目前,采用好氣微生物處理工業(ye) 廢水的方法已較為(wei) 廣泛普及。這些好氣微生物隻有在有氧的環境下,才能有效地將有機物質分解為(wei) 二氧化碳、水以及硝酸鹽等無害物質。在活性汙泥法處理工業(ye) 廢水中,通常通過監測和控製溶解氧(DO)含量來合理調整微生物所需的氧氣量。由於(yu) 大多數工業(ye) 廢水中並不天然含有溶解氧,因此常常需要借助各種曝氣設備向廢水中充氣以供給微生物所需氧氣。
溶解氧的作用至關(guan) 重要,它不僅(jin) 支持活性汙泥(即微生物群落)的形成與(yu) 細胞合成過程,同時也提供了微生物自身氧化代謝(包括內(nei) 源呼吸)所需的氧分,並促進了微生物對有機物的有效氧化分解。在活性汙泥法處理工業(ye) 廢水的過程中,曝氣區內(nei) 的溶解氧通常應控製在(2~4)mg/L的範圍內(nei) ,且曝氣區上、中、下層的溶解氧濃度誤差一般不宜超過0.5mg/L。
需要注意的是,過高的或過低的溶解氧水平都可能影響到微生物的正常代謝,從(cong) 而降低廢水處理效果。因此,精確調控溶解氧的含量對於(yu) 確保活性汙泥法有效處理工業(ye) 廢水至關(guan) 重要。
溶解氧(DO)濃度不精準控製,無論是過高或過低,都會(hui) 對水處理係統和生物發酵等眾(zhong) 多領域帶來一係列不利影響:
能耗增加:溶解氧濃度過高時,在廢水處理或者水產(chan) 養(yang) 殖的曝氣過程中,為(wei) 了維持這一水平會(hui) 過度供氧,導致能源浪費。例如,過多的鼓風機會(hui) 增加電力消耗。
係統不穩定:過量的溶解氧可能會(hui) 促進好氧微生物的快速增殖,進而引起活性汙泥膨脹等問題,造成生化處理係統的絮凝和沉澱過程變差,降低水質處理效率。
而溶解氧濃度過低時,好氧生物反應可能轉為(wei) 厭氧狀態,不僅(jin) 影響有機物的氧化分解進程,還會(hui) 因缺乏氧氣而使微生物活動受限,進一步影響整個(ge) 工藝流程的穩定性和處理效果。
硝化/反硝化過程紊亂(luan) :在汙水處理中,硝化菌是嚴(yan) 格的好氧菌,需要充足的溶解氧進行氨氮的氧化至亞(ya) 硝態氮和硝態氮;若溶解氧不足,硝化作用將受到抑製甚至停滯。
反硝化菌則在缺氧條件下將硝態氮還原為(wei) 氮氣。如果溶解氧控製不當,過高時會(hui) 阻止反硝化反應的進行,進而影響總氮去除率;而過低又無法保證硝化反應所需的基本條件,導致氮循環受阻。
主要依據:原水水質(有機物、氮、磷)、活性汙泥的濃度、汙泥沉降比、pH、溫度、食微比(F/M)等進行控製。
當然,書(shu) 麵上給的理論值:一般好氧條件下溶解氧濃度為(wei) ≥2.0 mg/L,厭氧條件下溶解氧濃度為(wei) ≤0.2 mg/L,缺氧條件下溶解氧濃度為(wei) 0.2-0.5 mg/L。具體(ti) 還是要根據實際情況來把握。
1. 原水水質
一般原水中有機物含量越多,微生物分解代謝的耗氧量越多,以及硝化反應等對溶解氧的需求,所以控製溶解氧時要注意進水水量的變化和進水中有機物的含量。
2. 活性汙泥濃度
在達到去除汙染物、並到達排放濃度的情況下要盡量的降低活性汙泥的濃度,這對於(yu) 降低曝氣量、減少電力消耗非常有利。同時,在低活性汙泥濃度情況下,更要注意不要過度曝氣,否則會(hui) 出現汙泥膨脹,使得出水混濁;當然,高的活性汙泥濃度需要較高的溶解氧,否則會(hui) 出現缺氧現象,使得汙水處理效果受到抑製。
3. 汙泥沉降比
過度的曝氣會(hui) 使細小的起泡附著在活性汙泥的菌膠團上,導致活性汙泥上浮到液麵,使得汙泥沉降性能變差。在實際操作中應該注意這個(ge) 問題,特別是發生汙泥絲(si) 狀膨脹時候,更容易導致曝氣的細小氣泡附著在菌膠團上,繼而導致液麵出現大量浮渣。
4. 溫度
不同溫度下,汙水中的溶解氧濃度不同,會(hui) 對活性汙泥濃度及微生物等產(chan) 生影響。低溫、高溫都會(hui) 影響水中溶解氧和微生物活性,使得汙水處理效率低下。對於(yu) 北方的低溫,通常是建立地下或半地下室或室內(nei) 處理;對於(yu) 高溫天氣,則是通過調節池來調節池內(nei) 溫度進而提高處理效率。
5. 食微比(F/M)
食微比越高,越低,需氧量相對就越高,這可以知道我們(men) 在水處理過程中通過食微比值來達到節能的目的,即在保證處理效果的前提下,盡量提高食微比,以避免不必要的曝氣消耗。
6、厭氧與(yu) 缺氧池的DO控製
厭氧菌代謝不需要氧氣,可以說氧氣對他們(men) 是有毒物質,因此要求係統內(nei) 溶解氧等於(yu) 零;缺氧反應是兼性菌參與(yu) 的生化反應,兼性菌是可以在好氧也可以在缺氧的情況下反應,為(wei) 了反硝化的進行要求係統的溶解氧在0.5mg/L以下,一般小於(yu) 0.2mg/L就稱為(wei) 厭氧段,大於(yu) 0.2mg/L小於(yu) 0.5mg/L稱為(wei) 缺氧段。
為(wei) 減少厭氧或者缺氧池DO含量可以從(cong) 一下幾個(ge) 方麵做工作。
①進水
汙水一般溶解氧很少,但是如果經過曝氣沉砂池或進水前有跌落充氧就要考慮控製減少氣量或減少落差,以減少充氧。
②回流汙泥
沉澱池進水的溶解氧夠用就好,隻要沉澱池不發生反硝化就好,太多的溶解氧會(hui) 使回流汙泥溶解氧過高。
③內(nei) 回流
AO/AAO都設計有內(nei) 回流,可以通過控製內(nei) 回流泵附近的曝氣使曝氣池這一段氣量少於(yu) 其他段,則內(nei) 回流帶回去的溶解氧也會(hui) 較少。
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