❶ 厌氧消化的厌氧消化的生化阶段
第Ⅰ阶段产物甲酸、乙酸、甲胺、甲醇等小分子有机物在产甲烷菌的作用下,通过甲烷菌的发酵过程将这些小分子有机物转化为甲烷。所以在水解酸化阶段COD、BOD值变化不很大,仅在产气阶段由于构成COD或BOD的有机物多以CO2和H2的形式逸出,才使废水中COD、BOD明显下降。
在酸化阶段,发酵细菌将有机物水解转化为能被甲烷菌直接利用的第1类小分子有机物,如乙酸、甲酸、甲醇和甲胺等;第2类为不能被甲烷菌直接利用的有机物,如丙酸、丁酸、乳酸、乙醇等,不完全厌氧消化或发酵到此结束。如果继续全厌氧过程,则产氢、产乙酸菌将第2类有机物进一步转化为氢气和乙酸。 厌氧要求有机物浓度较高,一般大于1000mg/L以上。所以厌氧适于处理高浓度有机废水和污泥处理。和好氧生物处理一样,厌氧处理也要求供给全面的营养,但好氧细菌增殖快,有机物有50~60%用于细菌增殖,故对N、P要求高;而厌氧增殖慢,BOD仅有5~10%用于合成菌体,对N、P要求低。
COD∶N∶P=200∶5∶1或C∶N=12~16
(好氧COD∶N∶P=100∶5∶1)
厌氧过程对环境条件要求比较严格:
Ⅰ、氧化还原电位(φE)与温度
氧的溶入和氧化态、氧化剂的存在:Fe3+、Cr2O72-、NO3-、SO42-、PO43-、H+会使体系中电位升高,对厌氧消化不利。
高温消化——500~600mv,50~55℃
中温消化——300~380mv,30~38℃
产酸菌对氧还—还电位要求不甚严格+100~-100mv
产甲烷菌对氧还—还电位要求严格<-350mv
Ⅱ、pH及碱度
pH主要取决于三个生化阶段的平衡状态,原液本身的pH和发酵系统中产生的CO2分压(20.3~40.5kpa),正常发酵pH=7.2~7.4,有机负荷太大,水解和酸化过程的生化速率大大超过产气速率。将导致水解产物有机酸的积累使pH下降,抑制甲烷菌的生理机能,使气化速率锐减,所以原液pH=6~8,发酵过程有机酸浓度不超过3000mg/L为佳(以乙酸计)。
HCO3-及NH3是形成厌氧处理系统碱度的主要原因,高的碱度具有较强的缓冲能力,一般要求碱度2000mg/L以上,NH3浓度50~200mg/L为佳。
Ⅲ、毒物——凡对厌氧处理过程起抑制和毒害作用的物质都可称为毒物,无机酸浓度不应使消化液pH<6.8;不应高于1500mg/L,其它阴离子浓度参见 P148表9-2。 Ⅰ、生物量——大小以污泥浓度表示,一般介于10~30gvss/L之间,为防止反应器中污泥流失,可采用装入填料介质使细菌附着挂膜,调节水流速度或污泥回流量。
Ⅱ、负荷率——表示消化装置处理能力的一个参数,负荷率有三种表示方法:
①容积负荷率——反应器单位有效容积在单位时间内接纳的有机物量kg/m3·d。
②污泥负荷率——反应器内单位重的污泥在单位时间内接纳的有机物量kg/kg·d。
③投配率——每天向单位有效容积投加的材料的体积m3/m3·d。
投配率的倒数为平均停留时间或消化时间,单位为d(天),投配率池可用百分率表示。
负荷率的影响:
①当有机物负荷率很高时,营养充分,代谢产物有机酸产量很大,超过甲烷菌的吸收利用能力,有机酸积累pH下降,是低效不稳定状态。
②负荷率适中,产酸细菌代谢产物中的有机物(有机酸)基本上能被甲烷菌及时利用,并转化为沼气,残存有机酸量仅为几百毫克/升。pH=7~7.5,呈弱碱性,是高效稳定发酵状态。
③当有机负荷率小,供给养料不足,产酸量偏少,pH>7.5是碱性发酵状态,是低效发酵状态。
Ⅲ、温度控制——发酵要求较高的温度,每去除8000mg/L的COD所产沼气,能使水温升高10℃,一般工艺设计中温消化30~35℃。
Ⅳ、pH的控制——当液料pH<6.5或高于8.0,则要调整液料pH。
pH<6.8~7,应减少有机负荷率,
pH<6.5,应停止加料,必要时加入石灰中和。
❷ 厌氧消化实验中,运行一段时间后,污泥为什么会酸化产气量也很低。
实验初期,产甲烷菌还未培养好,进水负荷又较高,所以产气量较低
建议你初期低负荷,等去除率上去后再慢慢提升负荷,那个时候不管去除率还是产气量,都会升高
❸ 污水处理厂的实验室都有什么仪器,哪些是必须的具体的流程是什么
污水处理复厂一般采用制二级处理,其流程包括:
粗格栅—提升—细格栅—(粉碎)—沉砂—初次沉淀—生物处理(活性污泥法、生物滤池、氧化沟等)—二次沉淀—(后曝气)—消毒—出水
当然现在有些处理厂还包括后续的深度处理和回用部分。
污水处理厂的实验室主要做国家排放标准里说的各项指标的实验,《污水综合排放标准》(GB8978-1996):pH、悬浮物SS、BOD5、COD
氨氮、总氮TN、总磷TP等。
对于污水处理厂,常规测样只监测进出水就可以了,只有在调试或者工艺有问题时才会监测各单元。
关于仪器,每种指标污染物都有自己的相关仪器(pH计、COD快速消解仪 、BOD5测试仪等),也可以采用简单的分析化学实验的方法测出,具体见国家环保总局编的《水和废水监测分析方法》,对于污水处理厂用的一般比较简单的国产设备,高校会有更好的研究设备。
你说的水质分析应该就是标准中提到的各项污染物质的监测分析方法,原子吸收只是其中某一个方法而已,一般用于测定离子含量(金属等),污水处理厂不大可能有,很贵的。
关于具体的设备,你可以看看各个设备商的网站,都有具体介绍和使用手册的。
❹ 污泥厌氧消化池的正常操作步骤是怎样的
污泥厌氧消化池的正常运行过程中除了收集沼气外,有进泥、排泥、排上清液、加热和搅拌五个主要操作环节组成。
进泥、排泥、排上清液、加热和搅拌这五个操作不可能同时进行,操作顺序的不同会对消化效果有一定的影响。如何确保最佳运行效果,确定合理的操作顺序,需要借鉴实践实验。一般采用溢流排泥、内蒸汽加热的单级污泥消化池,其合理的操作顺序为进泥、排泥、排上清液、加热、搅拌。而采用非溢流排泥、池外热交换器加热时,合理的操作顺序是排上清液、排泥、进泥、加热、搅拌。另外,五个操作环节的循环周期越短,越接近连续运行,消化效果越好。采用人工操作时,操作周期一般为8h,能够实现完全自动控制操作时、操作周期可以采用2~4h。
❺ 厌氧消化实验取样时进入空气之后不产气,厌氧细菌是否已经死亡,该如何处理才能正常
厌氧细菌没有死亡,你看看是否没控制好溶解氧 或是 厌氧装置有漏气的问题
❻ 污泥的厌氧堆肥和厌氧消化有什么区别
原理没有实质性的差异,有机物在厌氧条件下,都会降解为有机酸、氨氮以及甲烷、二氧化碳。
厌氧堆肥的目的最终还是考虑污泥的农用化,比如做肥料。
而厌氧消化的目的则更多的考虑了能源的二次利用,如果污泥厌氧消化过程产生的沼气不好好利用,比如发电、烧锅炉等,还不如做厌氧堆肥。
❼ 中国科学院青岛生物能源与过程研究所的科研成就
中国科学院青岛生物能源与过程研究所考研资料
链接:
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❽ 污水处理厂的实验室都有什么仪器,哪些是必须的
1.电导率传感器
用途:电导率传感器用于监视进水成分的变化,同时也是化学除磷控制策略的基础。
2.TOC测量仪
用途:TOC表示污水中总有机碳的含量,也是表征水体受有机物污染程度的一个指标。
3.流量监测仪
用途:流量监测仪表主要有堪板、转子流量计、涡轮式流量计、靶式计量槽、电磁流量计、超声波流量计等。
4.溶解氧(DO)测量仪
用途:氧在活性污泥过程中起着非常重要的作用,且相关的曝气费用约占全部运行费用的40%,因此氧传感器成为废水处理厂最广泛的测量监视仪表。氧测量基于液体中扩散氧的电化学反应。溶解氧(DO)传感器是可靠准确的测量仪表,但必须谨慎选择合适的测量位置,并防止结垢。目前自动清洁系统已经相当普遍,一些装备清洁系统并可进行自校准的溶解氧传感器已有应用。DO传感器被广泛用于曝气过程的控制,节省了大量投资,所获得的信息也可用于监视任何活性污泥处理过程。
5.干燥箱
用途:实验实用
6.PH计
用途:pH值是生化过程中的一个重要变量,更是厌氧消化和硝化过程的关键值,通常在污水处理厂都安装有pH电极浸人污泥中,通过不同的清洁策略可以实现长期免维护。对于具有高度缓冲能力的废水,pH值测量对过程变化可能不敏感,因此不适合于过程监督与控制,这种情况可以用碳酸盐测量系统代替。
7.色度计
用途:水质颜色检测
8.显微镜
用途:用于污泥微生物的观察
9.需氧量(COD)测量仪,COD快速消解仪
用途:所谓化学需氧量(COD),是在一定的条件下,采用一定的强氧化剂处理水样时,所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。
10.马弗炉
用途:实验实用
11.分光光度计,包括721、722、752等
用途:做金属离子分析:总磷、总汞、总镉、总铬、总砷、总氮、六价铬
12.生化培养箱
用途:应用于细菌、霉菌、微生物、组织细胞的培养保存以及水质分析与BOD测试
13.振荡器
用途:作生物、生化、细胞、菌种等各种液态、固态化合物的振荡培养。
14.污泥界面悬浮物测量仪
用途:一个关键的控制因素是二沉池中的污泥界面。合适的污泥界面厚度可以防止污泥腐烂,避免磷释放到上清液和出水中,与生物除磷效果相关。
15.分析天平
用途:实验实用