詳細(xì)介紹
工藝說明:生態(tài)厭氧濾罐加工制造商家
厭氧濾池生活污水處理設(shè)備主要由沉淀池、厭氧接觸池、過濾池及沼氣處理裝置四部分組成。
沉淀池:經(jīng)化糞池自然發(fā)酵后的污水自流進(jìn)入設(shè)備內(nèi)沉淀池,污水中的大顆粒物質(zhì)在此進(jìn)行沉淀,停留時間為12小時,沉淀污泥由移動式潛污泵或由吸糞車定期吸出處理,時間一般為半年或一年。
厭氧接觸池:沉淀后污水自流進(jìn)入?yún)捬踅佑|池,停留時間為20小時,水流由下而上通過球形填料形成厭氧生物膜,在生物膜的吸附和微生物的代謝作用下,污水中的有機(jī)物被去除。填料同時具有截污的作用,污物和脫落的生物膜經(jīng)截留自沉后形成污泥,與沉淀池污泥一并吸出處理。厭氧反應(yīng)形成的沼氣由排氣管排出,排出氣體經(jīng)沼氣處理裝置處理后排入大氣層。
濾池:經(jīng)厭氧處理后的污水自流進(jìn)入過濾池底部,由下而上通過濾料層,濾料采用新型顆粒濾料,既能截留污物又能形成生物膜,即在過濾區(qū)既有過濾作用又是二級厭氧池。污水停留時間為8小時。過濾后出水可直接排放,也可經(jīng)出水井調(diào)節(jié)后排放,井內(nèi)水可作澆花、澆樹等的雜用水。
沼氣處理裝置:污水經(jīng)厭氧反應(yīng)后產(chǎn)生少量的沼氣,沼氣經(jīng)沼氣處理裝置處理后清潔排放生物厭氧濾罐生活污水處理設(shè)備主要由沉淀池、厭氧接觸池、過濾池及沼氣處理裝置四部分組成。沉淀池經(jīng)化糞池自然發(fā)酵后的污水自流進(jìn)入設(shè)備內(nèi)沉淀池污水中的大顆粒物質(zhì)在此進(jìn)行沉淀停留時間為12小時?沉淀污泥由移動式潛污泵或由吸糞車定期吸出處理時間一般為半年或一年。生物厭氧濾罐沉淀后污水自流進(jìn)入?yún)捬踅佑|池,停留時間為20小時,水流由下而上通過球形填料形成厭氧生物膜,生在生物膜的吸附和微生物的代謝作用下,污水中的有機(jī)物被去除。態(tài)厭氧濾罐哪家價格低,生態(tài)厭氧濾罐加工制造商家山東千秋環(huán)境有限公司
目前, 污水處理的普及率越來越高, 而污水處理的能耗問題也愈發(fā)突出, 在典型的污水好氧生物處理系統(tǒng)中, COD的去除是通過曝氣實(shí)現(xiàn)的, 通常需要高于2.0 mg·L-1的溶解氧來降低污水中的COD, 而曝氣是污水處理系統(tǒng)中能源消耗多的部分, 據(jù)統(tǒng)計, 約占總電量消耗的50%~60%.在曝氣階段, 污水中的COD被轉(zhuǎn)化為CO2排放到大氣中, 常規(guī)活性污泥法中, 二氧化碳的總排放量為0.544~0.616 kg·m-3, 有機(jī)質(zhì)沒有被有效利用.
與好氧生物處理技術(shù)相比, 厭氧生物處理技術(shù)無需曝氣, 可通過厭氧微生物將污水中的COD轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳等, 節(jié)省能耗的同時可產(chǎn)生清潔能源甲烷, 甲烷是一種非常有價值的碳?xì)浠衔锷锶剂? 其熱值高達(dá)36.5 MJ·m-3.傳統(tǒng)的厭氧生物處理技術(shù)主要集中于高濃度廢水, 如食品廢水、養(yǎng)殖廢水和酒精廢水等, 對于低濃度的城市生活污水研究較少, 其原因是在常溫和低濃度條件下厭氧微生物生長緩慢, 而隨著能源的日益緊缺及厭氧生物處理技術(shù)的不斷發(fā)展和完善, 越來越多的研究者把目光轉(zhuǎn)向低濃度污水的厭氧生物處理,, 通過分離水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(sludge retention time, SRT)維持系統(tǒng)內(nèi)的微生物數(shù)量來克服厭氧微生物生長緩慢, 反應(yīng)速率低的缺點(diǎn).
厭氧濾池(AF)是一種內(nèi)部填充固體濾料的反應(yīng)器, 微生物在濾料表面附著生長, 形成厭氧生物膜, 通過生物膜內(nèi)微生物的生化反應(yīng)及濾料層的吸附截留作用降解轉(zhuǎn)化污染物.厭氧生物濾池微生物量高、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng), 可以有效地分離水力停留時間(HRT)與污泥停留時間(SRT), 運(yùn)維成本較低, 是一種理想的厭氧反應(yīng)器形式.
本研究以實(shí)際生活污水配加葡萄糖為研究對象, 采用火山巖為濾料, 對上向流厭氧濾池(UAF)處理低濃度城市生活污水的可行性進(jìn)行了研究, 利用小試反應(yīng)器探究了在不同水力停留時間(HRT)下, 反應(yīng)器的處理效果以及主要的產(chǎn)甲烷菌群的變化, 以期為上向流厭氧濾池工藝(UAF)在城市生活污水厭氧處理中的應(yīng)用與推廣提供指導(dǎo).
1 實(shí)驗材料與方法
1.1 實(shí)驗材料
1.1.1 實(shí)驗裝置
本研究采用上流式厭氧濾池(UAF), 反應(yīng)裝置如圖 1所示.反應(yīng)器主體由有機(jī)玻璃制成, 濾柱內(nèi)徑18 cm, 總高195.4 cm, 其中濾料層高110 cm, 有效容積為28 L.本實(shí)驗所用濾料為火山巖濾料, 直徑為3~5 mm.濾柱每隔20 cm設(shè)1個取樣口, 共6個取樣口.反應(yīng)器主體纏繞加熱帶并包裹保溫棉, 維持反應(yīng)器內(nèi)溫度為35℃±1℃.
圖 1
圖 1 上向流厭氧濾池裝置示意
1.1.2 實(shí)驗用水和接種污泥
本實(shí)驗采用北京工業(yè)大學(xué)家屬區(qū)實(shí)際生活污水并外加葡萄糖配制成實(shí)驗進(jìn)水, 進(jìn)水COD保持在300 mg·L-1左右, 進(jìn)水水質(zhì)與實(shí)際城市污水處理廠污水水質(zhì)類似.
實(shí)驗廢水水質(zhì)如表 1所示.
表 1 實(shí)驗廢水水質(zhì)
接種污泥取自北京某流域管道底泥及北京工業(yè)大學(xué)生活污水儲水箱底泥, 二者按1:2投加, 投加污泥濃度(mixed liquid suspended solids, MLSS)為10g·L-1.
1.2 反應(yīng)器的啟動與運(yùn)行控制
反應(yīng)器在HRT=24 h的條件下啟動, 進(jìn)水COD濃度為110.7~404 mg·L-1, 平均濃度為244.6 mg·L-1, 運(yùn)行28 d后, COD去除率可穩(wěn)定達(dá)到75%以上, 此后進(jìn)入HRT優(yōu)化期, 共分為5個不同階段, 分別為24 h(第29~49 d)、18 h(第50~70 d)、12 h(第71~97 d)、5 h(第98~136 d)和2.5 h(第137~178 d), 以達(dá)到低HRT條件下城市生活污水厭氧生物處理.每次HRT的改變均在前一階段運(yùn)行穩(wěn)定后進(jìn)行.
1.3 常規(guī)分析方法
水質(zhì)分析方法:COD采用快速消解分光光度法[北京連華永興科技發(fā)展有限公司, 5B-3(C)]測定.
掃描電鏡方法:首先將濾料樣品置于2.5%戊二醛中, 于4℃冰箱中固定1.5 h, 用磷酸緩沖液沖洗3次后分別用50%、70%、80%、90%和100%乙醇進(jìn)行脫水, 每次10~15 min.然后分別用100%乙醇/乙酸異戊酯(1:1)、純乙酸異戊酯各置換一次, 每次15 min.干燥噴金后采用掃描電鏡(Hoskin Scientific, Tokyo, Japan)對樣品進(jìn)行觀察.
揮發(fā)性脂肪酸(volatile fatty acid, VFA)和氣態(tài)甲烷(gCH4)用裝有氫火焰離子化檢測器(flame ionization detector, FID)的Agilent 7890A系列氣相色譜(Agilent Technologies, USA)進(jìn)行分析, 揮發(fā)性脂肪酸(VFA)分析測定前水樣經(jīng)0.45 μm濾膜過濾.
1.4 分子生物學(xué)分析方法
為了表征反應(yīng)器中菌群結(jié)構(gòu)變化, 對接種污泥以及不同HRT條件下穩(wěn)定期的生物膜樣品進(jìn)行DNA提取和實(shí)時熒光定量PCR(quantitative real-time PCR, QPCR)分析.為了考察不同高度濾料層菌群結(jié)構(gòu)的特征, 在第Ⅳ階段(HRT=5 h), 從反應(yīng)器上(80 cm)、中(40 cm)和下(0 cm)這3個位置取生物膜樣品進(jìn)行DNA提取和QPCR分析.
通過振蕩將生物膜與濾料分離, 并在凍干機(jī)(Labconco, USA)中冷凍干燥.使用用于土壤的快速DNA提取試劑盒(MP Biomedicals, Solon, OH, USA)從凍干樣品中提取DNA.提取后用NanoDrop One(Thermo Fisher Scientific, Wilmington, DE, USA)測量DNA濃度和純度.
對反應(yīng)器中4種關(guān)鍵的產(chǎn)甲烷菌進(jìn)行QPCR分析, 所用特異性引物如表 2所示, QPCR反應(yīng)體系為20 μL, 包括10 μL SYBR Premix Ex TaqTM Ⅱ(Taraka, Japan)試劑, 1.6 μL引物, 6.4 μL無菌水, 2 μL模板DNA.采用Stratagene MX3005p thermocycler (Agilent Technologies, USA)儀器進(jìn)行定量.
厭氧罐進(jìn)水容積以不高于設(shè)計負(fù)荷的5-10%為宜。需要適當(dāng)投加蔗糖等營養(yǎng)物質(zhì)作為碳源。進(jìn)水的低COD濃度為1000mg/L,生物厭氧濾罐哪家好,進(jìn)液濃度過高應(yīng)進(jìn)行稀釋,將進(jìn)水稀釋至COD為2500-3000mg/L左右為宜。進(jìn)液時不要刻意嚴(yán)格控制所有工藝參數(shù),但應(yīng)特別注意yisuan濃度,yisuan作為厭氧中間產(chǎn)物,是衡量是否酸化的直接指標(biāo),湖北生物厭氧濾罐,應(yīng)保持在 17mmol/L 以下。初始進(jìn)液可采用小流量連續(xù)進(jìn)料(但要保證一定的上升流速)或間斷沖擊形式,采用間斷沖擊可以每 4 小時一次,每次 10min左右,之后逐步減短間隔時間至 1 小時,每次進(jìn)液時間逐步增長至30min。起始階段,進(jìn)水間隔時間可以根據(jù)水量做適當(dāng)調(diào)整。但應(yīng)根據(jù)設(shè)計計算書選擇合適的上升流速,使污泥分散均勻。