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  • 污水处理中氨氮为什么会超标?

    污水中氨氮的去除主要是在传统活性污泥法工艺基础上采用硝化工艺,即采用延时曝气,降低系统负荷。

    导致出水氨氮超标的原因涉及许多方面,主要有:

    (1)污泥负荷与污泥龄

    生物硝化属低负荷工艺,F/M一般在0。05~0。15kgBOD/kgMLVSS·d。负荷越低,硝化进行得越充分,NH3-N向NO3--N转化的效率就越高。与低负荷相对应,生物硝化系统的SRT一般较长,因为硝化细菌世代周期较长,若生物系统的污泥停留时间过短,即SRT过短,污泥浓度较低时,硝化细菌就培养不起来,也就得不到硝化效果。SRT控制在多少,取决于温度等因素。对于以脱氮为主要目的生物系统,通常SRT可取11~23d。

    (2)回流比

    生物硝化系统的回流比一般较传统活性污泥工艺大,主要是因为生物硝化系统的活性污泥混合液中已含有大量的硝酸盐,若回流比太小,活性污泥在二沉池的停留时间就较长,容易产生反硝化,导致污泥上浮。通常回流比控制在50~100%。

    (3)水力停留时间

    生物硝化曝气池的水力停留时间也较活性污泥工艺长,至少应在8h以上。这主要是因为硝化速率较有机污染物的去除率低得多,因而需要更长的反应时间。

    (4)BOD5/TKN

    TKN系指水中有机氮与氨氮之和,入流污水中BOD5/TKN是影响硝化效果的一个重要因素。BOD5/TKN越大,活性污泥中硝化细菌所占的比例越小,硝化速率就越小,在同样运行条件下硝化效率就越低;反之,BOD5/TKN越小,硝化效率越高。很多污水处理厂的运行实践发现,BOD5/TKN值最佳范围为2~3左右。

    (5)硝化速率

    生物硝化系统一个专门的工艺参数是硝化速率,系指单位重量的活性污泥每天转化的氨氮量。硝化速率的大小取决于活性污泥中硝化细菌所占的比例,温度等很多因素,典型值为0.02gNH3-N/gMLVSS×d。

    (6)溶解氧

    硝化细菌为专性好氧菌,无氧时即停止生命活动,且硝化细菌的摄氧速率较分解有机物的细菌低得多,如果不保持充足的氧量,硝化细菌将“争夺”不到所需要的氧。因此,需保持生物池好氧区的溶解氧在2mg/L以上,特殊情况下溶解氧含量还需提高。

    (7)温度

    硝化细菌对温度的变化也很敏感,当污水温度低于15℃时,硝化速率会明显下降,当污水温度低于5℃时,其生理活动会完全停止。因此,冬季时污水处理厂特别是北方地区的污水处理厂出水氨氮超标的现象较为明显。

    (8)pH

    硝化细菌对pH反应很敏感,在pH为8~9的范围内,其生物活性最强,当pH<6.0或>9.6时,硝化菌的生物活性将受到抑制并趋于停止。因此,应尽量控制生物硝化系统的混合液pH大于7.0。

  • 污水处理中影响有机物的因素有哪些?

    影响有机物处理效果的因素主要有:

    (1)营养物

    一般污水中的氮磷等营养元素都能够满足微生物需要,且过剩很多。但工业废水所占比例较大时,应注意核算碳、氮、磷的比例是否满足100:5:1。如果污水中缺氮,通常可投加铵盐。如果污水中缺磷,通常可投加磷酸或磷酸盐。

    (2)pH

    污水的pH值是呈中性,一般为6.5~7.5。pH值的微小降低可能是由于污水输送管道中的厌氧发酵。雨季时较大的pH降低往往是城市酸雨造成的,这种情况在合流制系统中尤为突出。pH的突然大幅度变化,不论是升高还是降低,通常都是由工业废水的大量排入造成的。调节污水pH值,通常是投加氢氧化钠或硫酸,但这将大大增加污水处理成本。

    (3)油脂

    当污水中油类物质含量较高时,会使曝气设备的曝气效率降低,如不增加曝气量就会使处理效率降低,但增加曝气量势必增加污水处理成本。另外,污水中较高的油脂含量还会降低活性污泥的沉降性能,严重时会成为污泥膨胀的原因,导致出水SS超标。对油类物质含量较高的进水,需要在预处理段增加除油装置。

    (4)温度

    温度对活性污泥工艺的影响是很广泛的。首先,温度会影响活性污泥中微生物的活性,在冬季温度较低时,如不采取调控措施,处理效果会下降。其次,温度会影响二沉池的分离性能,例如温度变化会使沉淀池产生异重流,导致短流;温度降低会使活性污泥由于粘度增大而降低沉降性能;温度变化会影响曝气系统的效率,夏季温度升高时,会由于溶解氧饱和浓度的降低,而使充氧困难,导致曝气效率的下降,并会使空气密度降低,若要保证供气量不变,则必须增大供气量。

  • 为什么污泥颜色会发黑?

    污水处理运行中引起污泥发黑的原因很多,比如由于曝气池中缺少溶解氧而引起的污泥发黑、进水中含有较多的色素物质等。常见的污泥发黑的原因及应对措施如下:


    1、DO低导致的污泥发黑

    相应的解决办法为:增加曝气池的供氧量,使溶解氧的质量浓度大于2mg/L短时间内可以达到4~5mg/L只要提高曝气池混合液的溶解氧含量,几个小时的时间,污泥将逐渐恢复正常。


    2、由进水水质引起的曝气池污泥发黑

    例如,当进水中含有大量Fe2+时,同时,当曝气池溶解氧不足时,有机物厌氧分解释会放出H2S,H2S与Fe2+作用生成FeS,而FeS的颜色为黑褐色,因而会使整个曝气池污泥变黑。

    相应的解决办法为:通过水质检测确定引起污泥发黑的原因,然后对症下药;同时,可以通过增大曝气量以及加大回流比来改善曝气池污泥发黑的状况。


    3、当进水中含有对微生物有毒害作用的物质,会使微生物死亡,也会造成曝气池污泥发黑

    相应的解决办法为:首先检查进水水质,如果进水当中含有对微生物有剧毒作用的有毒物质,必须从前端控制好,其次,可以通过增大曝气量以及加大回流来提高曝气池的抗负荷能力,进而改善污泥发黑的状况,对于已经有大量含毒性的废液进入到系统中的情况而造成系统崩溃的情况,应对系统的污泥进行更换。


    4、污泥在曝气池中停留时间过长也会因为污泥老化而发生曝气池污泥发黑的情况

    相应的解决办法为:适当降低曝气量,同时,注意污泥在曝气池中的停留时间,及时排泥。此外,进水负荷突然增大,也会造成曝气池污泥发黑的,这种情况的应对措施比较容易,只要减小进水量就可以明显地改善曝气池污泥发黑状况。


    总之,造成曝气池污泥发黑的原因很多,相应的应对措施也不相同,但是,通常情况下,出现污泥发黑的对应措施为:先检查进水水质,若水质没有问题,再考察工艺参数是否设置得当;若进水水质有问题,应同时调整进水及工艺参数。


  • 超临界水氧化技术的应用

    1。在造纸废水处理上的应用

    有研究应用表明,在反应温度500℃,压力为300MPa,停留时间为120S的超临界状态下,造纸废水中的有机物能够被一次性氧化降解为CO2和H2O。原水CODcr浓度为80000mg/L,最终出水为640mg/L。去除率达到了99.2%,处理后的水符合回收再利用的要求。


    2.使用超临界水氧化技术对水中含有苯酚的废水进行处理,研究结果表明,超临界水氧化反应能够在很短的是时间内达到95%以上的脱酚率;随着反应温度的升高,转化率也会随之升高;在同样的反应条件下,硝基苯的转化率没有苯酚的转化率高,停留时间的变化会对硝基苯的转化率有所影响。随着反应温度和压力的不断增加,停留时间越长,则苯酚的去除效果越好,去除率越高;超临界水氧化能够让苯酚在很短的时间内就可以达到95%以上的去除率,而且苯酚氧化中间所产生的产量非常少;使用超临界水氧化对二硝基重氮酚废水进行处理,在最佳的条件反映下,温度为600℃,时间不能超过3min,能够达到99%的去除效果,通过色度除去效果为100%。使用连续反应装置能够有效地证明使用超临界水氧化技术可以很好地处理高质量地含苯胺废水,同时也能够分解小分子化合物。


    3.在含氮有机废水中的应用

    在化工领域中,有很多含氮的有机废物,比如尿素废水、硝基苯废水等,这类废水难以降解,而且在处理时较为困难,如果处理不达标就进行排放,将会对环境造成严重的污染,处理含氮的有机废物是环境保护的重要工作之一, 通过超临界水氧化技术能够快速的解决这种废水处理问题。在超临界水氧化的过程中含氮的有机物会产生氨,氨会在氧化剂的作用下形成小分子化合物,比如NO、NO2等。尿素废水在高温823。2K的条件下,经过3min的反应,有机氮的去除率能够达到95%;硝基苯废水在390℃高温的条件下,经过10min的反应,去除率达到99%。


    4.在含氯有机废水中的应用

    二恶英是含氯废弃物中最难以降解和分解的有机物,且毒性较大,目前针对难以分解的有机废弃物进行了大量的研究,在近年来使用超临界水氧化技术对此类有机废弃物进行处理,发现与其他的处理技术相比,能够处理的更加彻底,并且没有二次污染,且具有极大的经济性,目前已经有很多的研究机构开始将其应用在工业的废水处理中。在26MPa 的压力下,温度为500℃的条件下,使用超临界水氧化技术对含氯的废弃物进行处理,能够达到99。55%的去除率。


    5.在多氯联苯废水中的应用

    使用超临界水氧化技术对多氯联苯废水进行处理,温度对于去除率的影响最大,当条件超过500℃时,多氯联苯的破坏率能够达到99.99%以上。使用连续流系统对超临界水氧化处理有机废水进行研究,其中有机碳的含量为33000mg/L,在有机废水中也有很多的有害物质,比如六氯环己烷、邻二甲苯以及甲基乙基酮等。对此有毒的物质进行实验,当温度超过550℃时,有机碳的破坏率达到99.8%,而且所有的有机物都会转换成无机物或者二氧化碳,对二噁英进行超临界水氧化处理,使用连续流系统,在600℃的温度条件下,压力为25.6MPa下,废水中的OCDBD 的破坏率能够达到99.9%。


    6. 在含油有机废水中的应用

    石油化工企业在对石油进行精炼的过程中容易产生高浓度的含油有机废水, 可以使用超临界水氧化对含油的废水进行氧化降解。实验证明,使用超临界水氧化对含油的废水进行处理,去COD 的去除率能够达到95%以上,随着反应温度以及停留时间的不断增加,有机废水的去除率效果越好,在处理的过程中,压力对含油有机废水的处理影响较小。使用超临界水氧化对含油泥污进行实验研究, 能够有效的去除含油泥污中的原油,达到95%以上的去除率,随着温度的不断增加,原油的去除率效果更加明显。


    7.其他应用

    a.城镇生活污水中污泥的处理,有机污泥被完全破坏,无机物可做无害化处理,可用于混凝物或磷酸盐的原料。

    b。脱色污泥、填料回收和废催化剂回收贵金属。

    c。生化武器、剧毒生化制剂的销毁。

    d。航天火箭、导弹推进剂有毒物质的分解。

    e.清洁再生能源发电:SCWO是一个氧化放热反应,在处理废水的同时,可以产生大量的热蒸汽。

    f.一吨COD将产生4,200 kwh的热能,大约25%的这种能量可以转换成电能,在污水污泥1干吨将生成大约1兆瓦小时的电力或3.6兆瓦小时的热能。

    g.连接超临界发电机组即可用来发电,是一种新兴的变废为宝的清洁再生能源,受到欧美日发达国家的普遍重视。

  • 氨氮废水的来源与危害

    随着工农业的发展和人民生活水平的提高,含氮化合物废水的排放量急剧增加,已经成为环境的主要污染源而备受关注。

    含氮物质进入水环境的途径主要包括自然过程和人类活动两个方面。含氮物质进入水环境的自然来源和过程主要包括降水降尘、非市区径流和生物固氮等。

    人类的活动也是水环境中氮的重要来源,主要包括未处理或处理过的城市生活和工业废水、各种浸滤液和地表径流等。

    人工合成的化学肥料是水体中氮营养元素的主要来源,大量未被农作物利用的氮化合物绝大部分被农田排水和地表径流带入地下水和地表水中。

    随着石油、化工、食品和制药等工业的发展,以及人民生活水平的不断提高,城市生活污水和垃圾渗滤液中氨氮的含量急剧上升。

    近年来,随着经济的发展,越来越多含氮污染物的任意排放给环境造成了极大的危害。

    氮在废水中以有机态氮、氨态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)以及亚硝态氮(NO2--N)等多种形式存在,而氨态氮是最主要的存在形式之一。

    废水中的氨氮是指以游离氨和离子铵形式存在的氮,主要来源于生活污水中含氮有机物的分解,焦化、合成氨等工业废水,以及农田排水等。氨氮污染源多,排放量大,并且排放的浓度变化大。

    大量氨氮废水排入水体不仅引起水体富营养化、造成水体黑臭,给水处理的难度和成本加大,甚至对人群及生物产生毒害作用。


    氨氮废水的一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的,一般上pH在中性以上的废水氨氮的主要来源是无机氨和氨水共同的作用,pH在酸性的条件下废水中的氨氮主要由于无机氨所导致。

    废水中氨氮的构成主要有两种,一种是氨水形成的氨氮,一种是无机氨形成的氨氮,主要是硫酸铵,氯化铵等等。

    高氨氮废水的危害主要有以下方面:

    一方面是废水中的氨氮是水体富营养化和环境污染的重要物质,易引起水中藻类及其他微生物大量繁殖,自来水处理厂运行困难,造成饮用水异味,严重时会使水中溶解氧下降,鱼类大量死亡,甚至会导致湖泊的干涸灭亡。

    另一方面,氨氮还会使给水消毒和工业循环水杀菌处理过程中增大用氯量;对某些金属(铜)具有腐蚀性; 当污水回用时,再生水中氨氮可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖,形成生物垢,堵塞管道和用水设备,并影响换热效率。

    其次,氨在硝化细菌的作用下氧化为亚硝酸盐及硝酸盐,硝酸盐由饮用水而诱发婴儿的高铁血红蛋白症,而亚硝酸盐水解后生成的亚硝胺具有强烈的致癌性,直接威胁着人类的健康。


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