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时间:2018-11-27
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1、污水处理培训厌氧处理及控制好氧处理及控制污水的安全控制厌氧处理厌氧处理的原理:在厌氧生物转化过程中,大量的能量被转化为甲烷的形式存在,而仅仅极少部分能量会用于生成微生物细胞物质,当所产生的沼气在锅炉或加热器中燃烧时,这部分能量才被释放出来。厌氧消化过程可划分为四个相对独立但密不可分的步骤:水解阶段,酸化阶段,产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。厌氧处理酸化细菌完成厌氧消化过程的前两个步骤,即水解和酸化。它们通过胞外酶将聚合物如蛋白质,脂肪和碳水化合物水解为能进入细胞内部的小分子物质,在细胞内部氧化降解而形成二氧化碳(CO2),氢(H2)和主要产物—挥发性脂肪酸(VFA)。水解:不溶于水的基质被微生
2、物转化为较小的可溶于水的基质的过程,最佳PH=6。酸化:在酸化过程中,溶解性有机物被主要转化为挥发性脂肪酸酰化细菌具有很高的PH耐受性,随着酸性物质的不断形成,最终PH可降至4左右,产甲烷菌有它的PH适应范围:PH6.8-8.3。第二组微生物,产氢产乙酸菌在酸化过程中把上述产物转化为乙酸盐,氢及二氧化碳。第三组微生物是产甲烷菌,它们将乙酸盐或氢和二氧化碳转化为甲烷。厌氧处理无论酸化还是产氢产乙酸阶段都未发生重要的COD减少,事实上仅仅是发生了COD从一种形式转化为另一种COD形式的转化反应,最终的COD去除发生在产甲烷阶段,在这里COD转化为甲烷而从水中去除。厌氧污泥颗粒污泥和絮状消化污泥
3、厌氧处理厌氧处理处于产气的颗粒污泥厌氧处理颗粒污泥的电子显微镜照片厌氧处理颗粒污泥原来的环境是厌氧沉淀性好污泥浓度高不易从反应器中洗出絮状消化污泥原来环境是好氧,经过厌氧后。沉淀性差污泥浓度低很容易从反应器中洗出厌氧处理絮状污泥可以颗粒化后,成为颗粒污泥的条件:1.微生物洗出的速度需要小于微生物的最大生长速度2.至少70mg/l的Ca3.营养物质的需求4.合适的微生物种群比例5.破碎的小污泥颗粒或无机固体成为内核6.产甲烷菌附于内核上生长7.酸化细菌帮助维持颗粒结构8.适者生存,颗粒污泥的生长是自然选择的结果厌氧处理厌氧控制参数:一个厌氧消化过程的成败取决于环境因素和工艺设计。完全理解这些
4、参数对正确进行工艺控制非常重要。最重要的环境因素是温度,PH值,所需的营养和废水组成。厌氧处理人类的需要碳源营养物适合的温度PH中性不能挨饿不能吃太饱会中毒细菌的需要碳源营养物适合的温度PH中性负荷太低开始自溶负荷太高易酸化会中毒厌氧处理温度:温度是影响微生物的活性和生长速率的一个重要的因素,大多数已知的产甲烷菌最佳的温度范围都在30~40℃。在28到35℃之间每升温1摄氏度活性约增加约10%。温度在35℃左右活性相当稳定,但温度一旦超过42℃则活性急速下降。所以有必要保证厌氧反应器内温度低于40℃,因为在此范围内温度稍稍上升产甲烷菌的活性就会急剧下降。厌氧处理厌氧处理温度对酸化细菌的影响
5、至今未确证,只知道温度下降对酸化菌活性的影响没有对产甲烷的影响那么大。在温度突然下降的情况下,污泥中产甲烷菌的活性比产酸菌下降得多。产甲烷污泥在下列情况下不会发生温度问题:—温度不超过40℃,—当温度突然下降时负荷很低产甲烷菌一个非常重要的特点是当它们在4~15℃储存在没有营养的情况下仍可保持它们绝大部分的活性。即使储存时间超过两年后,污泥仍可很快的恢复活性。厌氧处理钙离子:污泥最佳的颗粒性来说需要水中最少有40—50mg/l的钙,最佳的钙离子:70mg/l的钙.钙离子过高,易形成沉淀,容易在出水沟槽,管线,暴气池的暴气头,沉降池中形成水垢.主要是受温度、PH和钙离子浓度的影响.水中磷酸根
6、(PO43-)浓度达到或超过5mg/L时也会非常有效地减少碳酸钙沉淀的程度。厌氧处理硫化物:硫酸盐、亚硫酸盐和硫化氢三种形式。1.硫化氢:硫化氢的毒性主要由其非离解状态的硫化氢引起的(溶解的H2S),这是因为它能渗透过细胞膜。当有150mg/L非解离的硫化氢存在时,通常负责70~75%产甲烷量的甲烷菌的最大比产甲烷活性会下降50%。厌氧处理PH上升,可以降低硫化氢的活性。2亚硫酸盐:亚硫酸盐是有毒性的化合物。一般来说当亚硫酸盐浓度达到150—250PPm时,50%的产甲烷活性受到抑制(但需视底物的种类而定)。然而产甲烷菌可以适应亚硫酸盐的毒性。当污泥适应之后其毒性比原来小70倍。采取在调节
7、池中来还原成硫化氢的措施。厌氧处理3硫酸盐:是一相对没有毒性的化合物,但在厌氧条件下还原成硫化氢。硫化氢的副作用:异味问题;降低COD的转化效率;水与空气界面的腐蚀问题;降低沼气的质量;由于硫化氢的毒性使污泥活性降低。厌氧处理PH:产甲烷菌产甲烷最佳的在PH6.0~8.5之间产甲烷作用能进行。而酸化菌在4-10之间都有很好的活性。这意味当PH降到6以下,产甲烷菌已停止产甲烷而酸化菌仍继续产生挥发性脂肪酸,结果造成挥发性脂
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