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水解酸化池的工作原理及PH控制要求(水解酸化池內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖)
水解在化學(xué)上指的是化合物與水進(jìn)行的一類反應(yīng)的總稱。在廢水處理中,水解指的是有機底物進(jìn)入細(xì)胞之前,在胞外進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)。
產(chǎn)品類別: 水解酸化池的工作原理及PH控制要求(水解酸化池內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖)
產(chǎn)品名稱: 水解酸化池的工作原理及PH控制要求(水解酸化池內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖)
更新時間: 2022-11-24 08:45:15
產(chǎn)品型號: 水解在化學(xué)上指的是化合物與水進(jìn)行的一類反應(yīng)的總稱。在廢水處理中,水解指的是有機底物進(jìn)入細(xì)胞之前,在胞外進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)。

  

水解酸化池的工作原理及PH控制要求(水解酸化池內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖)

      水解在化學(xué)上指的是化合物與水進(jìn)行的一類反應(yīng)的總稱。在廢水處理中,水解指的是有機底物進(jìn)入細(xì)胞之前,在胞外進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)。水解是復(fù)雜的非溶解性的聚合物被轉(zhuǎn)化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。高分子有機物因相對分子量巨大,不能透過細(xì)胞膜,因此不可能為細(xì)菌直接利用。他們首先在細(xì)菌胞外酶的水解作用下轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)。這一階段最為典型的特征是生物反應(yīng)的場所發(fā)生在細(xì)胞外,微生物通過釋放胞外自由酶或連接在細(xì)胞外壁上的固定酶完成生物催化氧化反應(yīng)(主要包括大分子物質(zhì)的斷鏈和水溶)。


  酸化則是一類典型的發(fā)酵過程,即產(chǎn)酸發(fā)酵過程。酸化是有機底物即作為電子受體也是電子供體的生物降解過程。在酸化過程中溶解性有機物被轉(zhuǎn)化以揮發(fā)酸為主的末端產(chǎn)物。

  在厭氧條件下的混合微生物系統(tǒng)中,即使嚴(yán)格地控制條件,水解和酸化也無法截然分開,這是因為水解菌實際上是一種具有水解能力的發(fā)酵細(xì)菌,水解是耗能過程,發(fā)酵細(xì)菌付出能量進(jìn)行水解是為了取得能進(jìn)行發(fā)酵的水溶性底物,并通過胞內(nèi)的生化反應(yīng)取得能源,同時排出代謝產(chǎn)物(厭氧條件下主要為各種有機酸)。如果廢水中同時存在不溶性和溶解性有機物時,水解和酸化更是不可分割地同時進(jìn)行。如果酸化使pH值下降太多時,則不利于水解的進(jìn)行。

  厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣過程可分為水解階段、酸化階段、乙酸化階段和甲烷階段等四個階段。水解酸化工藝就是將厭氧處理控制在反應(yīng)時間較短的第一和第二階段,即將不溶性有機物水解為可溶性有機物,將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子有機物質(zhì)的過程。

  1.1水解酸化的影響因素

  a)基質(zhì)的種類和顆粒粒徑

  基質(zhì)不同,其水解難易亦不同。基質(zhì)的種類對水解酸化過程的速率有重要影響。如脂肪、蛋白質(zhì)、多糖在其他條件相同的條件下,水解速率逐漸增大;對同類型有機物來說,分子量大的要比分子量小的更難水解;從分子結(jié)構(gòu)來說,水解難易程度為直鏈結(jié)構(gòu)>支鏈結(jié)構(gòu)>環(huán)狀結(jié)構(gòu),且單環(huán)化合物易于雜環(huán)化合物。污染物的顆粒的大小對水解速率的影響也很大。顆粒粒徑越大,單位重量的比表面積就小,越難于水解。因此,對于顆粒大有機污染物濃度較高的廢水或污泥,先破碎后再進(jìn)入水解池,加速水解(酸化)速率。

  b)容積負(fù)荷

  容積負(fù)荷是水解過程的重要工藝參數(shù)之一,它反映了進(jìn)水濃度與停留時間對厭氧過程的綜合影響。對于水解反應(yīng)器,容積負(fù)荷設(shè)計取值較低,提高水力停留時間,使污染物質(zhì)與水解微生物接觸時間加長,溶解出COD濃度變高,水解也越完全。對于對于城市污水,水解反應(yīng)可在很短時間內(nèi)完成,容積負(fù)荷可取相對較高值;而對于工業(yè)廢水比例較大的的污水,容積負(fù)荷需根據(jù)廢水性質(zhì)進(jìn)行設(shè)計。

  c)配水系統(tǒng)

  水解池良好運行的重要條件之一是保障污泥和廢水之間的充分接觸,因此系統(tǒng)底部的布水系統(tǒng)應(yīng)該盡可能地均勻。水解反應(yīng)器的配水系統(tǒng)是一個關(guān)鍵的設(shè)計系統(tǒng),為了使反應(yīng)器底部進(jìn)水均勻,有必要采用將進(jìn)水均勻分配到多個進(jìn)水點的分配裝置。

  d)上升流速

  為確保水解反應(yīng)器中泥水的充分接觸及出水水質(zhì),水解池的上升流速應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)。當(dāng)上升流速偏低時,大量的較密實的活性污泥沉積在水解池的底部,在污水上升的過程中,泥水不能充分接觸反應(yīng),從而導(dǎo)致了去除效果較差。當(dāng)上升流速偏高時,會造成水解池的活性污泥大量流失。出水帶泥,一方面對后續(xù)好氧生化處理的微生物造成毒性,另一方面無法保證水解池的去除效果。

  1.2水解酸化工藝優(yōu)點

  水解酸化階段主要利用的是發(fā)酵細(xì)菌,這類細(xì)菌的種類繁多,代謝能力強,繁殖速度快,對外界環(huán)境適應(yīng)能力強等特點。

  水解酸化工藝與好氧工藝聯(lián)用與單獨的好氧工藝相比,具有以下優(yōu)點:

  1、水解酸化工藝運行費用低,且其對廢水中有機物的去除亦可節(jié)省好氧段的需氧量,從而節(jié)省整體工藝的運行費用;

  2、水解酸化工藝使污水中的有機物不但在數(shù)量上發(fā)生了很大變化,而且在理化性質(zhì)上發(fā)生了更大變化,使污水更適宜后繼的好氧處理,提高好氧處理的效能;

  3、水解酸化工藝的產(chǎn)泥量遠(yuǎn)低于好氧工藝,并已高度礦化,易于處理;

  4、水解酸化工藝可對進(jìn)水負(fù)荷的變化起到緩沖作用,從而為好氧處理創(chuàng)造較為穩(wěn)定的進(jìn)水條件;

  采用水解池較之全過程的厭氧池(消化池)具有以下的優(yōu)點:

  1、水解、產(chǎn)酸階段的產(chǎn)物主要為小分子有機物,可生物降解性一般較好。故水解池可以改變原污水的可生化性,從而減少反應(yīng)的時間和處理的能耗。

  2、對固體有機物的降解可減少污泥量,其功能與消化池一樣。工藝僅產(chǎn)生很少的難厭氧降解的生物活性污泥,故實現(xiàn)污水、污泥一次性處理,不需要經(jīng)常加熱的中溫消化池。

  3、不需要密閉的池,不需要攪拌器,不需要水、氣、固三相分離器,降低了造價和便于維護。由于這些特點,可以設(shè)計出適應(yīng)大、中、小型污水處理廠所需的構(gòu)筑物。

  4、反應(yīng)控制在第二階段完成之前,出水無厭氧發(fā)酵的不良?xì)馕叮纳铺幚韽S的環(huán)境。

  5、第一、第二階段反應(yīng)迅速,故水解池體積小,與初次沉淀池相當(dāng),節(jié)省基建投資。

  水解酸化池PH控制要求

  1、調(diào)試工作前的先決條件

  調(diào)試前的先決條件包括全部機械設(shè)備和儀表在調(diào)試工作進(jìn)行之前已經(jīng)進(jìn)行初步調(diào)試,并確認(rèn)可投入使用;所有的構(gòu)筑物和工藝管道均已經(jīng)清理完畢;各構(gòu)筑物均已經(jīng)進(jìn)行閉水試驗,經(jīng)過監(jiān)理方和各方同意驗收;各構(gòu)筑物經(jīng)過初期的清水試驗,確認(rèn)構(gòu)筑物能滿足設(shè)計要求。

  2、確定調(diào)試過程中需要培育的菌種

  通過對以往污水處理的經(jīng)驗,活性污泥法主要菌種為細(xì)菌和有關(guān)的微生物,培育菌種的菌源采用活性污泥或者采用化糞池污泥,或者直接使用人類糞便污水作為菌源;加入的菌源要求不存在對微生物有害作用的重金屬物質(zhì)。

  3、初步向池內(nèi)投泥加水

  (1)投加厭氧污泥,投加的污泥量為30~50kg/m3(污泥按95%含水率算),投加污泥后注入部分稀釋后的生產(chǎn)廢水,內(nèi)循環(huán)3~4天再進(jìn)水。適當(dāng)投加營養(yǎng)物質(zhì),提高污泥活性,可添加家畜糞便作為營養(yǎng)物質(zhì)。

 ?。?)先注入池體約三分之二的清水,然后注入少量生產(chǎn)廢水(保證混合廢水的COD不能太高)。

  (3)進(jìn)水水量控制在設(shè)計進(jìn)水的20%~30%左右,隨后逐步增加進(jìn)水量。生產(chǎn)廢水水量為2000m3/d時,COD=13000 mg/L,需稀釋至COD=2000~4000 mg/L,則生產(chǎn)廢水水量定為310m3/d,加清水至進(jìn)水量為2000m3/d左右。若容積負(fù)荷太高,可減少生產(chǎn)廢水進(jìn)水量。

  4、進(jìn)一步加大污水的加入量

  在上次加入污水量的基礎(chǔ)上,加大污水的投加量,重復(fù)上面的步驟。在進(jìn)行調(diào)試的過程中,要求隨時觀察水質(zhì)的變化情況,對出現(xiàn)的問題隨時處理,否則將對微生物產(chǎn)生很大的影響。

  5、加大污水量達(dá)到設(shè)計要求

  由于通過前期的培育,池中有了大量的微生物,可以將污水加至設(shè)計水位,重復(fù)上面的曝氣步驟,直到達(dá)到想要的結(jié)果,查看池中水質(zhì)分布情況和填料上膜的生長情況,針對性進(jìn)行下部工作。

  6、馴化

  在達(dá)到設(shè)計要求后,池中的微生物還不能達(dá)到立即進(jìn)行連續(xù)處理的能力,要求進(jìn)水維持一段時間的間歇運行,直到水中有了大量的微生物和掛膜已經(jīng)達(dá)到一定厚度,完成菌種的馴化,才可以連續(xù)進(jìn)水,連續(xù)曝氣,不間斷的運行。

  7、PH:測定該混合廢水的PH并記錄,投加石灰調(diào)節(jié)廢水PH至6~8,PH值通過酸度計測定。

  8、COD:測定該混合廢水的COD并記錄,及時調(diào)整進(jìn)水量,控制好容積負(fù)荷。

  9、DO:兼氧環(huán)境,DO在0.2~0.5,可用便攜式溶解氧儀測試。廢水作跌水流入,從而達(dá)到自然充氧的目的。

  10、排泥:池內(nèi)安裝1#和2#污泥泵,1#和2#污泥泵均為每天開啟1次(也可監(jiān)測沉降比決定是否需要排泥),每次15-30min,若污泥量很大,可根據(jù)實際情況延長污泥泵的開啟時間或縮短開啟周期,反之亦然。

  11、掛膜:定期檢查池內(nèi)填料掛膜情況,是否有堵塞等,及時清理。還需注意當(dāng)系統(tǒng)停止運行時,要始終保持池內(nèi)水位沒過填料層,以免填料被暴曬老化,更嚴(yán)重的是微生物死亡,填料結(jié)塊硬化。

  12、監(jiān)測項目:COD、PH、DO、沉降比。

  13、可能遇到的問題及解決方法:

 ?。?)PH過高或過低——增加或減少堿量

  (2)COD過高——降低生產(chǎn)廢水進(jìn)水量

  (3)掛膜不好——容積負(fù)荷太大,降低生產(chǎn)廢水進(jìn)水量。



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