污水厂反硝化的碳源投加有哪些方式,硝化反应消耗多少碳源
生物脱氮需要完成硝化和反硝化两个过程。废水中的氨氮必须首先被硝化或转化为亚酸盐和硝酸盐。然后,在反硝化过程中,硝酸盐将作为细胞呼吸过程中简单碳化合物的氧气供应体返回到氮气中。因此,以去除硝酸盐为目标的反硝化过程必须具有易于生物降解的碳源。其来源包括进水中的溶解bod、细胞在内部反硝化过程中的腐烂物质和各种清液回流。当进水溶解有机物不足,脱氮要求高时,需要补充化学物质来提高硝化过程所需的碳源。降解氨氮总氮COD用复合菌种、甘度硝化细菌、反硝化细菌等。
1、什么时候需要加菌种?
生物脱氮需要完成硝化和反硝化两个过程。废水中的氨氮必须首先被硝化或转化为亚酸盐和硝酸盐。然后,在反硝化过程中,硝酸盐将作为细胞呼吸过程中简单碳化合物的氧气供应体返回到氮气中。因此,以去除硝酸盐为目标的反硝化过程必须具有易于生物降解的碳源。其来源包括进水中的溶解bod、细胞在内部反硝化过程中的腐烂物质和各种清液回流。当进水溶解有机物不足,脱氮要求高时,需要补充化学物质来提高硝化过程所需的碳源。降解氨氮总氮COD用复合菌种、甘度硝化细菌、反硝化细菌等。
甘度复合菌种
二、有哪些碳源?投加在哪个位置?用于反硝化的人工碳源,如甲醇、乙醇、变性乙醇、乙酸和醋酸钠、 或工业生产中的废糖、糖蜜和废乙酸溶液。其中,甲醇应用最为广泛, ,已被证明是常规生物脱氮工艺最合适的碳源, 甲醇应直接添加到缺氧段, 并通过缺氧段的搅拌器与进水和混合液充分混合, 如果污水厂采用四级或五级活性污泥工艺,则有必要防止甲醇因水流的剧烈紊流而从液相挥发到空气中, 也有必要防止一些甲醇因过量氧气的存在而被细菌好氧呼吸消耗。
如果污水厂采用四级或五级活性污泥工艺, 在后续缺氧段(第二缺氧段) 添加碳源可获得比内源呼吸更高的反硝化速率, 可进一步去除硝酸盐;对于三级反硝化系统, 如反硝化过滤器、反硝化好氧生物过滤器等 补充碳源对系统的运行非常重要。
由于反硝化过程位于主曝气过程的下游,进水中所有溶解的BOD都已被去除,通常碳源投加在进水口。
3、甲醇投加量计算甲醇的用量受硝酸盐(NO3-N) 、亚硝酸盐(NO2-N) )和溶解氧的影响。甲醇需求量可通过公式(1)。
甲醇需求量:
2.47NO3-N 1.53NO2-N 0.87do (1)
在实际运行中,通常考虑每脱硝去除1 mgL硝酸盐,添加3 mgL甲醇,然后根据污水厂的实际负荷和运行情况进行调整。甲醇投加量的正确控制对三级脱硝系统的运行非常重要。过量投加不仅会浪费化学品,还会增加脱硝系统出水的BOD浓度。对于BOD浓度要求较低的污水处理厂, 将不是一个大问题, 但对于BOD限值约为5 mgL或更低的污水处理厂, 是需要考虑的关键问题。
4、甲醇加药系统安全措施
甲醇闪点为12 ℃,为高度易燃物质。甲醇储罐、管道及其附件、电气系统应考虑相应的防爆措施。甲醇加药系统通常应安装在室外, 且远离其他设备。甲醇储罐应配备浮动顶盖、泄压阀和灭火器。
三、碱度添加1、在什么情况下需要添加碱度碱度是衡量污水对酸的中和能力的一个指标。碱度与pH值密切相关, 对采用生物脱氮除磷工艺的污水厂非常重要。
硝化过程中碱度的消耗导致污水pH值降低, 铁盐或铝盐化学沉淀除磷也会导致碱度降低pH值降低导致硝化速率降低, 当pH值约为6时,硝化停止;当pH值低于7时, 聚糖细菌将与聚磷细菌竞争, 影响聚磷细菌使用VFA的能力, 从而影响生物除磷的效果。此外, 碱度还反映了污水的缓冲能力, 即处理不同进水水质pH变化的能力。
因此,为了确保硝化反应,一些污水处理厂需要增加碱度。有许多化学物质可以用来补充碱度。化学品的选择受当地自然条件、当地化学品价格和运营商偏好的影响。
甘度硝化细菌降解氨氮
2、什么化学物质可以用来补充碱度?如何计算用量
可用于补充碱度的化学品包括氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钙(消石灰)[Ca(OH)2]和氧化钙(生石灰) (CAO)。
氢氧化钠的价格更高, 但与氢氧化钙相比, 使用和操作更方便, 储存和加药系统的年运行成本较低;氢氧化钙通常以固体物质的形式出售, 使用前必须将其制成浆状, 石灰浆槽容易结垢;氧化钙需要熟化, 熟化操作过程中的劳动环境差,劳动强度大, 维护设备运行需要大量人力。
在补充碱度加药系统的设计中,一般采用50~100 mgL(CaCO3计) 作为出水的目标碱度。在实际运行期间,必须单独评估每个工厂, 以确定多少废水碱度可以确保废水pH值的稳定性。
在确定剂量时, 需要考虑后续工艺对废水pH值和碱度的影响。通常,氯会增加酸度,进一步降低出水的pH值;次氯酸钠会增加碱度;用铁盐或铝盐沉淀脱磷, 当好氧池中铝盐或铁盐添加过量时, 氢氧化物沉淀会增加碱度消耗。
通常,对于铝盐,每mg氢氧化铝消耗5.56 mg caco3。对于铁盐,每毫克氢氧化铁消耗2.69 mg CaCO3。
3、氢氧化钠的安全储存措施
氢氧化钠是强碱, 如果添加太多, 会导致pH值显著升高。稀释氢氧化钠后,冷冻溶液的温度必须保持在950℃以下。50%氢氧化钠溶液的冰点约为12.8 ℃,因此其储罐和管道必须进行加热和保温。一旦液体温度低于12.8 ℃,氢氧化钠将结晶并从溶液中沉淀。结晶的氢氧化钠很难再次溶解。氢氧化钠在现场使用厂内供水或饮用水进行稀释, 混合点容易发生结垢,
因此, 稀释系统混合点的管道接口应设计为易于清洁;氢氧化钠加药点也容易结垢, 建议向回流污泥管中添加氢氧化钠, 因为回流污泥管中的流量较大, 可以保护管道不结垢。
甘度污水处理菌种,专注降解氨氮、总氮、COD指标。
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污水处理厂碳源投加间的碳源指的是什么
污水处理厂碳源投加间的碳源指的是石油烃类。
微生物降解原油的总反应过程如下:微生物+石油烃类(碳源)+营养物(N,P 等)+氧→微生物繁殖+二氧化碳+水+氨及磷酸根等。
生物处理法与物化法相比,具有经济、高效等优点。在处理含油污水时,如果要求排放标准很高则可用生物处理法进行深度处理。在国内胜利、大港、冀东等油田炼油污水处理领域的广泛实践证明,对于大规模污水处理,生化法是一项较为经济实用的有机污水处理方法。
扩展资料
生活污水成分比较固定,主要含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪等有机物,比较适合于细菌的生长,成为细菌、病毒生存繁殖的场所;但生活污水一般不含有毒性,且具有一定的肥效,可用来灌溉农田。
农业废水的成分则多种多样,不同的季节,不同的地方,不同发展目标的村镇,其废水需要用不同的处理方法。在处理污水时,为减小污水排放量及其复杂程度,应结合国家正在大力推广的沼气池建设,将生活用水中的冲厕用水(黑水)和其他生活用水(灰水)分开。
灰水用自然净化系统处理,黑水以及人畜粪便经厌氧沼气池处理,不但可以降低污水的排放量、复杂程度和处理费用,而且对发展农村清洁新能源,保护人居环境、促进农村经济社会的可持续发展等具有重要的意义。
参考资料来源:百度百科-污水处理
参考资料来源:百度百科-生物法污水处理
污水处理为什么要加碳源
绝大多数市政的污水厂基本都是以活性污泥法中的微生物为处理污水的核心的处理方式,在这种处理方式下,微生物本身的生长需求也就成了采用活性污泥法的污水厂首要解决的问题。微生物本身也是有机生命体,不过是体态及其微小,肉眼无法直接看到而已。但是从这些微生物的生命的延续的本质上,和地球上的人类等大型生命体是没有区别的。它们也是需要食物来维持自身的生长,它们的食物和我们大型生物体的食物成分是一样的,都是来组成自身生命生长需要的有机物。但是它们的食物和我们的大型生物体的食物也有不同,它们需要更直接,更细微的食物来满足自身微小的个体的特殊需求。而溶于水中的有机物就是它们的食物,特别是我们人类生活中排放的污水中的有机污染物是它们最佳的食物。而污水厂里活性污泥中的微生物正是大量吞食污水中的有机污染物才得以生存,生长,繁殖。而所谓的有机物其实就是地球上含碳的化合物,正是这些含有各种各样复杂的碳链的化合物,才组成了地球上丰富多彩的有机体世界。而微生物所需要的有机物,在污水厂里,我们也可以简单的称为碳源。但是对于微生物来说,并不是所有的污水中的有机污染物都是适合它们生存所需的,特别是它们的生命体的组成是对有机物和氮磷等营养物质要有一个比例关系的。从污水去除有机污染物的微生物需要氮和磷来生长和繁殖。微生物需要氮来形成蛋白质,细胞壁成分和核酸;需要磷来维持生长所需的能量。科学家对这些微生物所需要的这些碳源和营养物质的比例用一个分子式来表示,那就是C5H7NO2P0.074。在采用好氧活性污泥法处理污水时,通常要求水中BOD:N:P的比例对于应该约为100:5:1,这样的比例才能满足活性污泥中的微生物的正常生长。
污水厂的管理的核心在于对污水厂内的微生物的管理,为这些微生物提供充足的营养和环境是每个污水厂运行管理人员需要认真进行的工作。但是由于饮食习惯的地区差异,工业企业的生产废水排放,处理水量的大小等等因素,实际进入污水厂的污水水质中的C:N:P的营养比例并不是按照微生物生长所需的100:5:1的,正是由于进水水质中的比例失衡,才造成了污水厂运行人员对碳源甚至营养物质的探讨。在一些工艺调整人员看来,人工投加的碳源以甲醇,乙酸,葡萄糖,面粉等简单的有机化合物,便于微生物吸收利用,有利于微生物的生长繁殖。因此污水厂内碳源的补充是万能的解药,对于任何工艺问题都要进行碳源的补充,那么碳源真的是万能的么?今天就来探讨下污水厂需要碳源的补充的一些情况。
一、污水厂的活性污泥培养驯化阶段。
作为一个污水厂在初期投产阶段,由于建设的生物池内没有微生物,需要进行微生物的培养聚集和驯化,在这个阶段微生物的生长过程属于对数增殖期,这个阶段的微生物需要大量的碳源来维持自身快速生长。这个阶段正常的城市生活污水中的有机污染物作为碳源就不能满足微生物的生长需求。同时由于生活污水中的碳源是复杂的有机物,往往不能被初期生长的微生物吸收利用。这个阶段为了快速的培养活性污泥,一般会采用投加外界碳源的方式来加快微生物的生长繁殖。
这是由于外加碳源一般是甲醇,乙酸,葡萄糖等易被利用的有机物,便于微生物吸收,从而加快微生物的生长繁殖。在这个阶段的碳源投加主要是为了加快微生物的培养。对于一些营养比例稳定的城市生活污水来说,在没有外加碳源的情况下,微生物也可以培养出来的,不过是时间的快慢问题。因此在培养阶段,要注意分析进水水质的情况,再根据厂内自身的经济条件进行选择碳源的投加,这种碳源的投加一般随着微生物的培养成熟,污水稳定进入厂内就会逐步减少乃至停止。
二、污水厂的进水营养不均衡。
在很多污水厂,特别是收纳范围小,收集人口少,或者是工业废水厂内,污水的碳源营养组成比例和我们通常认为的100:5:1是不吻合的。有些是进水水质受雨污合流,地下水渗流等原因,导致水中的有机污染物质极少,碳源极少,但是氮和磷的含量较高,这样的水质为了处理氮磷达标,需要在生物池内保持一定的活性污泥中的微生物数量,对氮和磷进行降解,这就产生了较低的有机负荷-食微比F/M非常低,极低的食微比F/M会造成活性污泥老化解体,如下图所示,造成出水水质超标。因此在这样的进水环境下,需要对微生物进行碳源的补充,来维持微生物的较高的活性,这时就需要进行碳源的补充。
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