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阳树脂脉动通过容器

添加时间:2019/09/22

  20世纪50年代以后,全球人口急剧增长,工业发展迅速。全球水资源状况迅速恶化,“水危机”日趋严重。一方面,人类对水资源的需求以惊人的速度扩大;另一方面,日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。

  本设备可用于:生活污水、医疗污水、洗涤污水、餐饮污水、屠宰污水、食品加工污水、喷涂污水等各种高低难度的污水处理。

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  微氧条件下氮的去除较为复杂,主要是因为溶解氧低时反应器中出现了一些新现象.包括污泥颗粒化、短程硝化作用、同时硝化和反硝化以及自养细菌反硝化作用。微氧条件下的污泥颗粒化是由于微曝氧量时.气泡对于污泥絮凝体的剪切力变小.从而有利于污泥的颗粒化。正常的污泥絮凝体的粒径通常为几十微米,而颗粒化的污泥粒径可达几百微米甚至几毫米,污泥的沉降性能良好,并且反应器中的生物浓度也相应增加。污泥颗粒化实质是微生物的自同定化过程.使得多种微生物(包括硝化细菌和反硝化细菌在内)在同一反应器内保持良好的共生关系。由于颗粒污泥有较大的粒径,在微氧环境中氧的传递就受到了来自于颗粒污泥表面的阻力.这样就形成由内及表的厌氧、兼氧和好氧的环境体系.从而硝化细菌和反硝化细菌就在同一反应器内各得其所.导致同时硝化和反硝化作用的发生。

  同时硝化和反硝化(SND)现象是在氧化沟等工艺中发现的,是在有氧条件下发生了反硝化作用而导致总氮减少的现象。已证实SND是由物理原因引起的.其中溶解氧浓度和污泥絮凝体的大小是SND的主要影响因素:[15]将环境溶解氧控制在较低水平.缺氧环境所占比例增大.有利反硝化作用的进行.从而有利于SND的发生。利用微氧条件下培养的颗粒污泥.研究了污泥粒径对于COD和氮去除的影响,结果表明,在SND发生以后.污泥颗粒被破碎成悬浮物.氮的去除效率明显降低 可见,微氧条件下的污泥颗粒化是同时硝化与反硝化发生的必要条件。

  在微氧条件下,氮的去除途径除了上述的同时硝化与反硝化外,还有短程硝化和反硝化。在常规的硝化反应中.氮的硝化分为两步,分别由不同的微生物完成。

  很显然,在生物脱氮的过程中,由NO3-氧化成NO3-,把NO3-还原成NO3-的两步反应是多余的。如果能够避免这两个环节就可以节省25% 的氧气和约40% 的有机碳源。短程硝化和反硝化就是将硝化过程中将反应控制在亚硝酸化阶段.从而直接进行反硝化。因此,如何能将硝化反应控制在反硝化阶段是实现短程硝化和反硝化的关键。废水中氨和微溶解氧对亚硝酸氧化菌有抑制作用,有利于氨氧化菌在微氧条件下成为优势菌种,从而有利于短程硝化与反硝化的进行。但不等于溶解氧越低越好,杨宁等 .利用CSTR(连续搅拌流反应器)反应器,对高氨(氨的质量浓度为856 mg/L)废水进行处理,发现:溶解氧的质量浓度在0.2 mg/L持续运行会显著降低氨氧化菌的活性。

  化学沉淀法可以处理各种浓度氨氮废水。其与生物法结合处理高浓度氨氮废水,曝气池不需达到硝化阶段,曝气池体积比硝化-反硝化法可以减小约一倍。NH4+-N在化学沉淀法中被沉淀去除,与硝化-反硝化法相比,能耗大大节省,反应也不受温度限制,不受有毒物质的干扰,其产物MAP,还可用作肥料,可在一定程度上降低处理费用。因此,MAP沉淀法是一种技术可行、经济合理的方法,很有开发前景,但要广泛应用于工业废水处理,尚需解决以下两个问题:(1)寻找价廉高效的沉淀剂;(2)开发MAP作为肥料的价值。

  沸石是一种对氨离子有很强选择性的硅铝酸盐,一般作为离子交换树脂用于去除氨氮的为斜发沸石,此法具有投资省、工艺简单、操作较为方便的优点,但对于高浓度的氨氮废水,会使树脂再生频繁而造成操作困难,且再生液仍为高浓度氨氮废水,需再处理。常用的离子交换系统有以下三种类型:

  在此系统中,溶液的去离子过程为二阶段间歇过程。溶液通过阳树脂床时阳离子与氢离子交换生成酸溶液,然后此溶液再通过阴树脂床,以去除阴离子。交换能力将耗尽时,树脂在原位再生,经常采用向下流再生法,此法操作可靠方便,但其化学效率相对较低,容积较大,到树脂用量大,有时为了适应连续流的要求,还需要有储备装置,因而投资费用较高。

  混合床系统用一步法来去除溶液中的离子。溶液流过阳、阴树脂充分混合的混合床。混合床的再生比两个单生床再生要复杂一些,因为在再生前必须将两种树脂分开。在水力学上可利用两种树脂的比重差用水力反洗使其分层。虽然混合床的化学效率较高,但它需要大量的清洗水。这对节约用水不利,另外将交换离子作为回收产品收集时,回收液稀,其浓缩费用也很高。

  移动床系统通过二阶段过程来去除溶液中的离子。在这两个过程中,虽然实际上工作流体处理的水是间歇的,而它的效果却是连续的。首先溶液和阳树脂逆向流动,阳树脂脉动通过容器,新鲜树脂从一端补充,用过的树脂从另一端排出,在此过程中完成离子交换和树脂再生。然后溶液游向流过一个与上面相似的阴树脂移动床来完成阴离子的交换。

  传统的观点认为,好氧反应和厌氧反应是两个独立的过程。好氧反应需要以氧作为电子受体,而氧对厌氧菌有毒害或抑制作用.因此多把好氧与厌氧过程单独研究。但是事实上,局部或微厌氧环境的存在(如颗粒污泥的内部厌氧与外部好氧).证明了厌氧菌和好氧菌可以在同一个反应器内共存。在微氧条件下.同一污泥体系中可同时进行好氧和产甲烷过程,该过程良好地结合了好氧和厌氧处理的优点: 出水COD浓度低,剩余污泥量小以及可使一系列特殊的有机物矿化。微氧是近几年才发展起来的一种水处理技术,迄今未给出一个严格的定义,中可以看出,微氧一般是指反应器内的环境溶解氧的质量浓度在0-3 1.0 mg/L,通过培养的微氧颗粒污泥来降解有机物。微氧颗粒污泥一般是通过消化污泥或厌氧颗粒污泥适当地添加溶解氧而培养起来的。

  微氧水处理技术融好氧、厌氧和兼氧环境于同一反应器中,因此在微生物特性和降解特性上表现出诸多与好氧或厌氧不同的特点。

  由于微氧体系中存在着3种溶解氧条件,因此好氧菌、兼性菌和厌氧菌同时出现,并依据环境溶解氧的相对高低决定3种微生物的数目比例。相比于单纯的好氧或厌氧,微氧体系中微生物的种类更加全面,各种微生物相互协同,共同完成降解功能。膜生物反应器在微氧条件下处理合成废水,对厌氧颗粒污泥和微氧颗粒污泥的性质作了。

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