㈠ 活性污泥的凈化反應過程的影響因素中哪兩個因素是最重要的為什麼
影響活性污泥凈化反應也就是影響有機物生化降解的因素。
主要有三個:
第一,有回機物種類;化學組成、理化性答質、濃度、共存基質。
第二,微生物種類和活性;微生物的來源、數量、種屬間的關系、齡期。
第三,系統環境;PH、DO、溫度、營養物。
㈡ 影響活性污泥生長的因素
適宜的溫度
任何微生物只能在一定溫度范圍內生存,在適宜的溫度范圍內可大量生長繁殖。在污泥培養時,要將它們置於最適宜溫度條件下,使微生物以最快的生長速率生長,過低或過高的溫度會使代謝速率緩慢、生長速率也緩慢,過高的溫度對微生物有致死作用。
工業廢水生物處理中最適宜的溫度為30℃左右。我公司造紙廢水全年在18~32℃間波動,可以保證生化細菌的酶促反應速度,使之良好生長繁殖。
2 .適宜的pH值
微生物的生命活動、物質代謝與pH值密切相關。大多數細菌、原生動物的最適pH值為6.5~7.5,在此環境中生長繁殖最好,它們對pH值的適應范圍在4~10。
而活性污泥法處理廢水的曝氣系統中,作為活性污泥的主體,菌膠團細菌在6.5~8.5的pH值條件下可產生較多粘性物質,形成良好的絮狀物。根據我公司廢水特徵,要控制廢水的pH值在7~8.5。 3 保證廢水中要有適量的溶解氧(DO)
㈢ 我廠是不飽和聚酯樹脂,產生的廢水COD為100000,有無工藝流程可把COD降至100以內呢
水解是指有機物進入微生物細胞前、在胞外進行的生物化學反應。微生物通過釋放胞外自由酶或連接在細胞外壁上的固定酶來完成生物催化反應。 酸化是一類典型的發酵過程,微生物的代謝產物主要是各種有機酸。 從機理上講,水解和酸化是厭氧消化過程的兩個階段,但不同的工藝水解酸化的處理目的不同。水解酸化-好氧生物處理工藝中的水解目的主要是將原有廢水中的非溶解性有機物轉變為溶解性有機物,特別是工業廢水,主要將其中難生物降解的有機物轉變為易生物降解的有機物,提高廢水的可生化性,以利於後續的好氧處理。考慮到後續好氧處理的能耗問題,水解主要用於低濃度難降解廢水的預處理。混合厭氧消化工藝中的水解酸化的目的是為混合厭氧消化過程的甲烷發酵提供底物。而兩相厭氧消化工藝中的產酸相是將混合厭氧消化中的產酸相和產甲烷相分開,以創造各自的最佳環境。
編輯本段處理過程
一、厭氧生化處理的概述 廢水厭氧生物處理是指在無分子氧的條件下通過厭氧微生物(包括兼氧微生物)的作用,將廢水中各種復雜有機物分解轉化成甲烷和二氧化碳等物質的過程。 厭氧生化處理過程:高分子有機物的厭氧降解過程可以被分為四個階段:水解階段、發酵(或酸化)階段、產乙酸階段和產甲烷階段。 1、水解階段 水解可定義為復雜的非溶解性的聚合物被轉化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。 2、發酵(或酸化)階段 發酵可定義為有機物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程,在此過程中溶解性有機物被轉化為以揮發性脂肪酸為主的末端產物,因此這一過程也稱為酸化。 3、產乙酸階段 在產氫產乙酸菌的作用下,上一階段的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質。 4、甲烷階段 這一階段,乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。 二、水解酸化分析 高分子有機物因相對分子量巨大,不能透過細胞膜,因此不可能為細菌直接利用。它們在水解階段被細菌胞外酶分解為小分子。例如,纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖,澱粉被澱粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖,蛋白質被蛋白質酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產物能夠溶解於水並透過細胞膜為細菌所利用。水解過程通常較緩慢,多種因素如溫度、有機物的組成、水解產物的濃度等可能影響水解的速度與水解的程度。 酸化階段,上述小分子的化合物在酸化菌的細胞內轉化為更為簡單的化合物並分泌到細胞外。發酵細菌絕大多數是嚴格厭氧菌,但通常有約1%的兼性厭氧菌存在於厭氧環境中,這些兼性厭氧菌能夠起到保護嚴格厭氧菌免受氧的損害與抑制。這一階段的主要產物有揮發性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等,產物的組成取決於厭氧降解的條件、底物種類和參與酸化的微生物種群。
總結
水解階段是大分子有機物降解的必經過程,大分子有機想要被微生物所利用,必須先水解為小分子有機物,這樣才能進入細菌細胞內進一步降解。酸化階段是有機物降解的提速過程,因為它將水解後的小分子有機進一步轉化為簡單的化合物並分泌到細胞外。這也是為何在實際的工業廢水處理工程中,水解酸化往往作為預處理單元的原因。 兩點普遍認同的作用: 1、提高廢水可生化性:能將大分子有機物轉化為小分子。 2、去除廢水中的COD:既然是異養型微生物細菌,那麼就必須從環境中汲取養分,所以必定有部分有機物降解合成自身細胞。
編輯本段設計計算
水解(酸化)池設計計算 1、有效池容V可以根據污水在池內的水力停留時間計算的。水解(酸化)池內水力停留時間需根據污水的有機物種類(水解的速度情況)、進水有機物濃度、當地的平均氣溫情況綜合而定。 2、池截面面積根據污水在池內的上升流速計算。對於水解酸化反應器,為了保持其處理的高效率,必須保持池內足夠多的活性污泥,同時要使進入反應器的廢水盡量快地與活性污泥混合,增加活性污泥與進水有機物的接觸好。上升流速需要保證污泥不沉積,同時又不能使活性污泥流失,所以保持合適的上升流速是必要的。 3、反應池布水系統設計。水解酸化反應器良好運行的重要條件之一是保障污泥與廢水之間的充分接觸,為了布水均勻與克服死區,水解酸化池底部按多槽布水區設計,並且反應器底部進水布水 系統應該盡可能地布水均勻。 水解酸化池的布水系統形式有多種,布水系統兼有配水和水力攪拌的功能,為了保證這兩個功能的實現,需要滿足以下原則。 (1)、確保各單位面積的進水量基本相同,以防止發生短路現象; (2)、盡可能滿足水力攪拌需要,保證進水有機物與污泥迅速混合; (3)、易觀察到進水管的堵塞,並當堵塞發生後很容易被清除。
總結
對於設計來說較難掌控的是水解酸化池的停留時間,因為廢水的種類不同,所含的有機物水解速度不同,所以停留時間自然不會相同。這就需要對所做的工程總結經驗數據,或者通過做實驗確定。對於水解酸化工藝本人並沒有什麼實際經驗,從理論來看,覺得可以放大停留時間,保證水解時間,讓其適當過渡到厭氧後兩個階段。 本文的設計計算部分摘錄了《水解(酸化)反應器在工程應用中的研究與展望》—中山市環境科學研究所論文的內容,另外該論文里有介紹了水解(酸化)反應器的類型及其在工程應用中的效果,其常規設計的兩個參數如下: 1、停留時間:一般為2.5-4.5h,考慮綜合情況。 2、池內上升流速:一般控制在0.8-1.8 m/h 較合適。 水解酸化主要用於有機物濃度較高、SS較高的污水處理工藝,是一個比較重要的工藝。如果後級接入UASB工藝,可以大大提高UASB的容積負荷,提高去除效率。水中有機物為復雜結構時,水解酸化菌利用H2O電離的H+和-OH將有機物分子中的C-C打開,一端加入H+,一端加入-OH,可以將長鏈水解為短鏈、支鏈成直鏈、環狀結構成直鏈或支鏈,提高污水的可生化性。水中SS高時,水解菌通過胞外粘膜將其捕捉,用外酶水解成分子斷片再進入胞內代謝,不完全的代謝可以使SS成為溶解性有機物,出水就變的清澈了。這其間水解菌是利用了水解斷鍵的有機物中共價鍵能量完成了生命的活動形式。但是COD在表象上是不一定有變化的,這要根據你在設計時選擇的參數和污水中有機物的性質共同確定的,長期的運行控制可以讓菌種產生誘導酶定向處理有機物,這也就是調試階段工藝控制好以後,處理效果會逐步提高的原因之一。水解工藝並不是簡單的,設計時要考慮污水中有機物的性質,確定水解的工藝設計,水解停留時間、攪拌方式、循環方式、污泥迴流方式、設計負荷、出水酸化度、污泥消解能力、後級配套工藝(UASB或接觸氧化)。 有人提到水解後COD不降反升,可能有以下原因:一是復雜有機物在COD檢測中不能顯示出來,但是水解後就可能顯示COD;另一種可能是調試時,運行參數控制不準確,造成水解菌膠團上升隨出水流失;再一可能是沒有考慮有機物的生物毒性濃度和系統的生物忍耐性,造成菌種中毒流失,流失的菌膠團在出水檢測中顯示COD增高,這就要求調試時加強生物相的觀察和記錄對比。
㈣ 氫氧化鈉對活性污泥有何影響
活性污泥是含有大量微生物的,加入氫氧化鈉會使污泥呈鹼性,會抑制微生物的生存,抑制微生物活性。(PS:LZ是學環境的或是給排水的吧)
㈤ 普通活性污泥法的影響因素
⑴入流水質水量:BOD5:N:P=100:5:1
⑵混合液懸浮固體濃度(MLSS):包括活細胞、無活性又難降解的內源代謝殘留物、有機物和無機物,前三類有機物約占固體的成分的75﹪~85﹪。
用揮發性懸浮固體濃度(MLVSS)指標不包括無機物,更准確反映活性物質量,但測定較麻煩。對給定的廢水,MLVSS
/MLSS介於0.75~0.85之間。
⑶有機負荷:有進水負荷和去除負荷兩種,前者指單位重量的活性污泥在單位時間內要保證一定的處理效果才能承受的有機物的量;後者指單位重量的活性污泥在單位時間內去除的有機物量。有時也用單位曝氣池容積作為基準。
⑷剩餘污泥排放量和污泥齡:微生物代謝有機物同時增值,剩餘污泥排放量等於新凈增污泥量。用新增污泥替換原有污泥所需時間稱為泥齡θc。
⑸混合液溶解氧濃度
⑹水溫:在一定范圍內,隨著溫度升高,生化反應速率加快,增值速率也快;另一方面細胞組織入蛋白質、核酸等對溫度很敏感,溫度突升並超過一定的限度時,會產生不可逆的破壞。各類微生物適應的溫度范圍見下表:
表
各類微生物適應的溫度范圍
類別
最低溫度/℃
最適溫度/℃
最高溫度/℃
高溫型
30
50~60
70~80
中溫型
10
30~40
50
常溫型
5
15~30
40
低溫型
10
5~10
30
⑺
pH值:一般好氧微生物的最適宜pH=6.5~8.05;pH﹤4.5時,真菌占優勢,引起污泥膨脹;另一方面,微生物的活動也會影響混合液的pH值。
⑻曝氣池和二沉池的水力停留時間
⑼二沉池的水力表面負荷、固體表面負荷和出水溢流堰負荷。
活性污泥法的處理效果取決於活性污泥的數量和性能。衡量活性污泥質量的指標主要有:
①污泥濃度;
②污泥沉降比SV;
③污泥體積指數SVI;
④活性污泥的耗氧速率;
⑤污泥的沉降速度;
⑥活性污泥的生物相;
⑦粒度和顏色等。
性能良好的活性污泥外觀呈黃褐色,粒徑0.02~0.2mm,比表面積20~100cm2/ml,含水率在99%以上,相對密度1.002~1.006,SV=15%~30%,SVI=50~150。.
㈥ 影響活性污泥凈化反應的因素有哪些
1.溶解氧:活性污泥法是好氧的生物處理法,氧是好氧微生物生存的必要條件,供氧不足會妨礙微生物的代謝過程,造成絲狀菌等耐低溶氧環境的微生物滋長,使污泥不易沉澱。活性污泥混合液中溶解氧濃度以2mol/L左右為宜。
2.營養物:微生物生長需要一定的營養物。除碳外,微生物生長繁殖還需要各種微量元素,一般對氮磷的需求應滿足BOD5:N:P=100:5:1
3.PH和溫度:為維持活性污泥法處理設施的正常運轉,混合液的PH應控制在6.5-9.0之間,溫度應控制在20-30℃
4.有毒物質:應控制有毒物質的濃度。
㈦ 影響活性污泥吸附性能的因素
活性污泥的性能指標包括:混合液懸浮固體 (MLSS),污泥沉降比(SV),污泥指數[污泥體積指數(SVI),污泥密度指數(SDI)]。
影響活性污泥性能的環境因素:溶解氧——溶解氧濃度以不低於2mg/L為宜(2—4mg/L)。水溫——維持在15~25攝氏度,低於5攝氏度微生物生長緩慢。營養料——細菌的化學組成實驗式為C5H7O2N,黴菌為C10H17O6原生動物為C7H14O3N,所以在培養微生物時,可按菌體的主要成分比例供給營養。微生物賴以生活的主要外界營養為碳和氮,此外,還需要微量的鉀,鎂,鐵,維生素等。
碳源--異氧菌利用有機碳源,自氧菌利用無機碳源。
氮源--無機氮(NH3及NH4+)和有機氮(尿素,氨基酸,蛋白質等)。
一般比例關系:BOD:N:P=100:5:1
好氧生物處理:BOD5=500——1000mg/l
有毒物質
主要毒物有重金屬離子(如鋅,銅,鎳,鉛,鉻等)和一些非金屬化合物(如酚,醛,氰化物,硫化物等)。
廢水的厭氧處理主要用於高濃度有機廢水的前處理,厭氧活性污泥的性質和組成如下:由兼性厭氧菌和專性厭氧菌與廢水中的有機雜質形成的污泥顆粒。呈灰色至黑色,有生物吸附作用、生物降解作用和絮凝作用,有一定的沉降性能;顆粒厭氧活性污泥的直徑在0.5mm以上。
㈧ 求達人解決水處理方面的問題
水處理工藝:
污水處理一般來說包含以下三級處理:一級處理是它通過機械處理,如格柵、沉澱或氣浮,去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。二級處理是生物處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。三級處理是污水的深度處理,它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。可能根據處理的目標和水質的不同,有的污水處理過程並不是包含上述所有過程。
機械處理工段
機械(一級)處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構築物,以去除粗大顆粒和懸浮物為目的,處理的原理在於通過物理法實現固液分離,將污染物從污水中分離,這是普遍採用的污水處理方式。機械(一級)處理是所有污水處理工藝流程必備工程(盡管有時有些工藝流程省去初沉池),城市污水一級處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%。在生物除磷脫氮型污水處理廠,一般不推薦曝氣沉砂池,以避免快速降解有機物的去除;在原污水水質特性不利於除磷脫氮的情況下,初沉的設置與否以及設置方式需要根據水質特注的後續工藝加以仔細分析和考慮,以保證和改善除磷除脫氮等後續工藝的進水水質。
污水生化處理
污水生化處理屬於二級處理,以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的,其工藝構成多種多樣,可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、土地處理法等多種處理方法。日前大多數城市污水處理廠都採用活性污泥法。生物處理的原理是通過生物作用,尤其是微生物的作用,完成有機物的分解和生物體的合成,將有機污染物轉變成無害的氣體產物(CO2)、液體產物(水)以及富含有機物的固體產物(微生物群體或稱生物污泥);多餘的生物污泥在沉澱池中經沉澱池固液分離,從凈化後的污水中除去。
在污水生化處理過程中,影響微生物活性的因素可分為基質類和環境類兩大類:
一、基質類包括營養物質,如以碳元素為主的有機化合物即碳源物質、氮源、磷源等營養物質、以及鐵、鋅、錳等微量元素;另外,還包括一些有毒有害化學物質如酚類、苯類等化合物、也包括一些重金屬離子如銅、鎘、鉛離子等。
二、環境類影響因素主要有:
(1)溫度。溫度對微生物的影響是很廣泛的,盡管在高溫環境(50℃~70℃)和低溫環境(-5~0℃)中也活躍著某些類的細菌,但污水處理中絕大部分微生物最適宜生長的溫度范圍是20-30℃。在適宜的溫度范圍內,微生物的生理活動旺盛,其活性隨溫度的增高而增強,處理效果也越好。超出此范圍,微生物的活性變差,生物反應過程就會受影響。一般的,控制反應進程的最高和最低限值分別為35℃和10℃。
(2)PH值。活性污泥系統微生物最適宜的PH值范圍是6.5-8.5,酸性或鹼性過強的環境均不利於微生物的生存和生長,嚴重時會使污泥絮體遭到破壞,菌膠團解體,處理效果急劇惡化。
(3)溶解氧。對好氧生物反應來說,保持混合液中一定濃度的溶解氧至關重要。當環境中的溶解氧高於0.3mg/l時,兼性菌和好氧菌都進行好氧呼吸;當溶解氧低於0.2-0.3mg/l接近於零時,兼性菌則轉入厭氧呼吸,絕大部分好氧菌基本停止呼吸,而有部分好氧菌(多數為絲狀菌)還可能生長良好,在系統中占據優勢後常導致污泥膨脹。一般的,曝氣池出口處的溶解氧以保持2mg/l左右為宜,過高則增加能耗,經濟上不合算。
在所有影響因素中,基質類因素和PH值決定於進水水質,對這些因素的控制,主要靠日常的監測和有關條例、法規的嚴格執行。對一般城市污水而言,這些因素大都不會構成太大的影響,各參數基本能維持在適當范圍內。溫度的變化與氣候有關,對於萬噸級的城市污水處理廠,特別是採用活性污泥工藝時,對溫度的控制難以實施,在經濟上和工程上都不是十分可行的。因此,一般是通過設計參數的適當選取來滿足不同溫度變化的處理要求,以達到處理目標。因此,工藝控制的主要目標就落在活性污泥本身以及可通過調控手段來改變的環境因素上,控制的主要任務就是採取合適的措施,克服外界因素對活性污泥系統的影響,使其能持續穩定地發揮作用。
實現對生物反應系統的過程式控制制關鍵在於控制對象或控制參數的選取,而這又與處理工藝或處理目標密切相關。
前已述及溶解氧是生物反應類型和過程中一個非常重要的指示參數,它能直觀且比較迅速地反映出整個系統的運行狀況,運行管理方便,儀器、儀表的安裝及維護也較簡單,這也是近十年我國新建的污水處理廠基本都實現了溶解氧現場和在線監測的原因。
三級處理:
三級處理是對水的深度處理,現在的我國的污水處理廠投入實際應用的並不多。它將經過二級處理的水進行脫氮、脫磷處理,用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩餘污染物,並用臭氧或氯消毒殺滅細菌和病毒,然後將處理水送入中水道,作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業用水、防火等水源。
由此可見,污水處理工藝的作用僅僅是通過生物降解轉化作用和固液分離,在使污水得到凈化的同時將污染物富集到污泥中,包括一級處理工段產生的初沉污泥、二級處理工段產生的剩餘活性污泥以及三級處理產生的化學污泥。由於這些污泥含有大量的有機物和病原體,而且極易腐敗發臭,很容易造成二次污染,消除污染的任務尚未完成。污泥必須經過一定的減容、減量和穩定化無害化處理井妥善處置。污泥處理處置的成功與否對污水廠有重要的影響,必須重視。如果污泥不進行處理,污泥將不得不隨處理後的出水排放,污水廠的凈化效果也就會被抵消掉。所以在實際的應用過程中,污水處理過程中的污泥處理也是相當關鍵的。
一般水處理方法及原理
常用的水處理方法有:(一)沉澱物過濾法、(二)硬水軟化法、(三)活性炭吸附法、(四)去離子法、(五)逆滲透法、(六)超過濾法、(七)蒸餾法、(八)紫外線消毒法等,現在將這些處理法之原理及功能在此一一說明。
一、沉澱物過濾法:沉澱物過濾法的目的是將水源內之懸浮顆粒物質或膠體物質清除乾凈。這些顆粒物質如果沒有清除,會對透析用水其它精密的過濾膜造成破壞或甚至水路的阻塞。這是最古老且最簡單的凈水法,所以這個步驟常用在水純化的初步處理,或有必要時,在管路中也會多加入幾個濾器(filter)以清除體積較大的雜質。濾過懸浮的顆粒物質所使用的濾器種類很多,例如網狀濾器,沙狀濾器(如石英沙等)或膜狀濾器等。只要顆粒大小大於這些孔洞之大小,就會被阻擋下來。對於溶解於水中的離子,就無法阻攔下來。如果濾器太久沒有更換或清洗,堆積在濾器上的顆粒物質會愈來愈多,則水流量及水壓會逐漸減少。人們就是利用入水壓與出水壓差來判斷濾器被阻塞的程度。因此濾器要定時逆沖以排除堆積其上的雜質,同時也要在固定時間內更換濾器。
沉澱物過濾法還有一個問題值得注意,因為顆粒物質不斷被阻攔而堆積下來,這些物質 面或許有細菌在此繁殖,並釋放毒性物質通過濾器,造成熱原反應,所以要經常更換濾器,原則上進水與出水的壓力落差升高達到原先的五倍時,就需要換掉濾器。
二、硬水軟化法: 硬水的軟化需使用離子交換法,它的目的是利用陽離子交換樹脂以鈉離子來交換硬水中的鈣與鎂離子,*此來降低水源內之鈣鎂離子的濃度。其軟化的反應式如下:
Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1
Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1
式中的EX表示離子交換樹脂,這些離子交換樹脂結合了Ca2+及Mg2+之後,將原本含在其內的Na+離子釋放出來。
現在市面上出售的離子交換樹脂為球狀的合成有機物高分子電解質。樹脂基質(resin matrix)內藏氯化鈉,在硬水軟化的過程中,鈉離子會逐漸被使用耗盡,則交換樹脂的軟化效果也會逐漸降低,這時需要作還原(regeneration)的工作,也就是每隔固定時間加入特定濃度的鹽水,一般是10%,其反應方式如下:
Ca-EX2+2Na+ (濃鹽水)→ 2Na-EX+Ca2+
Mg-EX2+2Na+ (濃鹽水)→ 2Na-EX+Mg2+
如果水處理的過程中沒有陽離子的軟化,不只是逆滲透膜上會有鈣鎂體的沉積以致降低功效甚至破壞逆滲透膜,同時病人也容易得到硬水癥候群。硬水軟化器也會引起細菌繁殖的問題,所以設備上需要有逆沖的功能,一段時間後就要逆沖一次以防止太多雜質吸附其上。另一個值得注意問題的是高血鈉症,因為透析用水的軟化與再還原過程是*計時器來控制,正常情況還原作用大多發生在半夜,這是*閥門在控制,如果發生故障,大量鹽水就會涌進水源,進而造成病人的高血鈉症。
三、活性碳: 活性碳是由木頭,殘木屑,水果核,椰子殼,煤炭或石油底渣等物質在高溫下乾餾炭化而成,製成後還需以熱空氣或水蒸氣加以活化。它的主要作用是清除氯與氯氨以及其它分子量在60到300道爾頓的溶解性有機物質。活性碳的表面呈顆粒狀,內部是多孔的,孔內有許多約1Onm~lA大小的毛細管,1g的活性碳內部表面積高達700-1400m2,而這些毛細管內表面及顆粒表面就是吸附作用之所在。影響活性碳清除有機物能力的因素有活性碳本身的面積,孔洞大小以及被清除有機物的分子量及其極性(Polarity),它主要*物理的吸附能力來排除雜物,當吸附能力達飽合之後,吸附過多的雜質就會掉落下來污染下游的水質,所以必須定時利用逆沖的方式來清除吸附其上的雜質。
這種活性碳濾器如果吸附能力明顯下降,必須更新。測定進水及出水的TOC濃度差(或細菌數量差)是考量更換活性碳的依據之一。有些逆滲透膜對氯的耐受性不佳,所以在逆滲透之前要有活性碳的處理,使氯能夠有效的被活性炭吸附,但是活性碳上的孔洞吸附的細菌容易繁殖滋長,同時對於分子較大有機物的清除,活性碳的功效有限,所以必須*逆滲透膜在後面補強。
四、去離子法: 去離子法的目的是將溶解於水中的無機離子排除,與硬水軟化器一樣,也是利用離子交換樹脂的原理。在這 使用兩種樹脂-陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂利用氫離子(H+)來交換陽離子;而陰離子交換樹脂則利用氫氧根離子(OH-)來交換陰離子,氫離子與氫氧根離子互相結合成中性水,其反應方程式如下:
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1
上式中的的M+x表陽離子,x表電價數,M+x陽離子與陽離子樹脂上H-Re的氫離子交換,A-z則表陰離子,z表電價數,A-z與陰離子交換樹脂結合後,釋放出OH-離子。H+離子與OH-離子結合後即成中性的水。
這些樹脂之吸附能力耗盡之後也需要再還原,陽離子交換樹脂需要強酸來還原;相反的,陰離子則需要強鹼來還原。陽離子交換樹脂對各種陽離子的吸附力有所差異,它們的強弱程度及相對關系如下:
Ba2+>Pb2+>Sr2+>Ca2+>Ni2+>Cd2+>CU2+>Co2+>Zn2+>Mg2+>Ag1+>Cs1+>K1+>NH41+>Na1+>H1+
陰離子交換樹脂與各陰離子的親合力強度如下:
S02-4+>I->NO3->NO2->Cl->HCO3->OH->F-
如果陰離子交換樹脂消耗殆盡而沒有還原,則吸附力最弱的氟就會逐漸出現在透析用水中,造成軟骨病,骨質疏鬆症及其它骨病變;如果陽離子交換樹脂消耗盡了,氫離子也會出現在透析用水之中,造成水質酸性的增加,所以去離子功能是否有效,需要時常監視。一般是*水質的電阻系數(resistivity)或傳導度(conctivity)來判斷。去離子法所使用的離子交換樹脂同樣也會造成細菌的繁殖引起菌血症,這是值得注意的一點。
五、逆滲透法: 逆滲透法可以有效的清除溶解於水中的無機物,有機物,細菌,熱原及其它顆粒等,是透析用水之處理中最重要的一環。要了解"逆滲透"原理之前,要先解釋"滲透(osmosis)的觀念。所謂滲透是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液,其中溶質不能透過半透膜,則濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方,直到兩側的濃度相等為止。在還沒達到平衡之前,可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力,則前述之水分子移動狀態會暫時停止,此時所需的壓力叫作 "滲透壓 (osmotic pressure)",如果施加的力量大於滲透壓時,則水份的移動會反方向而行,也就是從高濃度的一例流向低濃度的一方,這種現象就叫作"逆滲透"。逆滲透的純化效果可以達到離子的層面,對於單價離於(monovalent ions)的排除率(rejection rate)可達90%-98%,而雙價離子(divalent ions)可達95%-99%左右(可以防止分子量大於200道爾敦的物質通過)。
逆滲透水處理常用的半透膜材質有纖維質膜(cellulosic),芳香族聚醞胺類(aromatic polyamides),polyimide或polyfuranes等,至於它的結構形狀有螺旋型(spiral wound),空心纖維型(hollow fiber)及管狀型(tubular)等。至於這些材質中纖維素膜的優點是耐氯性高,但在鹼性的條件下(pH ≥8.0)或細菌存在的狀況下,使用壽命會縮短。polyamide的缺點是對氯及氯氨之耐受性差。至於採用那一種材質較好,則目前還沒有定論。
如果逆滲透前沒有作好前置處理則滲透膜上容易有污物堆積,例如鈣,鎂,鐵等離子,造成逆滲透功能的下降;有些膜(如polyamide)容易被氯與氯氨所破壞,因此在逆滲透膜之前要有活性碳及軟化器等前置處理。逆滲透雖然價錢較高,因為一般逆滲透膜的孔徑約在l0A以下,它可以排除細菌,病毒及熱原甚至各種溶解性離子等,所以在准備血液透析析釋用水最好准備這一道步驟。
六、超過濾法:超過濾法與逆滲透法類似,也是使用半透膜,但它無法控制離子的清除,因為膜之孔徑較大,約10-200A之間。只能排除細菌,病毒,熱原及顆粒狀物等,對水溶性離子則無法濾過。超過濾法主要的作用是充當逆滲透法的前置處理以防止逆滲透膜被細菌污染。它也可用在水處理的最後步驟以防止上游的水在管路中被細菌污染。一般是利用進水壓與出水壓差來判斷超過濾膜是否有效,與活性碳類似,平時是以逆沖法來清除附著其上的雜質。
七、蒸餾法: 蒸餾法是古老卻也是有效的水處理法,它可以清除任何不可揮發性的雜質,但是無法排除可揮發性的污染物,它需要很大的儲水槽來存放,這個儲水槽與輸送管卻是造成污染的重要原因,目前血液透析用水不用這種方式來處理。
八、紫外線消毒法:紫外線消毒法是目前常使用的方法之一,它的殺菌機轉是破壞細菌核酸的生命遺傳物質,使其無法繁殖,其中最重大的反應是核酸分子內的pyrimidine鹽基變成雙合體(dimer)。一般是使用低壓水銀放電燈的人工253.7nm波長的紫外線能量。紫外線殺菌燈的原理與日光燈相同,只是燈管內部不塗螢光物質,燈管的材質是採用紫外線穿透率高的石英玻璃。一般紫外線裝置依用途分照射型,浸泡型及流水型。
在血液透析稀釋用水所使用的紫外線是安放在儲水槽到透析機器之間的管路上,也就是所有的透析用水在使用之前都要接受一次紫外線的照射,以達到徹底殺菌的效果。對紫外線的感受性最大的是綠膿 菌,大腸 菌;相反的,耐受性較大的則是枯草菌芽胞體。因為紫外線消毒法安全,經濟,對菌種的選擇性少,水質也不會改變,所以近年已廣泛使用這種方法,例如船上的飲用水就常使用這種消毒法
[編輯本段]野外水處理三種方式
關於野外的水是不是要處理以後才喝,每個人是有每個人不同的想法的。有些人認為野外人跡罕至,那會有什麼污染,喝了沒事。 其實呢,只要是我們這樣的業余選手能到的,那還能有什麼真正的沒有污染的地方呢?其實就算沒有污染,也不代表水裡沒有病毒,細菌,或者各種有害物質。在條件許可的情況下,能處理一下還是最好。 現在水處理的方式,主要是燒開,凈水葯品和過濾器 燒開 這是最實用,也最有效的手段了。缺點就是浪費燃料(當然用我曾經介紹過的zip爐子是例外),而且比較耗時間。 使用凈水葯片算是以化學的方式進行凈化,多半使用的是氯和碘。市場上的主流是用碘。比如上面的圖片里,白色的那瓶就是碘片。碘片的保存需要注意避光,避潮。凈水葯片使用上的優點是便宜,方便,輕巧。比較耗時,一般加入凈水葯片後20分鍾左右才能喝了。缺點是一是有異味異色。這點可以通過後期處理一下解決,比如上面那瓶黃色的葯片,就是用來除味的。或者加點果珍什麼的。二是有一種主要的病毒無法去除,cryptosporidium,這是可能是最常見的水中的寄生蟲了。第三容易引起過敏,同時會和某些食物或是用具起化學反應。 總的來說,凈水葯片因為它的輕巧,便宜,體積小,還是有著很大的市場。在使用上要注意的是一定要等至少20分鍾,二是不要連續使用超過一個星期。 凈化過濾器 這裡面其實有兩個分類,過濾器和過濾凈化器。主要的分別是,過濾器以過濾的方式去除細菌和寄生蟲。爾過濾凈化器除了能去除細菌和寄生蟲外,還能去除病毒。(基於REI的分類) 過濾器 一般的過濾凈化器,是通過在過濾的基礎上,再以化學的方式出去病毒,比如加碘,所以也具有了前面以化學方式凈水的凈水葯片的缺點。上面貼的這個號稱是唯一一個不用化學方式來除去病毒的凈水器。 使用凈化過濾裝置的好處是即時可以喝到水,幾乎不需要等待,而且幾乎也是最安全的凈水方式(使用過濾凈化器的話)。缺點是價格貴,很少有低於60美金的,後期成本也高,濾芯也需要花錢。體積大,重量大,幾乎都要1 lbs以上。使用時也需要經常維護,容易堵塞。 三種方式各有所長,怎麼選擇就是各人的觀點了。
㈨ 活性污泥的影響因素
能夠影響微生物生理活動的因素比較多,其中主要有:營養物質、溫度、PH值、溶解氧以及有毒物質等。
環境因素
影響活性污泥性能的環境因素:
溶解氧——溶解氧濃度以不低於2mg/L為宜(2—4mg/L)。水溫——維持在15~25℃,低於5℃微生物生長緩慢。營養料——細菌的化學組成實驗式為C5H7O2N,黴菌為C10H17O6原生動物為C7H14O3N,所以在培養微生物時,可按菌體的主要成分比例供給營養。微生物賴以生活的主要外界營養為碳和氮,此外,還需要微量的鉀,鎂,鐵,維生素等。
碳源--異養菌利用有機碳源,自養菌利用無機碳源。氮源--無機氮(NH3及NH4+)和有機氮(尿素,氨基酸,蛋白質等)。
一般比例關系:BOD:N:P=100:5:1
好氧生物處理:BOD5=500——1000mg/l
微生物的組成主要有六種:
由外到內水解細菌、發酵細菌、氫細菌和乙酸菌、甲烷菌、硫酸鹽還原菌、厭氧原生動物其中產甲烷絲菌是厭氧活性污泥的中心骨架。 參與活性污泥處理的微生物,在其生命活動過程中,需要不斷從周圍環境的污水中吸取其所必須的營養物質,包括:碳源、氮源、無機鹽類以及某些生長素等。待處理的污水中必須充分含有這些物質。
碳是構成微生物細胞的重要物質,參與活性污泥處理的微生物對碳源需求量較大,一般以BOD5計,不應低於100mg/L。生活污水碳源比較充足,對於一些碳源不足的工業廢水則應補充碳源,如生活污水或是澱粉等。
氮是組成微生物細胞內蛋白質和核酸的重要元素,氮源可來自N2、NH3、NO3等無機氮化合物,也可以來自蛋白質腖(音dong)以及氨基酸等有機含氮化合物。生活污水中氮源充足,不需要另行投加;工業廢水則應考慮含氮是否充足,必要時可投加尿素、硫酸銨等。
磷是合成核蛋白、卵磷脂以及其他磷化合物的重要元素,在微生物的代謝和物質轉化中起重要作用。輔酶I、輔酶II、磷酸腺苷等都含有磷。微生物主要從無機磷化合物中獲取磷。磷源不足將影響酶的活性,從而使微生物的生理功能受到影響。
一般三大營養物質(碳源、氮源、磷源)比例關系為BOD:N:P=100:5:1
硫是合成細胞蛋白質不可缺少的元素,輔酶A也含有硫。
鈉在微生物細胞中調節細胞和污水之間滲透壓所必需的。
鉀是多種酶的激化劑,具有促進蛋白質和糖的合成作用,還能控制細胞質的膠態和細胞質膜的滲透性。
鈣具有降低細胞質的透性,調節酸鹼度以及中和其他陽離子所造成的危害。
鎂在細胞質合成及糖的分解中起著活化作用,參與菌綠素的合成。
鐵是細胞色素氧化酶和過氧化氫結構的一部分,在氧的活化過程中,起著重要的催化作用。 「有毒物質」是指對微生物生理活動具有抑製作用的某些無機質及有機質,主要有重金屬離子(如鋅,銅,鎳,鉛,鉻等)和一些非金屬化合物(如酚,醛,氰化物,硫化物等)。 有毒物質對微生物毒害作用,有一個量的概念,只有在有毒物質在環境中達到某一濃度時,毒害和抑製作用才顯現出來。污水中的各種有毒物質只要低於這一濃度,微生物的生理功能不受影響。有毒物質的作用還與pH值、水溫、溶解氧、有無其他有毒物質及微生物的數量以及是否經過馴化等因素有關。
廢水的厭氧處理主要用於高濃度有機廢水的前處理,厭氧活性污泥的性質和組成如下:由兼性厭氧菌和專性厭氧菌與廢水中的有機雜質形成的污泥顆粒。呈灰色至黑色,有生物吸附作用、生物降解作用和絮凝作用,有一定的沉降性能;顆粒厭氧活性污泥的直徑在0.5mm以上。
㈩ 影響活性污泥法運行的主要因素有哪些這些因素的作用是什麼
答:影響活性污泥法運行的主要因素有:
1、BOD-負荷和SS負荷:它是曝氣池設計和運行的主要依據,它直接影響曝氣池的池容和出水水質;
2、水力停留時間(SRT)或污泥齡: 它也是曝氣池設計和運行的主要依據,它影響曝氣池的池容和出水水質;
3、活性污泥的活性:活性污泥的吸附、聚集、降解和沉澱性能的綜合描述。它影響污泥在沉澱池的停留時間、迴流污泥的濃度和再生池的設置等;
4、溶解氧(DO): 微生物利用氧降解有機污染物、微生物自身氧化速率和外界環境向水體的充氧效果的綜合反應,它是一個綜合指標 。它是微生物保持正常生理活動的反應。
5、氧的利用率:它關系曝氣池的形式,曝氣裝置的形式;
6、迴流污泥比:它直接影響迴流污泥的動力消耗和混合液污泥濃度;
7、混合液污泥濃度:它直接影響曝氣池的容積和污水處理效果。