城镇污水处理厂尾水深度化学除磷试验研究
《2024年城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验研究》范文
《城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验研究》篇一一、引言随着城市化进程的加快,城市污水处理已成为环境保护领域的重要问题。
生物除磷技术因其具有低能耗、低污染、低运行成本等优点,成为目前应用最广泛的污水处理技术之一。
其中,化学强化生物除磷技术更是凭借其高效的处理效果在众多污水处理技术中脱颖而出。
本文通过试验研究,探讨了城市污水处理厂采用化学强化生物除磷技术的处理效果和优化策略。
二、试验材料与方法(一)试验材料本试验选取某城市污水处理厂作为研究对象,主要处理对象为城市生活污水。
试验中使用的化学试剂包括铁盐、铝盐等。
(二)试验方法本试验采用化学强化生物除磷技术,主要包括曝气池、缺氧池、排泥系统等工艺流程。
通过对曝气池中的水质参数进行监测,结合化学反应与生物过程共同去除水中的磷元素。
具体操作过程中,分别进行以下几个步骤:配水、调节pH值、投加化学药剂、曝气、缺氧搅拌等。
三、试验结果与分析(一)化学强化生物除磷效果通过试验数据可以看出,采用化学强化生物除磷技术后,污水处理厂对磷的去除率显著提高。
在投加适量的化学药剂后,水中的磷元素得到了有效去除,达到了较好的除磷效果。
同时,该技术还具有较好的抗冲击负荷能力,对于突然增加的污染物浓度具有较强的适应能力。
(二)影响因素分析1. pH值对除磷效果的影响:pH值是影响化学强化生物除磷效果的重要因素之一。
在试验过程中,通过调整pH值,发现当pH值在7.0-8.0之间时,除磷效果最佳。
因此,在实际操作中应控制好pH值,以保证最佳的除磷效果。
2. 投药量对除磷效果的影响:投药量是另一个影响化学强化生物除磷效果的重要因素。
试验表明,当投药量不足时,除磷效果不明显;而投药量过大则可能导致药剂浪费和二次污染。
因此,在实际操作中应合理控制投药量,以达到最佳的除磷效果。
四、优化策略与建议(一)优化工艺流程针对城市污水处理厂的实际情况,可以进一步优化工艺流程。
例如,在曝气池中增加缺氧搅拌时间,以提高生物除磷的效果;同时,在排泥系统中加强管理,确保排泥系统的正常运行,进一步提高除磷效率。
城市污水处理厂生物辅以同步或后置化学除磷工艺的试验研究
城市污水处理厂生物辅以同步或后置化学除磷工艺的试验研究为保护地表水环境质量,国家对污水处理厂出水水质要求逐步提高,其中为降低出水中总磷含量,污水厂通常辅以化学除磷来确保其出水达标。
本研究以龙王嘴污水处理厂为研究对象,对现有生物除磷工艺进行分析,以化学除磷工艺的优化为主要研究目标,在污水厂实际运行情况调研基础上,根据生物池进出水质,利用磷平衡分析方法分析了生物除磷的效果,推算出其出水总磷理论公式,阐述了化学除磷的必要性;然后利用实验室小试试验对现有城市污水处理中化学除磷工艺投药点、投药量参数进行了分析探讨,得到有利于除磷的最佳投药点和最佳投药量模型,并对由此产生的污泥量公式进行了初步研究,所有这些可为实际污水厂化学除磷提供必要的技术指导。
通过本研究得到如下结果。
(1)龙王嘴污水厂进出水水质现状分析得出,生物池生物除磷作用明显,厌氧池和好氧池出现较为显著的释磷和吸磷现象,75%的时段内生物池出水总磷(TP)满足一级A的要求;基于实测数据的生物池磷平衡分析得到,磷平衡率平均为97.2%,生物池进水中TP主要通过排出剩余污泥的方式去除,其约占TP去除量的90%,(2)基于生物池磷平衡理论、COD利用率前期分析结果及污泥龄计算假定,建立如下出水TP的理论计算公式:(?)实际运行结果表明,理论计算出水TP与实际出水TP含量较为接近,该公式可以根据生物池进水情况对其出水磷含量进行预测,为后续化学除磷研究奠定基础。
(3)利用实验室小试试验得到,同步投药工艺以混凝和化学沉淀除磷机理进行除磷,后置工艺中,磷主要以溶解性形式存在,其主要机理为化学沉淀,处理效果和混凝剂利用率较低。
当PAC投加量为2mg/L时,同步投药工艺TP去除量为0.12mg/L,而后置投药工艺为0.08mg/L,同步投药工艺去除总磷量约为后置投药工艺TP去除量的1.5倍。
(4)实验室化学除磷投药量小试试验结果表明,化学除磷药剂PAC的投药量与污水中磷的存在形式关系密切,龙王嘴污水处理厂进水中非溶解性TP约占进水总磷的60%,出水中非溶解性总磷以SS生物磷和胶体或颗粒态磷形式存在,其易于通过絮凝作用去除,投药量较低。
AO功能湿地对城镇污水厂尾水脱氮除磷的效果研究的开题报告
AO功能湿地对城镇污水厂尾水脱氮除磷的效果研究的开题报告一、研究目的随着城市化进程的加速和城镇化水平的不断提高,城镇污水排放量不断增加,对周围水体环境造成了严重的污染。
为了解决这一问题,越来越多的城镇污水处理厂采用了集中式处理的方式,但是这种方式对脱氮除磷的效果并不理想,因此需要寻找一种更加有效的处理方式。
本研究旨在探索利用AO功能湿地处理城镇污水厂尾水中氮、磷的效果,为城镇污水处理提供一种新的解决方案。
二、研究内容1. 建立AO功能湿地实验系统本研究将建立一个AO功能湿地实验系统,利用大型污水处理设备,模拟城镇污水处理厂的实际情况,探究AO功能湿地对尾水脱氮除磷的效果。
2. 研究AO功能湿地对氮磷去除的影响因素在建立的AO功能湿地实验系统中,本研究将探究水力停留时间、水质特性、处理负荷和空气供应等因素对AO功能湿地去除氮磷的影响。
3. 分析AO功能湿地处理效果本研究将在实验系统中对AO功能湿地处理尾水的效果进行评估,通过监测出水水质指标、传质模型计算等方法,分析AO功能湿地对尾水中氮磷的去除效率,并与传统污水处理方法进行比较。
三、研究意义1. 提高城镇污水处理效率当前城镇污水处理方法中,脱氮除磷通常采用传统的生化方法,但是效果不理想。
本研究将探索采用AO功能湿地的方式处理污水,可以有效的提高污水处理效率,改善城市水环境质量。
2. 探索新型污水处理技术本研究将探索AO功能湿地在城镇污水处理中的应用,为城镇污水处理提供一种新的技术路径,为污水资源化利用和环保产业的发展提供技术支撑。
四、研究进度安排1. 建立AO功能湿地实验系统,完成调试和验收,预计用时1个月。
2. 研究水力停留时间、水质特性、处理负荷和空气供应等因素对AO 功能湿地去除氮磷的影响,预计用时3个月。
3. 分析AO功能湿地处理效果,完成出水水质指标、传质模型计算等分析工作,预计用时1个月。
4. 撰写开题论文,预计用时1个月。
五、研究预期成果1. 建立AO功能湿地实验系统,寻找城镇污水处理的一种新的技术路径。
城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验
城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验摘要:在我国经济和社会不断发展的过程中,产生了很多因人为原因而造成的污染问题,为了能够对这些污染问题进行清除,使生态环境与社会经济同步发展,我们就要大力发展环保产业,因此我们要针对环保产业当前的发展现状进行研究,探索使环保产业更加优化、完善的发展对策。
本文对城市污水除磷现状分析,最终采用化学反应除磷技术对生物技术除磷强化辅助的方案。
关键词:污水处理;生物技术;除磷随着我国对水污染问题的重视,对污水排放的要求势必会提高(TP0.5mg/L),单纯的生物处理工艺将很难达到要求。
在城市中,水污染中的磷主要来自人类排泄物、厨房清洁用水和食物残渣等,传统城市中生活用水含磷量较低,通常在2-3mg/L。
磷污染主要来自工业废水,化工污染排出的大量废水污染下水管道,导致城市污水的含磷量大幅度提升,给污水除磷带来较大的困难。
就当前工厂相关的处理技术来说,主要包括通过化学反应除磷和生物降解除磷方式。
化学反应除磷是将含磷的污水与相应的化学试剂融合发生化学反应,从而除去污水中的磷成分,生物溶解则是在好氧的情形下,利用相应的微生物处理技术将磷酸质溶解处理。
一般来说,生物溶解除磷稳定性较低,通过化学反应去除污水中磷成分更为稳定,且不易受到污水的COD/TP数值影响。
一、城市污水处理厂除磷处理现状随着我国污染物污水量迅速增加的现状,合理科学的处理污水受到人们的关注以及重视,污水处理厂排放指标相应提高(TP≤0.5mg/L),仅仅只利用生物溶解除磷的方式很难达到排放标准的要求。
所以,应当合理的将化学反应除磷技术与生物溶解除磷技术相互融合在一起,使其相互作用,相互加强,从而形成一个完整的污水处理厂除磷体系,并且使其工作效率大幅度提升,具体工作过程简单便利、成本低、可行性高。
一般的污水处理工程中会采用一种除磷方式为主,化学反应除磷方式为强化辅助的处理方案。
因为一般的污水处理工作是要去除污水中的氮和磷成分,去除这两种成分的根本是碳元素的供给,而大多数污水处理厂处理中的进水成分中碳源不足,所以应当合理的采用化学反应除磷的处理技术来强化辅助除磷效果。
城镇污水处理厂生物化学强化除磷方法的研究
城镇污水处理厂生物化学强化除磷方法的研究随着城镇化的不断发展,城镇污水处理厂起到了重要的作用。
其中,污水处理厂生物化学强化除磷方法是一种有效的除磷技术。
本文将从背景介绍、方法研究和未来展望等方面对城镇污水处理厂生物化学强化除磷方法进行探讨。
背景介绍:城镇污水处理是一项重要的环保措施,其目的是将污水中的有机物、氮和磷等污染物去除或转化,以减少对水体的污染。
其中,磷是污水中的重要污染物之一,过高的磷浓度会导致水体富营养化,引发水华等问题。
传统的生物处理方法往往无法完全去除磷,因此需要采用生物化学强化除磷方法。
方法研究:1.传统除磷方法的局限性:传统的生物处理方法如生物接触氧化法和强化生物膜法等,对磷的去除效果受到限制。
因此,需要通过生物化学强化除磷方法来提高磷的去除效果。
2.生物化学强化除磷方法的原理:生物化学强化除磷方法主要通过添加吸附剂、金属盐和微生物等来增强污水中磷的去除效果。
其中,吸附剂能够吸附磷,金属盐能够与磷形成沉淀,微生物能够转化磷为无机磷形式,从而达到除磷的目的。
3.方法优化与探索:研究人员通过对生物化学强化除磷方法进行优化和探索,以提高除磷效果。
例如,确定适当的添加剂浓度、pH值和温度等条件,选择合适的吸附剂和金属盐,优化微生物菌群等。
同时,还可以通过联合其他污水处理技术如生物滤池、活性炭吸附等,进一步提高除磷效果。
未来展望:1.快速、高效、低成本的磷去除技术:当前的生物化学强化除磷方法仍然存在一些问题,如处理效率低、成本高等。
因此,未来需要研究开发更加快速、高效和低成本的磷去除技术,以满足城镇污水处理的需求。
2.磷资源化利用:除磷的过程中可以回收磷资源,然后进行利用。
例如,可以将回收的磷用于农业肥料生产等领域,实现资源的循环利用。
3.磷去除与其他污染物的协同处理:污水中不仅含有磷,还含有其他污染物如有机物和氮等。
未来的研究可以将磷去除与其他污染物的协同处理进行结合,以提高整个污水处理过程的效率和效果。
城市污水处理厂低CN比尾水深度脱氮除磷技术研究
城市污水处理厂低CN比尾水深度脱氮除磷技术研究再生水回用是解决城市水资源危机的必然途径.作为再生水水源的城市污水处理厂尾水中仍有一定浓度的氮、磷含量,严重影响再生水的品质及其使用价值.因此为了确保再生水品质有必要对城市污水处理厂尾水进行深度脱氮除磷处理.然而城市污水处理厂尾水存在C/N比低和工艺实现同步脱氮除磷较为困难等问题.固相纤维素碳源玉米芯因实现了低C/N比尾水深度反硝化脱氮而备受关注.然而,单纯以玉米芯作为反应器填料难以实现反硝化脱氮同步高效除磷.有研究表明,硫磺与海绵铁混合而成的硫铁复合填料在低C/N比尾水深度脱氮除磷方面具有独特的优势.将纤维素碳源玉米芯与硫铁复合填料有机结合构造出固相纤维素碳源+硫铁填料脱氮除磷复合系统 (solid carbon source of cellulose and sulfur/sponge iron process,SCSC-S/Fe复合系统),将实现低C/N比尾水深度反硝化脱氮同步除磷的目的.温度是影响微生物生命活动的重要因素之一.在一定温度范围内,随温度升高胞内酶活性、细胞膜的流动性逐渐增强,微生物种群数量增多.赵文莉等研究发现,作为反硝化滤池滤料的玉米芯表面主要附着纤维素类降解菌和反硝化细菌.玉米芯中的纤维素、半纤维素被纤维素类降解菌分解成小分子有机物,为异养反硝化细菌脱氮提供有机碳源.有研究表明,温度对纤维素降解和反硝化脱氮过程影响较大.目前,关于温度对纤维素类降解菌和反硝化细菌影响差异的研究鲜有报道.因此,了解纤维素类降解菌和反硝化细菌对温度变化的敏感程度,掌握纤维素类物质作为碳源进行反硝化脱氮时的适宜温度,可为更好地利用纤维素碳源提供理论基础.本研究针对城市污水处理厂低C/N比尾水深度脱氮除磷问题,探究不同温度下SCSC-S-Fe复合系统脱氮同步除磷效果,通过扫描电镜 (SEM) 对初始态玉米芯及反应后不同温度下玉米芯表面微生物附着情况,并结合细菌16S rRNA基因克隆文库来分析玉米芯表面微生物种群特性,分析了温度对反硝化细菌和纤维素降解细菌影响的敏感程度,以期为城市污水处理厂尾水深度脱氮除磷提供技术参考.1 材料与方法1.1 实验装置实验装置如图 1所示,SCSC-S/Fe复合系统主要由异养反硝化脱氮滤柱 (A柱) 和硫铁填料脱氮除磷滤柱 (B柱) 组成,均为有机玻璃材质,内径19 cm,高度100 cm,有效容积分别为5 L和5.3 L. A柱填充由尼龙丝网包裹着氢氧化钠处理过的玉米芯,填充高度为45 cm,其中将玉米芯切割成长宽高约为3 cm×1 cm×1 cm的小长方体. B柱上层装有高度为50 cm质量比为2:3的粒径为2~3 mm硫磺和粒径3~5 mm海绵铁复合填料;下层用粒径为5~8 mm的石灰石填装作为过滤层,有效高度为40 cm. A、B柱水流方式分别为上向流和下向流.图 1 SCSC-S/Fe实验装置示意1.2 实验水质实验用水为在自来水中加入KNO3、KH2PO4模拟城市污水处理厂尾水中的TN和TP含量,并用1 mol ·L-1的HCl调节pH值.该水水质特征为:ρ(NO3--N)33~36mg ·L-1,ρ(TP) 1.4~1.6 mg ·L-1,pH 6.8~7.2.1.3 实验方法与分析指标反应器采用接种挂膜法启动,接种污泥来自北京某污水处理厂回流污泥,具体参考李素梅等[12]提供的反应器启动方法.待出水水质各项指标趋于稳定后,启动过程完成.控制水力停留时间 (HRT) 为9 h不变,其中A柱的HRT=3 h,B柱的HRT=6 h.实验设定4个温度梯度:15、20、25和30℃.每次变更条件后,稳定一周后再开始对A柱进、出水和B柱出水取样检测,实验稳定运行127 d.当温度20℃和30℃做完后,分别提取反应器中部玉米芯表面生物膜,具体微生物MiSeq高通量测序过程及分析方法参考郝瑞霞等[13]提供的操作步骤和分析方法.检测项目包括进出水NO3--N、NO2--N、NH4+-N、SO42-、TN、TP、TFe、COD和pH 值. 表 1列出分析项目与分析仪器.表 1 分析项目与仪器2 结果与讨论2.1 不同温度下复合系统脱氮除磷效果2.1.1 反硝化脱氮效果及分析图 2为不同温度下该系统NO3--N及TN去除情况.从中可知,温度从15、20、25℃升高30℃时,系统TN平均去除率分别为78.88%、88.62%、90.43%和92.70%;NO3--N去除率变化不明显;系统出水NO3--N浓度从0.8mg ·L-1左右逐渐降低到0 mg ·L-1,出水NO2--N浓度从3.53 mg ·L-1逐渐降低到0.49mg ·L-1左右,NH4+-N浓度从3.23mg ·L-1逐渐降低到2.08 mg ·L-1左右;A柱TN去除量随温度升高逐渐增加,从4.58 mg ·(L ·h)-1增加到6.91 mg ·(L ·h)-1左右, B柱TN去除量变化不明显.数据表明,温度从15℃升高到20℃时,系统TN去除率增加10%,从20℃升高到30℃过程中变化不明显;出水中的氮主要以NO2--N、NH4+-N形式存在;A、B柱共同作用将系统内硝酸盐氮去除,A柱TN去除量随温度升高逐渐增加.(a) 系统TN、NO3--N去除率及出水TN浓度; (b) 系统出水NO3--N、NO2--N和 NH4+-N浓度; (c) A、B柱TN去除量图 2 SCSC-S-Fe复合系统不同温度下硝酸盐及总氮去除情况SCSC-S/Fe复合系统中存在异养反硝化、硫自养反硝化、氢自养反硝化和零价铁的化学还原作用等脱氮作用.硫自养反硝化、氢自养反硝化和零价铁的还原作用可以有效弥补异养反硝化过程中碳源的不足.有研究表明[14, 15],在反硝化脱氮过程中,多种脱氮作用混合条件下系统的脱氮能力比单一反硝化作用更强.因此,SCSC-S/Fe复合系统具有高效的反硝化脱氮效率.2.1.2 除磷效果图 3为该系统在不同温度下除磷情况.从中可知,温度逐渐升高过程中,系统TP平均去除率从15℃的82.95%逐渐升高到30℃的89.15%,出水TP浓度从0.3mg ·L-1降低到0.2mg ·L-1左右;A柱占系统除磷比例的10%,B柱占90%左右.数据表明,SCSC-S/Fe复合系统具有较高的除磷效率,TP去除率随温度升高而增加,系统中的磷主要在B柱内去除.(a) 系统TP去除率及出水TP浓度;(b) A、B柱对系统除磷的贡献比例图 3 SCSC-S/Fe复合系统除磷情况2.2 玉米芯表面SEM分析为了探究玉米芯表面微生物附着特性及对比其表面反应前后的变化,对初始玉米芯及反应后不同温度的玉米芯表面进行扫面电子显微镜 (SEM) 分析.根据权晓琴等的研究,玉米芯横截面的显微结构主要由内部的纤维管束和外部表层结构组成,其中纤维管束主要由纤维素和半纤维素组成,而外部表层主要由木质素和纤维素构成. 图 4为初始态玉米芯及内外组织挂膜反应后的扫描电镜图.对比图 4(a)和4(b)可知,30℃时微生物已将玉米芯内部纤维管束分解为细丝状,其周围组织附着大量球状微生物,也有少量的杆状微生物,说明玉米芯纤维管束有利于微生物附着分解.从图 4(c)和4(d)可知,玉米芯表层组织均匀附着球状微生物,将玉米芯表面降解为一些孔洞,30℃时表层附着的微生物和孔洞数量要比20℃时多,30℃时玉米芯表层有些地方已被微生物分解成较大的孔洞.据报道,反硝化细菌和纤维素类降解菌均以杆状、球状微生物为主,本研究中玉米芯表面微生物存在形态与文献报道基本一致.除此之外,对比玉米芯表层和内部组织的生物降解程度可知,玉米芯内部纤维管束结构更易于微生物降解.因此玉米芯作碳源时应将其切割纤维管束暴露出来.图 4 反应前后玉米芯扫描电镜图片2.3 微生物种群特性分析2.3.1 样品合理性分析为了更好地分析温度对纤维素类降解菌和反硝化细菌敏感程度,分别在20℃和30℃条件下提取玉米芯表面生物膜,运用细菌MiSeq高通量测序技术,分别获得25 827和31 272条优化序列,将优化后的序列在相似性为97%条件下归为一个操作单元 (OTU),分别得到250和376个OTUs.常用覆盖度指数和样品稀释Shannon曲线来表征样品取样的合理性.覆盖度指数越大表明序列被检测出来的概率越高;稀释曲线随着测序序列越趋向平坦越表明取样合理.本研究样品的覆盖度指数均为0.998 048,样品的稀释曲线如图 5所示,结果表明本研究中样品合理.图 5 样品的Shannon曲线2.3.2 微生物种群特性分析为得到每一种微生物的详细信息,将得到的OTUs与Silva库对比聚类,结合分类学分析方法,分别在门 (phylum) 和属 (genus) 分类水平下聚类分析样本群落特性,其结果如图 6所示.图 6 A柱内微生物分布情况从图 6(a)可知,样品分类后共得到6种已知菌门,Proteobacteria (变形菌门) 在20℃和30℃条件下均为比例最大的菌门,其相对丰度分别为60%和44.72%,变形菌门中大部分微生物趋向于在厌氧环境下通过分解有机物进行反硝化脱氮过程;Bacteroidetes (拟杆菌门) 中大多数细菌可以将纤维素降解成可溶性糖类,其相对丰度分别为19.46%和24.53%;Firmicute (厚壁菌门) 中大多数细菌可以参与污泥反硝化脱氮过程,其相对丰度分别为13.29%和7.31%;Acidobacteria (酸杆菌门) 相对丰度分别为0.31%和3.85%,这类细菌可以将纤维素、半纤维素降解成可溶性糖类和有机酸;Spirochaetae (螺旋菌门) 是一类可以专一降解半纤维素的细菌,其相对丰度分别为1.88%和12.84%;Fibrobacteres (纤维杆菌门) 细菌细胞周质中含有纤维素酶可以分解纤维素,其相对丰度分别为0.56%和2.0%.数据表明,30℃条件下降解纤维素、半纤维素有关的菌属占已知细菌菌属的43.22%,比20℃时高出11.01%;30℃条件下与反硝化有关菌属占已知细菌菌属的52.03%,比20℃下降了21.26%.下文将从细菌属水平更详细地探讨温度对微生物种群特性的影响.图 6(b)为微生物在属水平特性分布情况,根据现有文献报道具有降解纤维素或反硝化脱氮作用相关的菌属,其功能及所占的比例如表 2所示.玉米芯表面生物膜中与反硝化脱氮有关的主要菌种包括:Rhodocyclaceae (红环菌科)、Dechloromonas菌属、Comamonadaceae (丛毛单胞菌科)、Zoogloea(动胶菌属)、Thauera(陶厄氏菌) 和Blvii28_wastewater-sludge_group菌属,在20℃时这些菌属占已知微生物菌属的35.63%,比30℃时所占比例高出7.88%.生物膜中与纤维素降解有关的主要有Treponema_ 2菌属、Paludibacter(沼杆菌属)、Bacteroides(拟杆菌属) 和Spirochaetaceae (螺旋体科),在20℃时其所占比例为已知菌属的4.42%,比30℃时低13.87%.表 2 样本中主要菌属的功能及其所占比例可见,温度从20℃升高到30℃时,反硝化细菌所占已知微生物菌属的比例降低,纤维素类降解菌所占的比例增加,表明降解纤维素类细菌随温度升高比反硝化细菌增长更快,受温度影响更大.2.3.3 温度对系统内具有除磷作用微生物的影响玉米芯表面附着具有反硝化聚磷作用的Rhodocyclaceae菌科和Dechloromonas菌属,可见A柱依靠生物除磷作用将磷去除,生物除磷作用包括反硝化聚磷作用和微生物生长代谢吸收作用.如表 2所示,在20℃和30℃条件下,Rhodocyclaceae菌科和Dechloromonas菌属所占比例变化不大,分别为20.22%和19.56%.可见,温度从20℃升高到30℃过程中,该系统中具有除磷作用的微生物种群所占比例几乎不变.2.4 反硝化细菌和纤维素降解细菌对温度的敏感程度从微生物种群特性部分可知,填装玉米芯的A柱存在纤维素类降解菌和反硝化细菌,纤维素类降解菌将纤维素、半纤维素分解成利于异养反硝化细菌利用的可溶性糖类,此过程中产生的有机酸有助于维持体系pH值稳定,出水pH值和COD浓度如图 7所示.图 7 A柱pH值及出水COD浓度为了探究温度对纤维素类降解菌和反硝化细菌的影响程度大小,通过纤维素降解产生的COD与反硝化消耗的COD之间的比例系数η进行分析,即:其中纤维素降解产生的COD (COD总) 包括A柱进、出水COD的差值 (ΔCOD) 和反硝化脱氮消耗COD (COD消耗),即COD总=ΔCOD+COD消耗,以上计算均取每个温度下的平均值.有研究表明,在反硝化系统中异养反硝化脱氮作用大小可以用COD的消耗量来表征,理论上异养反硝化每将1 gNO3--N还原成N2需要消耗2.86 g COD,如果考虑微生物同化产能和氧化消耗的COD,实际上反硝化所需的C/N比在3以上,本研究取C/N比等于3, 其计量关系如公式 (1) 所示.根据图 7中A柱进、出水NO3--N浓度差 (ΔNO3--N) 和公式 (1) 计算出A柱反硝化脱氮过程中COD消耗,进而计算出η值,结果如图 8(b)所示.从中可知,随温度升高η值逐渐增大,表明随温度升高微生物降解纤维素产生的有机物速率大于反硝化脱氮消耗速率,即纤维素类降解细菌比反硝化细菌随温度升高增长更快、受温度影响更大.具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。
Zn-Al-LDH及其焙烧产物对污水处理厂尾水除磷的研究
Zn-Al-LDH及其焙烧产物对污水处理厂尾水除磷的研究Zn/Al-LDH及其焙烧产物对污水处理厂尾水除磷的研究摘要:随着人口的增加和工业化的发展,污水处理成为大城市和工业区必备的设施。
然而,传统的生物法对含磷污水处理的效果有限。
因此,研究新型的材料用于污水处理成为一个重要的课题。
本文研究了一种称作Zn/Al-LDH的材料及其焙烧产物对污水处理厂尾水中磷的去除效应,并通过实验结果进行分析和讨论。
引言:磷是植物生长过程中不可或缺的养分,然而过量的磷会导致水体富营养化,引发藻类暴发和水生生态系统的破坏。
因此,对污水中磷的有效去除成为污水处理厂的一项重要任务。
当前,传统的生物法和化学法对磷的去除效果有限,因此研究新型的材料用于磷的去除显得尤为重要。
方法:本研究采用Zn/Al-LDH和其焙烧产物作为吸附材料,通过一系列实验考察材料的去除效果及其影响因素。
实验中,我们首先制备了不同比例的Zn/Al-LDH材料,然后将尾水样品与材料进行接触,调节溶液pH值和温度等条件,研究Zn/Al-LDH的吸附效果。
最后,对实验结果进行系统的分析和讨论。
结果和讨论:实验结果表明,Zn/Al-LDH及其焙烧产物对尾水中的磷有良好的吸附效果。
随着Zn/Al比例的增加,材料的吸附容量逐渐增加。
同时,适当的调节溶液的pH值可以提高吸附效果。
研究还发现,在较高的温度下,Zn/Al-LDH对磷的吸附效果更好。
对实验结果进行分析后发现,材料表面的氢氧根离子起到了重要的吸附作用。
此外,通过对焙烧产物的研究,发现焙烧过程可以进一步提高材料的吸附容量,但过高的温度会导致材料结构的破坏,从而影响吸附效果。
结论:Zn/Al-LDH及其焙烧产物对污水处理厂尾水中的磷具有较好的吸附效果,可以提供一种有效的去除磷的方法。
合理选择材料比例、调节溶液pH值和温度可以进一步提高去除效果,并通过焙烧过程提高材料的吸附容量。
本研究为污水处理厂尾水中磷的去除提供了一种新的思路和方法。
《2024年城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验研究》范文
《城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验研究》篇一一、引言随着城市化进程的加快和工业的发展,城市污水处理问题变得日益突出。
在众多的污染物中,磷是水体富营养化的主要元素之一。
为了有效控制水体富营养化,城市污水处理厂必须具备高效的除磷技术。
化学强化生物除磷(Chemically Enhanced Biological Phosphorus Removal,简称CEBPR)技术因其高效的除磷效果和较低的运行成本,近年来受到了广泛关注。
本文通过实验研究,探讨了城市污水处理厂采用化学强化生物除磷技术的效果及其影响因素。
二、试验材料与方法(一)试验材料试验所用污水来自某城市污水处理厂,主要包括生活污水和部分工业废水。
试验所用药剂主要为铁盐和铝盐等化学药剂。
(二)试验方法本试验采用静态实验和动态模拟实验相结合的方法。
首先,在实验室条件下,通过静态实验,探讨不同投药量、pH值等参数对除磷效果的影响;其次,将静态实验结果应用于动态模拟实验,以验证CEBPR技术在真实污水处理环境中的效果。
三、试验结果与分析(一)静态实验结果1. 投药量对除磷效果的影响:随着投药量的增加,污水中磷的去除率也相应提高。
但当投药量达到一定值后,继续增加投药量对除磷效果的提高并不明显,甚至可能产生二次污染。
2. pH值对除磷效果的影响:pH值对除磷效果有显著影响。
在适当的pH值范围内,污水中磷的去除率较高。
当pH值过高或过低时,除磷效果均会受到影响。
(二)动态模拟实验结果在动态模拟实验中,CEBPR技术表现出较高的除磷效率。
经过处理后,出水中磷的浓度明显低于进水,达到了预期的除磷效果。
此外,该技术还具有一定的抗冲击负荷能力,对于突发性污染事件有一定的应对能力。
四、讨论CEBPR技术作为一种高效的生物除磷技术,其核心是通过投加化学药剂来强化生物除磷过程。
在实验中,我们发现投药量和pH值是影响除磷效果的两个关键因素。
适当增加投药量可以提高除磷效果,但需避免过量投药以防止产生二次污染。
污水处理中对氮和磷的深度去除技术研究
污水处理中对氮和磷的深度去除技术研究随着城市化进程的加速,污水处理成为现代城市建设的重要组成部分。
而在污水中,氮和磷是主要的污染物,对水体生态环境和人类健康带来威胁,因此深度去除氮和磷成为污水处理的重要环节。
1. 氮和磷的生态作用与处理需求氮和磷是生命存在留下的基本元素,但它们过量的排放会在自然水环境中引发一系列问题。
氮污染会引起水体富营养化,促进藻类生长,使水质恶化;而磷污染则会增加水中有害氮素成分的含量,造成水中生命体吸收过多的磷,导致水质变质,水生生物群落作用过程发生不良变化。
由于氮和磷的生态风险,目前已有相关法律作为污染物的管理标准。
要求污水处理厂对氮和磷做到深度去除,确保处理后的污水达到指定的排放标准。
2. 常见的氮磷去除技术目前,氮和磷的去除技术主要包括生化法、化学法等。
生化法主要是指通过菌群的代谢过程去除氮和磷,包括厌氧处理、好氧处理、反硝化和硝化除磷等;而化学法则是先将污水处理成具有一定特性的水质,然后按照所需求去除氮和磷的特性进行针对性的处理,包括化学沉淀法、结晶法、离子交换法、高级氧化法等。
3. 新型去除技术的研究尽管传统的氮和磷去除技术已经相对成熟,但仍然存在着很多问题,例如投入成本较高、效益不稳定、反应速率较低等问题。
因此,研究新型的氮和磷去除技术,是当前污水处理工程需要面对的挑战。
3.1. 生物电化学技术生物电化学技术是一种新型的氮和磷去除技术,通过生物与电子的接口作用,加速污染物的降解。
这种技术的优势在于设备简单、工艺稳定、投入成本低,而且具有更加环保的特性。
目前,在生物电化学技术中,节能、高效的微生物贡献最大。
当微生物附着在电极表面时,它们能够利用媒质中的电子将化学反应加速。
3.2. 细菌自聚集(Bacterial Self-aggregation)细菌自聚集是一种高效的氮和磷去除技术。
在这个技术中,加入细菌自同种聚集,它们在整个处理生命周期内都能够维持其良好的营养状态。
城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验研究85
城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验研究摘要:我国城市地下水或多或少受到了污染,据研究证明我国污水中的磷多半来源于各种含磷的洗涤剂,有些磷污染则来源于人类的工业废水或者生活废水或者各种排泄物。
众所周知,磷是导致水体富营养化的最重要的因素,其作用甚至超过了氮或者其他元素,如果水体中的磷元素含量一旦超标,将会导致水体中藻类大量繁殖,因此,对我国城市污水进行除磷就格外重要了。
关键词:城市污水处理;生物除磷;实验研究随着我国全民经济的全速发展,城市建设也得到了相应的快速发展,与此同时,城市的污染物污水的排放量也大幅度上升,对城市的生态环境造成很大程度的破坏,因此对于城市污水处理厂的合理处理是提升城市生态效能的主要手段。
一、化学反应除磷强化辅助生物溶解除磷的技术基础及其特征化学反应除磷是通过在污水或者污泥之中投放化学试剂并使其与污水或者污泥中的磷酸质盐发生化学反应产生固体不溶性物质,与污水或者污泥形成隔离,达到降低去除污水或者污泥中磷、氮成分含量的目的。
生物溶解除磷是通过微生物在好氧环境下的快速繁殖增长,来过量的吸收污水中的磷成分,从而将磷成分转换成有机物质,形成流动性污泥,与污水形成隔离,达到生物溶解除磷的良好效果。
生物溶解除磷技术的实现,主要依托于对高需求磷类微生物的研究与培养,使其在吸收污水或者泥沼中磷成分方面效率提升。
仅仅利用生物溶解除磷的技术手段处理污水,其水中的磷含量仍然超出国家的一级A标或者一级B级标。
所以在进行生物除磷方式的同时,应当合理科学的利用化学反应除磷技术。
两种技术手段相互融合,化学反应除磷技术可以在很大程度上辅助强化生物除磷的处理效果。
主要的技术有前期沉析技术,是在生物溶解除磷开始之前就在进水管道中添加化学试剂的处理方式;同步沉析技术,是在生物溶解除磷系统工作的过程中,在曝气池或者是二沉池投放化学试剂的处理方式;后期沉析技术,是在生物溶解除磷工程完成之后进行化学试剂的投放,其化学方式辅助加强生物除磷的根本目标是使污水处理各项指标达到一级A排放标准,提升除磷的整体效率以及处理效果。
污水处理中的氮磷去除技术研究
臭氧氧化
臭氧具有强氧化性,可以将难降解有机物转化为可生物降解的物质,同
时能够氧化氨氮为硝酸盐或氮气,以及将磷转化为正磷酸盐。
02
芬顿反应
通过过氧化氢和亚铁离子的反应产生强氧化性的羟基自由基,用于降解
有机物和去除氮磷。
03
光催化氧化
利用光能将水中的污染物氧化分解,如利用二氧化钛等光催化剂在紫外
光的作用下将氨氮和磷氧化。
污水处理中的氮磷去 除技术研究
汇报人:可编辑
2024-01-05
REPORTING
• 引言 • 污水处理基础知识 • 氮磷的危害及来源 • 污水处理中氮磷的去除技术 • 新型氮磷去除技术研究进展 • 结论与展望
目录
PART 01
引言
REPORTING
WENKU
研究背景
水资源短缺
全球范围内,水资源日益紧缺, 而水体富营养化问题也愈发严重 ,这主要源于污水中的氮磷等营 养物质的排放。
研究不足与展望
虽然当前氮磷去除技术已经取得了一定的成果,但仍存在 一些问题,如生物处理技术中微生物的适应性、化学除磷 技术的药剂成本、物理除磷技术的处理效率等。
未来研究需要进一步探索更加高效、低成本的氮磷去除技 术,同时加强各种技术的组合应用,以提高污水处理效果 。
此外,还需要加强氮磷去除技术在实际工程中的应用研究 ,以推动技术的实际应用和产业化发展。
除磷的目的。
A2O工艺
将厌氧、缺氧、好氧三个区域依 次设置,通过微生物的降解、反 硝化、吸磷等作用,达到同时脱
氮除磷的目的。
PACT工艺
在活性污泥中加入粉煤灰等吸附 剂,提高对磷的吸附效果,然后
通过沉淀分离去除磷。
化学除磷技术
《2024年城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验研究》范文
《城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速,城市污水处理问题日益突出。
其中,磷的去除是污水处理的重要环节之一。
传统的生物除磷技术虽然已经得到广泛应用,但仍存在除磷效率不高、操作复杂等问题。
因此,研究新型的除磷技术具有重要的现实意义。
本篇论文将就城市污水处理厂中化学强化生物除磷的试验研究进行详细探讨。
二、研究背景及意义城市污水处理厂是城市环境保护的重要组成部分,其处理效果直接关系到水资源的可持续利用和生态环境的质量。
在污水处理过程中,磷的去除是一个关键环节。
传统的生物除磷技术虽然能够去除一定量的磷,但其除磷效率受多种因素影响,如水质、温度、pH值等。
因此,研究新型的除磷技术,提高除磷效率,对于保护水资源、改善生态环境具有重要意义。
三、试验材料与方法3.1 试验材料本试验采用城市污水处理厂的实际污水作为试验对象,同时准备不同浓度的化学药剂(如铁盐、铝盐等)以及生物菌剂。
3.2 试验方法本试验采用化学强化生物除磷技术,通过投加化学药剂和生物菌剂,强化生物除磷过程。
具体步骤包括:取样、调节pH值、投加化学药剂和生物菌剂、混合、沉淀、取上清液测定磷含量等。
四、试验结果与分析4.1 试验结果通过试验,我们发现化学强化生物除磷技术能够显著提高除磷效率。
在投加适量化学药剂和生物菌剂的条件下,污水处理厂的出水中磷的浓度得到了有效降低。
同时,我们还发现不同浓度的化学药剂和生物菌剂对除磷效果的影响存在差异。
4.2 结果分析分析结果表明,化学药剂能够与污水中的磷发生化学反应,生成难溶性的磷酸盐沉淀,从而去除污水中的磷。
而生物菌剂则能够促进生物除磷过程,提高除磷效率。
此外,我们还发现,适宜的pH值、温度等环境因素对化学强化生物除磷技术的影响也很大。
五、讨论与展望5.1 讨论本试验研究表明,化学强化生物除磷技术能够显著提高城市污水处理厂的除磷效率。
然而,在实际应用中,还需要考虑化学药剂和生物菌剂的投加量、投加方式、环境因素等问题。
《2024年城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验研究》范文
《城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验研究》篇一一、引言随着城市化进程的加快,城市污水处理成为环境保护领域的一项重要任务。
化学强化生物除磷(CEBPR)作为一种新型的污水处理技术,已经在许多城市污水处理厂得到广泛应用。
本研究以城市污水处理厂为研究对象,采用化学强化生物除磷技术进行试验研究,以分析其运行效果和工艺优化策略。
二、研究目的和意义本研究的目的是探讨城市污水处理厂中化学强化生物除磷技术的运行效果,分析其影响因素,为优化污水处理厂的运行提供理论依据。
同时,本研究对于提高城市污水处理厂的除磷效率,保护环境,促进可持续发展具有重要意义。
三、研究方法本研究采用实验室模拟和现场试验相结合的方法,对城市污水处理厂中化学强化生物除磷技术进行试验研究。
具体包括:1. 实验室模拟:在实验室条件下,模拟城市污水处理厂的进水水质和工艺流程,进行CEBPR试验,分析影响因素及除磷效果。
2. 现场试验:在某城市污水处理厂进行现场试验,收集数据,分析CEBPR技术的实际运行效果。
四、实验过程与结果分析1. 实验室模拟实验在实验室模拟条件下,我们调整了不同的化学药剂投加量、pH值、温度等参数,对CEBPR技术的除磷效果进行了分析。
实验结果表明,化学药剂的投加量对除磷效果具有显著影响,投加量过大或过小都会导致除磷效果不佳。
此外,pH值和温度也会影响CEBPR技术的运行效果。
2. 现场试验在某城市污水处理厂进行现场试验,我们收集了不同时间段的数据,包括进水水质、处理后水质、化学药剂投加量等。
通过数据分析,我们发现CEBPR技术在该污水处理厂的运行效果良好,除磷效率得到了显著提高。
同时,我们也发现了一些影响CEBPR技术运行的因素,如季节变化、进水水质波动等。
五、讨论与优化策略根据实验结果和分析,我们提出以下优化策略:1. 合理控制化学药剂的投加量:投加量应根据进水水质、处理工艺等因素进行合理调整,避免投加量过大或过小导致的除磷效果不佳。
城镇污水处理厂化学除磷的试验研究
城镇污水处理厂化学除磷的试验研究摘要:随着国家环保部对城镇污水处理设施排放要求的提高,城镇污水处理厂面临着提标改造,强化除磷是关键。
为此进行了化学除磷的试验研究,为污水处理厂升级改造提升除磷效率提供理论依据和数据支持。
关键词:污水处理厂、生物反应池、除磷药剂、投加为切实加大水污染防治力度,保障国家水安全,以改善水环境质量为核心,国家环保部发布了《水污染防治行动计划》,其中对敏感区域(重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域)城镇污水处理设施要求应全面达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准。
目前我国大多数城镇污水处理厂由于以前设计上的局限性,采用单纯的生物除磷,难以为满足新排放标准的要求。
南方沿海某城镇生活污水处理厂凭借专业资质,积极探索,利用该厂A2/O生物脱氮除磷工艺开展实验研究工作,论证化学辅助生物除磷以降低出水TP浓度,确保出水总磷能稳定低于0.5mg/L。
1.项目概况该项目建成处理规模为26万吨/日,一期工程处理能力18万吨/日,二期工程处理能力8万吨/日,均采用具有脱氮除磷的A2/O生化池处理工艺,净化后的尾水各项水质指标优于设计的二级排放标准(《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)),部分出水水质达到了一级A排放标准。
工艺流程图如下:A2/O生物脱氮除磷工艺具有有机物去除、脱氮、除磷三种功能的综合,因而其工艺参数应同时满足各种功能的要求。
除磷和脱氮往往是相互矛盾的,在运行良好时,可以实现脱氮与除磷同时达到60%,但要维持高效脱氮的同时,又满足高效除磷是不可能的。
1.化学除磷试验方案1.目的该项目原有设计工艺在兼顾脱氮除磷的情况下,TP的去除率只能达到50~60%,出水TP无法稳定保持在0.5mg/L以下。
为有效降低出水TP指标浓度,同步观察投加除磷药剂对生化系统污泥及其他出水指标的影响,特开展除磷药剂小试、药剂筛选和现场生产试验等试验工作。
污水处理厂尾水除磷机制研究
污水处理厂尾水除磷机制研究目前污水处理厂的尾水一部分作为天然水系如湖泊、河流、水库的补充水源,其余部分经深度处理后作为城市的第二水源. 有研究表明,磷是水体富营养化的控制性因素. 大多数城市污水处理厂采用生物和化学相结合的除磷工艺,以确保其尾水中磷含量满足《城镇污水厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A或B标准. 有学者指出,即使达到标准也不能保证生态系统的安全,当缓流水体内总磷大于0.02 mg·L-1时,就有可能引发水体富营养化现象. 目前关于污水处理厂尾水深度脱氮的报道较多,而基于反硝化深度脱氮同步除磷的研究鲜见报道.由于污水处理厂尾水C/N比和氮磷浓度相对较低,深度脱氮存在碳源不足问题,若进一步实现脱氮同步除磷具有相当的技术难度. 自养反硝化脱氮因无需消耗碳源,被广泛运用在低C/N比的地下水、污水厂尾水深度反硝化脱氮过程中. Batchelor等通过脱氮硫杆菌还原硫化物证实了硫自养反硝化的可行性,Lawrence等研究发现,单质硫作为电子供体时处理效果最佳. 将硫磺作为处理低C/N比尾水的填料,可以减少体系对碳源的消耗,提高反硝化脱氮效率. 但单纯硫自养反硝化过程并不能高效地将水中的磷去除.海绵铁是常见的水处理填料,结构多孔疏松、具有较大的比表面积和较高的表面能,通过内部微原电池作用、氧化作用等被腐蚀,腐蚀产生的Fe2+、 Fe3+以及它们的水解产物Fe(OH)2、 Fe(OH)3等具有较强的卷扫、絮凝、沉淀等作用,能与带相反电荷的离子、胶体等物质发生沉聚作用,可以使磷的含量大大降低. 徐忠强等以硫铁复合填料作为三维电极生物膜填料取得良好的脱氮同步除磷效果,但未提及硫铁复合填料反硝化脱氮同时实现除磷的机制.本研究针对污水处理厂尾水深度反硝化脱氮同步除磷问题,通过对不同类型填料及微生物耦合硫铁复合填料的静态除磷实验,并结合对除磷过程中硫铁复合填料生成物成分分析,深入探究了硫铁复合填料除磷过程及机制,以期为污水处理厂尾水深度脱氮同步除磷技术提供参考.1 材料与方法1.1 实验材料采用500 mL 锥形瓶作为反应器,瓶口用封口膜密封,排出氮气的同时保持反应器内缺氧的环境; 粒径5~8 mm海绵铁颗粒在pH=3.74的稀盐酸溶液中浸泡1 h,清水冲洗数遍后干燥待用; 粒径2~3 mm的球形硫磺颗粒,粒径3~5 mm活性炭颗粒; 接种污泥来自北京某污水处理厂回流污泥,接种前用含一定浓度KNO3的人工配水富集培养反硝化细菌1~2周,每24 h换水一次,待硝酸盐氮去除率达到90%以上富集培养完成.反应器进水为模拟城市污水处理厂尾水的人工配水,在自来水中加入一定量的CH3COONa、 KNO3和KH2PO4,并用HCl和NaOH调节pH 值为7.0左右. 控制进水中NO3--N 和COD浓度分别为(30~35) 和(45~60) mg·L-1,C/N维持在1.5左右,TP 浓度为1.3~1.5 mg·L-1.1.2 分析方法与仪器如表 1所示表 1 分析方法与仪器1.3 实验方法分别对填料类型和微生物作用下的静态除磷性能进行了对比研究. 考察了3种类型填料的静态除磷效果: 单纯海绵铁、硫铁复合填料和硫铁炭复合填料; 并对硫铁炭复合填料耦合微生物脱氮除磷性能进行了分析. 如表 2所示.表 2 实验设计分别向500 mL 的锥形瓶中加入实验材料,在28℃、 64 r·min-1条件下恒温振荡,每24 h换水400 mL,采用虹吸方式排水. 分别测定溶液中TP、 TFe、 TN、 NO3--N、 NO2--N、NH4+-N浓度.2 结果与讨论2.1 不同填料的除磷效果不同填料的除磷效果如图 1所示. 从中可知,硫铁复合填料反应器TP去除率在95%以上,分别比硫铁炭复合填料、单纯海绵铁填料高出8%和35%; 出水TP的含量在0.1mg·L-1以下,均低于硫铁炭复合填料、单纯海绵铁填料. 由此可见,硫磺可以高效地促进海绵铁除磷过程,活性炭会影响硫铁复合填料的除磷效果.1号.单纯海绵铁;2号.硫铁复合填料;3号.活性炭耦合硫铁复合填料图 1 不同填料的除磷效果2.2 微生物耦合硫铁炭复合填料脱氮除磷性能微生物耦合硫铁炭复合填料对脱氮除磷效果的影响如图 2所示. 从中可知,硫铁炭复合填料反应器TP去除率保持在87%左右,出水TP浓度在0.2 mg·L-1以下; 耦合系统的TP 去除率初期只有40%左右,随后逐渐升高,运行一段时间后保持在83%以上,出水TP浓度在0.2 mg·L-1以下. 可见,微生物附着初期对除磷效果有一定的影响,随后逐渐接近硫铁炭复合填料的除磷效率. 微生物耦合硫铁炭填料的反应器TN、 NO3--N去除率分别达到90%和95%左右,比单纯微生物系统分别高60%和35%. 因此,微生物耦合硫铁炭复合填料可以强化反硝化脱氮过程,能够实现同步高效脱氮除磷.3号.硫铁炭复合填料;4号.微生物耦合硫铁炭复合填料;5号.单纯微生物图 2 微生物耦合硫铁炭复合填料对脱氮除磷效果的影响2.3 机制分析2.3.1 硫铁复合填料除磷作用过程分析为探究硫铁复合填料高效除磷机制,分别采用化学分析和X射线衍射(XRD)方法,分析了反应体系溶解性总铁浓度和不溶性生成物成分,见图 3、图 4.图 3 出水TFe浓度图 4 反应前填料表面及反应后沉积物的XRD由图 3可知,硫铁复合填料反应器出水TFe浓度保持在1.0 mg·L-1以上,均高于单纯海绵铁和硫铁炭复合填料. 由图 4可知,反应前海绵铁和硫磺表面主要成分分别为Fe、 S; 硫铁复合填料反应6 h后沉积物主要FeS、 FeOOH和Fe3(PO4)2·8H2O,反应72 h后沉积物主要为FeS、 FeOOH和Fe4(PO4)3(OH)3,其中,FeOOH是海绵铁腐蚀水解产物、 FeS是硫铁填料反应产物,水中的PO43-分别生成Fe3(PO4)2·8H2O、 Fe4(PO4)3(OH)3沉淀去除.因此,在硫铁复合填料体系中,海绵铁腐蚀生成Fe2+、 Fe3+、 FeOOH和FeS是实现高效除磷的主要原因. 系统中海绵铁的腐蚀途径包括: ①单质铁被水中的溶解氧氧化为Fe3O4和Fe2O3等物质; ②海绵铁内部的碳与铁构成微原电池持续促进海绵铁腐蚀产生Fe2+,如反应方程式(1)、 (2)所示; ③零价铁与硝酸盐发生氧化还原反应生成Fe2+[11~13],如反应方程式(3)、 (4)所示,出水NO2--N、 NH4+-N浓度见图 5; ④硫铁填料之间的硫化反应又进一步促进海绵铁的腐蚀.图 5 出水NO2--N、 NH4+-N浓度(1)(2)(3)(4)系统除磷过程包括: ①疏松多孔的海绵铁先通过物理化学吸附作用将PO43-吸附其表面,在海绵铁表面的还原性环境下,再与Fe2+作用形成Fe3(PO4)2·8H2O,最终转化为稳定态的Fe4(PO4)3(OH)3沉淀; ②不同类型填料出水pH值如图 6所示,在偏碱性条件下,水中海绵铁腐蚀生成的Fe2+很快转化为Fe3+,Fe2+的水解产物Fe(OH)2(Ksp=4.8×10-17)转化为更难溶的Fe(OH)3(Ksp=2.79×10-39),水中富含有NO3-、 SO42-时,Fe3+水解产物Fe(OH)3胶体可以转化成为FeOOH,有研究发现,FeOOH对PO43-有很强的吸附作用,PO43-与FeOOH作用生成多核羟基磷酸铁沉淀; ③由于硫磺的氧化还原电位高于铁的[φθ(S/S2-)=0.48 V,φθ(Fe2+/Fe)=-0.44 V,而且形成FeS或FePO4沉淀致使φθ(Fe2+/Fe)、φθ(Fe3+/Fe)氧化还原电位降低、φθ(S/S2-)氧化还原电位升高,进一步促进硫磺与海绵铁反应生成FeS,新生成的FeS具有较强活性、较大的比表面积和吸附容量,FeS先将PO43-吸附在其表面,由于FeS的溶度积(Ksp=6.3×10-18)大于FePO4的溶度积(Ksp=1.3×10-22),FeS转化为更难溶的FePO4沉淀. 可见,硫铁复合填料体系以吸附沉淀方式将水中的磷去除.图 6 出水pH值2.3.2 微生物耦合硫铁复合填料脱氮除磷机制微生物耦合硫铁复合填料体系中存在异养反硝化和硫自养反硝化过程,体系中的单质S 可作为硫自养反硝化的电子供体,当体系碳源不足时能够弥补脱氮效率下降的问题. 有研究表明,与单纯的自养或者异养相比,异养反硝化和硫自养反硝化混养条件下,可有效缓解系统对碳源的消耗、稳定体系pH、提高硝态氮去除率和降低出水硫酸根浓度等问题. 此外,硫自养反硝化过程中产生的H+能够促进海绵铁的腐蚀除磷过程.微生物耦合硫铁炭复合填料体系主要是通过吸附和化学沉淀除磷,与硫铁复合填料反应器除磷作用相似. 在生物膜附着初期,海绵铁填料表面腐蚀产物及溶液主体中PO43-的传质阻力增加,一定程度上影响了吸附和沉淀除磷过程. 由于铁能够刺激微生物的生长代谢,随着运行时间延长,微生物与海绵铁之间产生生物铁作用,加之硫自养反硝化产生H+,共同促进了海绵铁的腐蚀除磷. Wang等研究发现,微生物也可以促进硫磺与单质铁作用生成FeS. 图 7所示为微生物耦合硫铁炭复合填料腐蚀除磷过程. 此外,有研究表明,反硝化聚磷菌等微生物在脱氮的同时也可以吸收一部分磷,从而将水中磷的含量降低.具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。
污水处理厂尾水深度除磷技术综述
对工艺效率的影响及膜污染控 制 策 略,结 果 表 明 间 歇 曝 气 能 够
强化系统脱氮,而氨氮、总磷、
COD、浊 度 去 除 方 面 无 明 显 差 异。
在生化处理出 水 总 磷 平 均 浓 度 为 2.
6 mg/L 条 件 下,处 理 后 出
Al2 (
SO4 )
3 混凝剂 进 行 深 度 除 磷 技 术 的 研 究,
3
和 PAC 处理效果更好,处理出 水 TP 可 降 至 0.
05 mg/L 以 下。
隋克俭等 [7]以江苏省某城镇污水 处 理 厂 二 级 出 水 为 研 究 对 象,
通过模拟试验及混凝 + 气浮深 度 除 磷 中 试,探 索 了 气 浮 工 艺 取
中图分类号:
X703.
1
文献标识码:
A
文章编号:
1008-021X(
2021)
16-0277-03
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探讨化学强化生物除磷在城市污染处理厂的实验研究
污水处理厂在对污水进行处理时,利用化学反应除磷技术,该技术的应用会将化学试剂投入污水中,从而使得磷酸质盐通过化学反应,生成固体物质,而且这种物质是不可溶解的,和污水之间可形成隔离,进而对污水中的磷等元素进行有效降低[2]。在好氧环境下生物溶解除磷技术的应用,能够使得过微生物快速的繁殖并增长,对污水中的磷成分进行吸收,最终将磷成分转化为一种有机物质,与污水进行有效的隔离。对高需求磷类微生物的研究与培养是生物溶解除磷技术实现的基础,并且第一污水中磷成分的吸收具有良好的效果。单靠生物溶解除磷技术进行污水处理,污水中磷的含量依然无法满足要求。因此要在利用该技术的同时结合化学反应除磷技术,以此达到良好的除磷效果。在两种技术的相互融合下,通过化学反应除磷技术强大的辅助强化生物除磷作用,能够很好地将污水中的磷成分进行去除。污水处理厂在利用两种技术时,通过在进水管中加入化学试剂,此为前期沉析技术;生物溶解除磷系统在进行运行时,要在曝气池加入化学试剂,此为同步沉析技术;当完成生物溶解除磷工作后,在投入化学试剂,此为后期沉析技术。通过这三种技术的合理应用,能够有效降低污水中的磷元素含量,次那个人提升污水厂污水处理能力。
通过对二级污水处理池中进行化学方式辅助强化生物除磷,建立起除磷池和污水污泥释磷池,并对化学试剂的设定要科学合理。在对释磷池进行设置时,要保证生态环境为厌氧型,在这种环境下,具有以下几种优势:第一,对高需求磷类微生物有利。这一环境中,聚磷菌可迅速增长,这就使得曝气生物反应池内的动态污水泥沼成分在污水污泥释磷池管道传输过程中的磷类微生物较多,微生物吸收磷的效果增强。第二,在处理中,磷释放过程可发挥阻碍效果,对于磷成分发挥浓缩、聚集等作用,且使得输送到处理中的化学试剂效率提高。在化学反应除磷辅助加强生物除磷的技术的应用下,污水处理效果得到有效提升,使得污水排放符合国家相关标准。
城市污水处理厂化学除磷试验研究
城市污水处理厂化学除磷试验研究摘要:大连市某污水处理厂化学除磷试验研究结果表明:氯化铁对污水中总磷TP、悬浮物SS的去除效果较好,适合作为前置性化学除磷药剂使用。
关键词:除磷药剂总磷的去除悬浮物的去除我国城市污水中磷的含量一般为5~10 mg/L。
污水中磷的主要来源为人类活动的排泄物、废弃物和工业污水,特别是含磷洗涤剂的大量使用。
磷是藻类繁殖所需各种成分中的限制性因素之一,水体中磷含量的高低与水体富营养化程度有密切的关系。
同时,对于引发水体富营养化而言,磷的作用远大于氮的作用,水体中磷的浓度达到一定数值时就可以引起水体的富营养化。
因此,在污水处理中进行除磷是必要的。
我国中明确规定,自2006年1月1日起建设的污水处理厂总磷指标的一级A排放标准为0.5 mg/L。
污水中的磷可以通过化学法、生物法、生态法及化学-生物的组合等方法去除。
生物除磷是一种相对经济的除磷方法,但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到《城镇污水处理常污染物排放标准》(GB18918-2002)中0.5 mg/L出水标准的要求,所以要达到稳定的出水标准,常需要采取化学除磷措施来满足要求。
化学除磷是通过化学沉析过程完成的,化学沉析是指通过向污水中投加无机金属盐药剂,其与污水中溶解性的盐类,如磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质。
化学除磷工艺可按化学药剂的投加地点分为前置除磷、同步除磷和后置除磷。
前置除磷工艺的特点是化学药剂投加在沉砂池中、初沉池的进水渠(管)中。
其一般需要设置产生涡流的装置或者供给能量以满足混合的需要。
相应产生的沉析产物(大块状的絮凝体)在初沉池中通过沉淀被分离。
前置除磷工艺由于仅在现有工艺前端增加化学除磷措施,比较适合于现有污水处理厂的改建,通过这一工艺步骤不仅可以除磷,而且可以减少生物处理设施的负荷。
同步除磷是目前使用最广泛的化学除磷工艺,在国外约占所有化学除磷工艺的50%。
其工艺是将化学药剂投加在曝气池出水或二沉池进水中,个别情况也有将药剂投加在曝气池进水或回流污泥渠(管)中。
城镇污水处理厂脱氮除磷工艺的研究
城镇污水处理厂脱氮除磷工艺的研究摘要:严格控制排放污水中的氮磷含量有利于减轻水环境污染和水体富营养化问题,许多国家都在积极寻求有效的控制氮磷排放的方法,并制定了关于这方面的排放标准。
本文阐述了城镇排放的污水中含有的氮磷对水体造成的不良影响,结合污水处理工艺的效果,讨论了关于污水脱氮除磷工艺,找出了城镇污水处理工艺的缺点并给出有效的解决对策,期望能给人们这方面可参考的借鉴。
关键词:城镇污水处理厂;脱氮;除磷;处理工艺;溶解氧随着我国经济的不断增长,城镇化进程加快,城规模进一步扩大,城镇污水排放中氮和磷等无机营养物质越来越多,对环境造成了严重的影响。
虽然许多地方都制定了相关的排放标准,但是许多污水处理厂的脱氮除磷效果仍不能达到理想的状态,如何研究出高效的脱氮除磷工艺成为了人们关心的问题。
下面就此进行讨论分析。
1 生物除磷脱氮原理1.1 生物脱氮的基本原理污水中的有机氮、蛋白质氮等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮,而后氨氮在有氧的情况下被微生物氧化为NaNO2经过一系列氧化反应后转变成为为NaNO3,在这个环节中我们将其叫做好氧硝化。
然后再氧气不足的情况下,因为反硝化菌的影响,只有在外加碳源的作用下才能继续发生反应,将NH4OH转变成氮气,然后将其从污泥中脱出,我们将这个阶段反应称作是缺氧反硝化。
在这个环节中影响整个化学反应处理工作的因素主要有以下几个:温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源。
再利用生物法脱氮的过程中,硝化菌以一种比较快的速度不断地向前发展,所以淤泥成泥的时间越长越好。
只有在良好的厌氧环境中,反硝化菌才能获得良好的生长,然后在碳源量足够的情况下,就可以为反硝化工作的顺利展开提供良好的条件。
根据上述原理, A2/O系统分为厌氧、缺氧、好氧三个区。
在A2/O 系统设计中,工作人员要做好几个重要参数的控制工作,就是足够的污泥泥龄和进水的碳、氮比。
1.2 生物除磷的基本原理在厌氧环境下,利用污泥中的聚磷菌,增加所受的压力负荷,在这种力量的作用下将污泥中的磷酸盐淅出来,然后为有机物的快速分解吸收提供动力的方法就是生物除磷法,并转化为PHB(聚β羟基丁酸)保存在一起。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。