的運行控制要點
       3.2.1厭氧池在前進水,然后停止進水讓厭氧牌休眠狀態。
       3.2.2好氧池在停產前加大 污泥回流量,進行保泥。停產期間第5天曝氣一次,曝氣時間根據污泥顏色而定,污泥變黃以后停止曝氣(大約10個小時左右)。
3.3長期停產(15天以上)運行控制要點
       3.3.1厭氧池在停產前進水,然后停止進水,讓厭氧進入休眠狀態
       3.3.2好氧池前15天全部靜止,第15天開啟全部充氧泵曝氣,直到好氧活性污泥顏色由黑色變為黃色(大約10個小時左右)。如用顯微鏡觀察生物相時,沒有輪蟲、鐘蟲,只有簡單原生物。說明活性污泥的活性下降,需要間歇進水逐步培養活性污泥。
四、恢復生產系統啟動
恢復前的檢查準備工作:
       1、各污水設備是否運行正常,各池間水量和實時PH
       2、剛恢復系統開始進水時,需降低負荷,少量進水,間歇里水、逐步加大進水量。
       3、厭氧系統開始進水,裙進水水量控制在總進水量的25%左右,然后進水50%,再控制進水量70%,最后進水量提高到100%。具體的進水時間根據時間長短自行確定,提過適合自己工廠的運行水量。
       4、好氧系統全部開啟充氧泵,進行曝氣,直到污泥顏色由黑色變為黃褐色??及湊照T俗泄芾碓誦?。
五、淡季污水設施維護保養
       1、充分利用淡季停產的機會對所有可能沉積淤泥的系統進行清淤。如事故池、集水池、調節池、初沉池等。污泥沉積過多,會隨著廢水進入厭氧系統,對厭氧系統造成沖擊。
       2、對泵體、電機進行排查。腐蝕嚴重的進行更換,銹蝕的進行除銹防腐,電機軸承進行加油,磨損嚴重的進行更換。
       3、調節池:檢查水下攪拌裝置運行情況,并定期進行維護保養(至少三個月進行潤換保養)
       4、厭氧池:檢查進水管是否脫落,捕撈腐化懸浮的污泥,清理分水箱內的泥沙等;取泥觀察厭氧泥情況,是否有硅藻土進入影響污泥活性;檢查感想分離器狀態是否有沼氣泄露。
       5、好氧池:檢查曝氣是否均勻,判斷各曝氣工作情況,如有考完及時清理;對腐蝕的管道時行除銹防腐。
       6、二沉池:檢查刮泥機是否正常工作,刮泥機是否漏油。
       7、污泥壓濾機:定期進行維護保養,確保正常運行。
       8、其他設備及護欄的防銹管理,計劃性檢修,在線檢測儀器的維護。
六、其他注意事項
       1、充分利用停產的機會對所有污水運行人員進行污水運行知識培訓,利用淡季生產修訂和編制污水運行SOP并進行廠內考核,組織人員到區域內污水運行良好的企業單位進行學習交流。
       2、停產期間,務必加強巡查,杜絕出現厭氧池酸化,好氧池污泥死亡等惡性事故的發生。
       3、停產期間,污水站內外注意加強安全監督,預防安全事故的發生,保證公私財產人身安全。
技術支持 英銘科技
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