一體化醫(yī)療廢水處理設(shè)施
水解在化學(xué)上指的是化合物與水進行的一類反應(yīng)的總稱。比如,酯類物質(zhì)水解生成醇和有機酸的反應(yīng)。在廢水生物處理中,水解指的是有機物(基質(zhì))進入細(xì)胞前,在胞外進行的生物化學(xué)反應(yīng)。這一階段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)胞外壁上的固定酶來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)。研究表明,自然界的許多物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、糖類、脂肪等)能在好氧、缺氧或厭氧條件下順利進行水解。
酸化則是一類典型的發(fā)酵過程。這一階段的基本持征是微生物的代謝產(chǎn)物主要為各種有機酸(如乙酸、丙酸、下酸等)。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)菌付出能量進行水解的目的,是為了取得能進行發(fā)酵的水镕性基質(zhì),并通過胞內(nèi)的生化反應(yīng)取得能源,同時排除代謝產(chǎn)物(厭氧條件下主要為各種有機酸)。實際工程中希望將產(chǎn)酸過程控制在小范圍。因為酸化使pH值下降太多時,不利于水解的進行。
水解(酸化)與厭氧消化的區(qū)別
從原理上講,水解(酸化)是厭氧消化過程的、二兩個階段但水解(酸化)工藝和厭氧消化追求的目標(biāo)不同,因此是截然不同的處理方法。水解(酸化)系統(tǒng)中的的目的主要是將原水中的非溶解態(tài)有機物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機物,特別是工業(yè)廢水處理,主要是將其中難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到馕镔|(zhì),提高廢水的可生化性,以利于后續(xù)的好氧生物處理??紤]到后續(xù)好氧處理的能耗問題,水解(酸化)主要用于低濃度難降解廢水的預(yù)處理。在混合厭氧消化系統(tǒng)中,水解酸化是和整個消化過程有機地結(jié)臺在一起,共處于一個反應(yīng)器中,水解、酸化的目的是為混合厭氧消化過程中的甲烷化階段提供基質(zhì)。而兩相厭氧消化中的產(chǎn)酸段(產(chǎn)酸相)是將混合厭氧消化中的產(chǎn)酸段和產(chǎn)甲烷段分開,以便形成各自的*環(huán)境,同時,產(chǎn)酸相對所產(chǎn)生的酸的形態(tài)也有要求(主要為乙酸)。此外,廢水中如含有高濃度的硝咳鹽、亞硝酸鹽、硫酸盆、亞硫酸鹽時,這些物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物不僅對甲烷苗有毒,而且影響沼氣的質(zhì)量,也在產(chǎn)酸相中予以去除。
一體化醫(yī)療廢水處理設(shè)施盡管水解(酸化)一好氧處理工藝中的水解(酸化)段、兩相法厭氧發(fā)酵工藝中的產(chǎn)酸相和混合厭氧消化工藝中的產(chǎn)酸過程均產(chǎn)生有機酸,但由于三者的處理目的不同,各自的運行環(huán)境和條件存在著明顯的差異,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)Eh不同
在混合厭氧消化系統(tǒng)中,由于完成水解、酸化的微生物和產(chǎn)甲烷微生物共處于同一反應(yīng)器中,整個反應(yīng)器的氧化還原電位Eh的控制必須首先滿足對Eh要求嚴(yán)格的甲烷菌,一般為一300mV以下,因此。系統(tǒng)中的水解(酸化)微生物也是在這一電位值下工作的。而兩相厭氧消化系統(tǒng)中,產(chǎn)酸相的氧化還原電位一般控制在一100mV一一300mV之間。據(jù)研究,水解(酸化)一好氧處理工藝中的水解(酸化)段為——典型的兼性過程,只要置Eh控制在+50mv以下,該過程即可順利進行。
(2)pH值不同
在混合厭氧消化系統(tǒng)中,消化液的pH值控制在甲烷菌生氏的*pH范圍,一般為6.8—7.2。而在兩相厭氧消化系統(tǒng)中,產(chǎn)酸相的pH值一般控制在6.o一6.5之間,pH降低時,盡管產(chǎn)酸的速率增大,但形成的有機酸形態(tài)將發(fā)生變化,丙酸的相對含量增大,而丙酸對后續(xù)的甲烷相中的產(chǎn)甲烷菌會產(chǎn)生強烈的抑制作用。對于水解(酸化)一好氧處理系統(tǒng)來說,由于后續(xù)處理為好氧氧化,不存在丙酸的抑制問題,因此,控制的pH范圍也較寬,從而可獲得較高的水解(酸化)速率,一般pH維持在5.5—6.5之間。
(3)溫度不同
三種工藝對溫度的控制也不同,通?;旌蠀捬跸到y(tǒng)以及兩相厭氧消化系統(tǒng)的溫度均嚴(yán)格控制,要么中溫消化(30一35oC),要么高溫消化(50一55oC)。而水解(酸化)一好氧處理工藝中的水解(酸化)段對工作溫度無特殊要求,通常在常溫下運行,也可獲得較為滿意的水解(酸化)效果。
一體化醫(yī)療廢水處理設(shè)施影響水解(酸化)過程的主要因素
(1)基質(zhì)的種類和形態(tài)
基質(zhì)的種類和形態(tài)對水解(酸化)過程的速率有著重要影響。就多糖、蛋白質(zhì)和脂肪三類物質(zhì)來說,在相同的操作條件下,水解速率依次減小。同類有機物,分子量越大,水解越困難,相應(yīng)池水解速率就越小。比如,就糖類物質(zhì)來說,二聚糖比三聚糖容易水解;低聚糖比高聚糖容易水解。就分子結(jié)構(gòu)來說,直鏈比支鏈易于水解;支鏈比環(huán)狀易于水解;單環(huán)化合物比雜環(huán)或多環(huán)化合物易于水解。
(2)水解液的pH值
水解液的pH值主要影響水解的速率、水解(酸化)的產(chǎn)物以及污泥的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。大量研究結(jié)果表明,水解(酸化)微生物對pH值變化的適應(yīng)性較強,水解過程可在pH值寬達3.5—10.0的范圍內(nèi)順利進行,但*的pH值為5.5—6.5。pH朝酸性方向或堿性方向移動時,水解速率都將減小。水解液pH值同時還影響水解產(chǎn)物的種類和含量。
(3)水力停留時間
水力停留時間是水解反應(yīng)器運行控制的重要參數(shù)之一。它對反應(yīng)器的影響,隨著反應(yīng)器的功能不同而不同。對于單純以水解為目的的反應(yīng)器,水力停留時間越長,被水解物質(zhì)與水解微生物接觸時間也就越長,相應(yīng)地水解效率也就越高。一般為3-4小時。
廢水處理中常用藥劑的種類有哪些?
為了使廢水處理后達標(biāo)排放或進行回用,在處理過程需要使用多種化學(xué)藥劑。根據(jù)用途的不同,可以將這些藥劑分成以下幾類:
⑴絮凝劑:有時又稱為混凝劑,可作為強化固液分離的手段,用于初沉池、二沉池、浮選池及三級處理或深度處理等工藝環(huán)節(jié)。
⑵助凝劑:輔助絮凝劑發(fā)揮作用,加強混凝效果。
⑶調(diào)理劑:又稱為脫水劑,用于對脫水前剩余污泥的調(diào)理,其品種包括上述的部分絮凝劑和助凝劑。
⑷破乳劑:有時也稱脫穩(wěn)劑,主要用于對含有乳化油的含油廢水氣浮前的預(yù)處理,其品種包括上述的部分絮凝劑和助凝劑。
⑸消泡劑:主要用于消除曝氣或攪拌過程中出現(xiàn)的大量泡沫。
⑹pH調(diào)整劑:用于將酸性廢水和堿性廢水的pH值調(diào)整為中性。
⑺氧化還原劑:用于含有氧化性物質(zhì)或還原性物質(zhì)的工業(yè)廢水的處理。
⑻消毒劑:用于在廢水處理后排放或回用前的消毒處理。
以上藥劑的種類雖然很多,但一種藥劑在不同的場合使用,起到的作用不同,也就會擁有不同的稱呼。比如說Cl2,應(yīng)用在加強污水的混凝處理效果時被稱為助凝劑,用于氧化廢水中的化物或有機物時被稱為氧化劑,用于消毒處理自然就被稱為消毒劑。
2.什么是絮凝劑?其作用是什么?
絮凝劑在污水處理領(lǐng)域作為強化固液分離的手段,可用于強化污水的初次沉淀、浮選處理及活性污泥法之后的二次沉淀,還可用于污水三級處理或深度處理。當(dāng)用于剩余污泥脫水前的調(diào)理時,絮凝劑和助凝劑就變成了污泥調(diào)理劑或脫水劑。
在應(yīng)用傳統(tǒng)的絮凝劑時,可以使用投加助凝劑的方法來加強絮凝效果。例如把活化硅酸作為硫酸亞鐵、硫酸鋁等無機絮凝劑的助凝劑并分前后順序投加,可以取得很好的絮凝作用。因此,通俗地講,無機高分子絮凝劑IPF其實就是把助凝劑與絮凝劑結(jié)合在一起制備然后合并投加來簡化用戶的操作。
混凝處理通常置于固液分離設(shè)施前,與分離設(shè)施組合起來、有效地去除原水中的粒度為1nm~100μm的懸浮物和膠體物質(zhì),降低出水濁度和CODCr,可用在污水處理流程的預(yù)處理、深度處理,也可用于剩余污泥處理。混凝處理還可有效地去除水中的微生物、病原菌,并可去除污水中的乳化油、色度、重金屬離子及其他一些污染物,利用混凝沉淀處理污水中含有的磷時去除率可高達90~95%,是*而又的除磷方法。