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污水处理操作手册一、厌氧工艺综述1. 厌氧消化微生物学1.1厌氧消化(或称厌氧发酵)厌氧消化是一种普遍存在于自然界的微生物过程。凡是有水和有机物存在的地方,只要供氧条件不好或有机物含量多,都会发生厌氧消化现象,使有机物经厌氧分解而产生CH4,CO2和H2S等气体。1.2有机厌氧消化分解图复杂的有机物水解作用水解发酵菌A类有机物B类有机物CO2NH3H2S产氢产乙酸作用产氢产乙酸菌乙酸氢同型产乙酸作用产甲烷作用CH4产甲烷菌+ CO2同型产乙酸菌A类有机物主要为乙酸,其次为甲酸、甲醇和甲胺等等B类有机物为A类以外的简单有机物,主要为丙酸、丁酸等。1.3 厌氧微生物介绍(1)水解发酵细菌这是一种不完全或不彻底的有机物厌氧降解过程,最终发酵产物主要是水溶性的有机物及少量醇和酮等。发酵的目的仅在于使复杂的有机物经过水解和发酵,转化为简单的有机物。水解发酵中,溶液的COD或BOD值的变化可能有三种情况:a降低了,但最大不超过20%30%。b基本上未降低,如由葡萄糖转化为丙酸,乙酸和甲酸所发酵;c个别情况会有升高,如将难化学氧化物转化为易化学氧化物时。在厌氧消化系统中,发酵细菌的功能可概括为两方面:a将大分子不溶性有机物水解成小分子的水溶性有机物。b发酵细菌将水解产物吸收进细胞内,经细胞内复杂的酶系统的催化转化,将一部分供能源使用的有机物转化为代谢产物排入细胞外的水溶液里成为参与下一阶段生化反应的细胞群(主要是产氢产乙酸细菌)吸收利用的基质(主要是有机酸,醇,酮等)。发酵细菌所进行的生化反应受两方面的因素制约:a基质的组成及浓度。基质浓度大时,一般均能加快生化反应的速率。基质组成不同时,有时会影响物质的流向,形成不同的代谢产物。b代谢产物的种类及其后续生化的情况。代谢产物的积累,一般会阻碍生化反应的顺利进行。特别是发酵产物中有氢气产生(如丁酸发酵)而出现积累时,因此,保持发酵细菌与后续的产氢产乙酸细菌和甲烷细菌的平衡和协同代谢是至关重要的。(2)甲烷细菌甲烷细菌是参与有机厌氧消化过程的最重要的一类细菌群。它与一般细菌细胞的结构有显著差异,特别是细胞壁的结构,其没有或缺少肽聚糖。另一特点是对氧和其它氧化剂十分敏感,属于严格的专性厌氧菌。影响的环境条件为:a氧化还原电位。其高低对甲烷细菌的影响极为明显。甲烷细菌细胞内具有许多低氧化还原电位的酶系。当体系中氧化态物质的标准电位高和浓度大时,这些酶系将被高电位不可逆转地氧化破坏,使细菌生长受到抑制,甚至死亡。b温度。其影响明显表现在生长繁殖速度和甲烷产量两个方面.在温度范围535内,每升高1015,生化速度增快12倍。降温幅度越大,低温持续时间越长,对产气量的影响越大;亦对生物活性的影响越大,恢复生物活性越困难c PH值。其影响表现在菌体及酶系统的生理功能和活性、环境的氧化还原电位、基质的可利用性。大多数中温甲烷细菌最适PH值范围约在6.87.2之间。本系统中。与PH值有关的抑制类型有:a高PH值抑制发酵细菌环境PH值大于8.5时,发酸细菌产生的VFA越来越少,受到抑制。随着PH值的增大,抑制作用就越大,产生的VFA越少,流入的高PH值废水更难中和。因而PH值持续增大,发酸细菌进一步减少VFA的产出量,最后没有VFA生成,EQ池内PH值达到1012。b高PH值抑制甲烷细菌如果EQ池内的高PH值废水流入AnaEG,靠近AnaEG底部的甲烷细菌会受到抑制,单位数量的甲烷细菌消耗的VFA(COD)变少。如果只有少量COD进入AnaEG,这种抑制作用不易观察到;如果AnaEG中有大量甲烷细菌(污泥),也不易观察到;因为大量受抑制甲烷细菌和少量细菌消耗的VFA一样多。在软饮料污水处理厂,受抑制甲烷细菌完全恢复正常需40天以上。因而甲烷细菌定期(每周)受到抑制,其后果和持续受到抑制是一样的。c低PH值抑制甲烷细菌如果甲烷细菌已受抑制,而输入更多的COD,虽然环境PH值已正常,甲烷细菌还是不能立即产生生物气体,至少还要受抑制几天。相反发酸细菌就有更大的适应性,能从高PH值抑制状态中很快恢复过来。在一个细菌受高PH值抑制的反应器中突然输入大量COD,发酸细菌能马上产生大量VFA,而仍受抑制的甲烷细菌却不能消耗这额外的VFA,因此AnaEG中VFA浓度增大,PH值下降,若不立即采取特殊措施,AnaEG中PH值可降低到6.5以下。在PH值6.5以下,甲烷细菌再一次受到抑制。PH值越小,VFA浓度越大,甲烷细菌受到的抑制越强,甲烷细菌不能长时间经受这种抑制,因此经常在低PH值环境下死亡。这对反应器来说是一种灾难,反应器需从新接种和启动。d低PH值抑制发酸细菌PH值低于4.5时,发酸细菌受抑制,这种情况很少发生,除非有机酸溢流到废水中。e化学物质。对甲烷细菌产生三方面影响,即促进作用,无明显作用,抑制作用。多数化学物质兼有以上三种作用,其边界值取决于浓度。2. AnaEG介绍AnaEG反应器是EGSB反应器的一种。EGSB(Expanded Granular Sludge Bed),中文名膨胀颗粒污泥床,是第三代厌氧反应器,于20世纪90年代初由荷兰Wageingen农业大学的Lettinga等人率先开发的。其构造与UASB反应器有相似之处,可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。与UASB反应器不同之处是,EGSB反应器设有专门的出水回流系统。EGSB反应器一般为圆柱状塔形,特点是具有很大的高径比,一般可达35,生产装置反应器的高度可达1520米。颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触,强化了传质效果,提高了反应器的生化反应速度,从而大大提高了反应器的处理效能。厌氧膨胀颗粒床反应器( Expanded Granular Sludge Bed , 简称EGSB) 是在上流式厌氧污泥床(UASB) 反应器的研究成果的基础上,开发的第三代超高效厌氧反应器。本项目厌氧处理技术采用上海交通大学教授张振家博士的发明专利(发明专利号:ZL97103569.5),其商业名称为AnaEG反应器。AnaEG反应器外形为钢制塔形全封闭设备,采用Q235热轧钢板焊接制作,设备外部包裹复合硅酸盐或岩棉保温材料,外表采用彩钢板装饰。AnaEG反应器内部构造特点:底部为布水区,顶部为气/固/液三相分离器区,中间为厌氧反应区。在AnaEG反应器的内部反应区,根据厌氧菌的类型不同,又分为产酸菌、产甲烷菌反应区,两个反应区的容积(或高度)会根据进水的有机负荷及有机物分子的不同而自行匹配。因此,AnaEG反应器是一个一段式的厌氧反应器,不需要前面设置預酸化池。AnaEG反应器内部污水流态自下而上呈活塞流,反应器中污泥床层依靠进水所形成的上升水流和所产生的沼气上升流达到膨胀,自下而上逐渐增大。AnaEG反应器顶部的三相分离器区域设有一个“浮底式”沼气储气室,可以起到一定的沼气稳压作用。对于厂区消防要求来说,AnaEG反应器这一独有的特点是非常重要的。由于AnaEG反应器为全封闭设备,因此不会产生像其他厌氧处理方式所带来的臭气问题,这一点对于食品类生产企业尤为重要。3.工艺术语、控制指标与参数计算3.1术语定义生物降解:通过不同的生物更新循环,经微生物作用,将人造及天然物质分解为其组成元素及化合物。厌氧消化:在没有氧气及其他氧化剂的情况下,由各种微生物主要是甲烷细菌,将有机物分解破坏,其最终产物是二氧化碳和甲烷。甲烷反应池:进行有机物分解破坏的厌氧反应池。该工程使用的类型是UASB。AnaEG反应器:厌氧颗粒污泥膨胀床是一种甲烷反应池,废水经输送系统流经反应池底部,在有甲烷细菌的污泥膨胀床流过,处理过的废水通过三相分离器分离出水。三相分离器:在反应池顶部,装有斜板的横向流动分离器。处理后的混合物在此分离成生物气,细菌污泥和处理后的废水。废水输送系统:是一套平行管子环形分布在反应池底部,管子上交替分布小孔,废水经过小孔,直接与有甲烷细菌的污泥接触。发酸,酸化:有机物经增溶水解,转化成脂肪酸等有机酸,主要是可被甲烷化的乙酸。污泥种子:是一种具有厌氧菌的污泥,它是现场培养的或引进的污泥颗粒,作为细菌接种体,以开始最初的生物厌氧处理。含碱量:是指水中碳酸盐和碳酸氢盐中和酸的能力,以mg/l碳酸钙表示。中毒:是指厌氧消化中,抑制甲烷细菌分解转化出生物气体的作用,且是不可逆转的。进水:流入各容器的液体,从而进入废水处理厂各操作单元。出水:暂时流出各容器的液体,或全部处理完毕后流出的液体原生废水:工厂排出的流入废水处理厂的废水。3.2工艺参数PH 测量酸碱度温度 测量物质温度COD 化学耗氧量:水样中可被强氧化剂(重铬酸钾)氧化的有机物所消耗的等价氧气量。BOD 生化耗氧量:有氧细菌消化水中有机物所需氧气量VFA 挥发性脂肪酸:在生物降解有机物的过程中,需氧微生物及大多数厌氧微生物将复杂的有机物水解转化成低分子量的化合物,如短链脂肪酸(乙酸,正丁酸)。这些低分子量脂肪酸称为挥发性脂肪酸,因它们在大气压力下易蒸发。TSS 总悬浮物固体:过滤一定体积的水样,以测量不溶干性固体颗粒。VSS 挥发性悬浮固体:是大体测量水样中有机物的比例,水样在650摄氏度恒重后失去的重量与原水样重量相比而得到。SV样品在1升烧杯中沉降30min的污泥含量SVI沉降体积指数:污泥体积和废水中污泥浓度的关系。F.O.G. 脂肪、油和油脂:是大致测量水样中有机物的比例,用正己烷从水溶液或悬浮液中提取的有机物在105摄氏度恒重后失去的重量与原水样重量的比率。3.3参数计算(1)(2)(3)(4)(5)(6)A相应取样点 TSS 浓度(Kg/m3)B=7个取样点高度(m)其中,SP11 m,SP23 m,SP35 m,SP47 m,SP59 m,SP612 m ,SP7= 15mCAnaEG 面积(m2) (7)污泥平衡污泥增长 Kg COD负荷 %COD去除 0.04 污泥增长污泥流失(出水排放)流速 /d SV(eff) SVI注意:1总要高于2,否则污泥要流失。二、工艺介绍1.设计处理能力原水水质根据业主提供数据作为设计参数。 指标CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS (mg/L)氨氮(mg/L)总氮(mg/L)pH原水水质112005600100402003.5排放标准100206010-692、工艺流程 事故池 蒸汽 pH调整装置 来水现有集水池提升泵滤水槽调节池 投配池厌氧进水泵 沼气 罗茨鼓风机 药剂投加装置 AnaEG反应器沉淀槽BioAX反应器气浮装置出水达标排放 污泥槽 浮渣槽 污泥泵 板框压滤机泥饼外运3.工艺流程说明3.1预处理由车间排放的污水经污水管在重力作用下,先进入现有集水池,然后通过提升泵泵进虑水槽。在重力作用下废水从虑水槽进入调解池,污水调解池中保留6小时以上以缓冲水质和水量。当遇到突发情况调解池的废水能直接排到事故池储存。在投配池对废水进行pH调节。如果pH计测量的pH大于7.5启动盐酸计量泵手动将盐酸加入投配池,使投配池中的废水pH值保持在6.57.5以增强发酵作用。当pH过低时,计量泵自动将NaOH加入管路中,调节pH达到设定值。流动中的污水的pH值可在pH计上读出,并输入计算机。温度会连续测量,并在计算机上显示。3.2厌氧处理经pH调节后预处理的污水经管道流入AnaEG反应罐。这些管道是14根带孔的平行管道,环形分布在甲烷反应器底部。污水的流量由流量计FT测量并读入计算机中。计算机亦显示总流量。泵P300A/B的开或关均可计算机远程控制。污水流过一个很大的厌氧的产生甲烷的生物菌种床,再经三相(水污泥生物气体)分离系统,在反应器的顶部,该三相分离器或“沉淀池”从母液中分离出的生物气体排出后可供工厂使用,从菌种再生区落下的菌种污泥又返回到反应器中和被处理的污水中。经澄清后的污水从反应器的顶部流出,经分离器溢流槽,流入出水槽,出水管道上装有PH酸度计测定污水的PH值。有时污水需再循环,尤其是在调试阶段,以使污泥菌种区与污水充分接触和混和,并使污水达到一定的逆流速度。好氧循环污水流量由FT流量计测定并显示在计算机屏幕上,根据进水速率手动调节循环速率。3.3好氧处理 厌氧出水流入沉淀池,其中的浮泥得到沉淀从底部定期排出,周期按实际情况而定,出水直接溢流进入好氧装置。经好氧处理的污水溢流到气浮。每天定时检查好氧的曝气情况,鼓风机不能24小时运行使用,2台鼓风机需要做到8小时交替使用。3.4气浮经BioAX反应器的出水流入气浮装置,以去除水中的SS,降低浊度。气浮出水经污水管,排到工业园区废水处理厂。气浮装置初步确定选用PAC作为混凝剂,直接加入好氧的出水堰槽中流入气浮池中。PAC投加量范围:100-200ppm,具体投加量将根据现场试验确定,采用计量泵投加。三、作业方法1.废水的预处理目的:为了保证送入AnaEG的原生废水有最佳微生物条件总则:原生废水中的微生物环境条件必须理想(例如PH值,温度)。这样不会破坏AnaEG中甲烷生成的细菌。此外,对流入均衡池的原生废水进行筛选。程序步骤1) 在PH调节罐中分别装有适量盐酸和NaOH。在装化学试剂时要特别小心,注意安全事项。2) 检查PH计量是否准确,如没有校准,应按用户数据说明书校准3) 调节池中原生废水通过旁通管进入投配池T300。注意:调节池液面高度近可能保持在3m,以提高生物发酵,这可降低PH值,增加脂肪酸VFA。VFA是甲烷微生物细菌产生甲烷的直接基础。它可很容易转化成生物气体,如果在均衡池总共VFA量偏低,大部分生物发酵过程会在甲烷上流反应器AnaEG中,结果会导致PH值低于7.0,这会使AnaEG处于临界状态,并且出现工艺问题。由于投配池中PH计高度为1.8m,故调节池与投配池液面均不能低于1.8m。4) 按电脑屏幕或现场控制板上相应按钮,启动P300A或P300B以便把废水泵入AnaEG反应器中。5) 在调节池与投配池中均有曝气装置,目的是使不同原生污水混合均匀,投加进去的酸碱均衡扩散,水体PH稳定。6) 把管路上的所有阀门全打开,接通NaOH剂量泵或HCl剂量泵,以启动PH条件系统。7) PH计PHT300测管路中的实际PH值,中控系统自动投加试剂(NaOH或HCl)剂量,使废水的PH值达到设定值。亦可根据实际情况手动控制PH调节装置。a 若PHT102测定的均衡池废水PH值大于7.5,手动启动HCl加料泵向均衡池加HCl,以降低PH值,加强酸化作用。b 若PHT102测定的均衡池废水PH值小于6.5,可根据需要手动启动NaOH加料泵向均衡池加NaOH,直到PH值达到设定值,启动阶段设定值为7.08.0。c 启动阶段以后,根据细菌的处理能力调整PH设定值,但甲烷反应器的PH值应始终保持在7.07.5。d 为安全起见,PHT101的PH读数就是PHT102的设定值,PH调节系统自动调节出水的PH值。8) 每四小时取在线搅拌器中样品,检查AnaEG进水的PH值,并记录PH值和温度。实测的PH值与PH计读数进行比较。2.废水的厌氧处理目的:根据设计参数处理流入的原生废水总则:如果反应器中已有所需的种子污泥量,就可启动生物处理工 序。 程序步骤:1) 把AnaEG上的所有分配管路全打开。2) 在现场通过调节阀门调节流入的流量。注意:一般情况初始进水量在设计COD负载5的条件下进行。要由启动工程师根据均衡池中原生废水的COD浓度及污泥活性试验的结果进行计算。3) 通过调节好氧回流量来控制调配池中污水COD浓度在10000mg/L左右,如果观察到速率下降,要检查过滤器是否堵塞。应清洗过滤器,但使用旁路管道,以免工艺中断。4) 启动AnaEG反应器的进水泵P300A或P300B。注意在流量计及计算机上的流速读数,记录每天结束时的总流速,它决定计算机中读出的总流量。5) 确定均衡池中废水的COD浓度,用下面的公式计算COD的负载率:COD负载(kg/d)COD(kg/m3)流速(m3/d)6) 确定在所有取样点上污泥沉积量SV,每个取样点上的SV应为如下量:SP18001000 ml / lSP2600700 ml / lSP3400500 ml /lSP4100 ml /lSP550 ml /lSP60SP7=07) 按如下步骤测定污泥特性(1) 观察SP1SP7样品1小时污泥沉降体积(2) 描述污泥物理特性:包括颜色,气味,粘度,表现性和沉降性。(3) 测试记录每个取样点样品的TSS和VSS。由此计算出SVI(4) 记录数据。(5) 每周测试。8) 检查取自SP1SP7所有样品的PH值和温度。AnaEG内部的PH值应保持和稳定在7.2左右。AnaEG出水保持在7.5左右。如果PH值超过要求范围(7.07.5),则在预处理阶段自动调节NaOH/HCl的加入量,以使出水符合PH要求。AnaEG内部温度不超过39。9) 检查在SP3点和出水的VFA。如果在SP3点和出水的VFA小于500mg/l,则可以增加COD负载 0.5kgCOD / m3.d。如果在SP3点和出水的VFA量稳定(VFA的量不能太大,例如150200mg/l),可增加20的负载。送料速率可能增加到设计要求的7.0 kg / m3。10) 为保持进水COD的稳定,好氧出水再循环的速率与进水的速率保持相同步调。根据现场实际情况可以做出相应调整。11) 交替使用AnaEG进水泵,延长泵体寿命,交替开关沿进水分配管路的阀门,以冲洗每一管路,防止堵塞,这工作每天必须做好。3.废水的好氧处理目的:进一步降低AnaEG出水的COD。总则:控制好曝气量,4.废水处理的停止运行目的:为了使AnaEG中的细菌衰减率降到最小,AnaEG中的温度不得高于28。总则:因工厂停工维修而使废水处理厂关机(维修、保养、安装新设备,或生成甲烷的细菌的生物工艺出问题等),操作者应关掉所有的运行泵。操作步骤: 短期关机(小于一个月)1. 在控制面板上关闭P101A/B、P104。循环泵是唯一剩下运行的泵。2. 关掉贮池阀。3. 关掉P101A/B阀门。4. 为了释放生物气体管路中的压力,让气体经燃烧器H101烧掉。5. 每天交替开/关AnaEG分配管路上的阀。6. 试验室分析正常进行并记录。 长期关机(一个月以上)总则:关机时间长,要把均衡池中的原生废水全部打入AnaEG中,并再抽到出水槽中。 程序步骤:1. 把污水池所有原生废水抽空,把它泵入均衡池B101中2. 根据原送水速率,把均衡池中的原生废水送入AnaEG中,直到所有废水送到反应池中为止。3. 关掉主控制板上每一个处理单元按钮。4. 关掉主控制板上的电源。5. 关掉各局部控制盒上的所有操作开关。6. 关掉全部操作阀。7. 把现有的泵槽中,均衡池B101中的所有残留废水抽空到空池或排污管中去。8. 清除均衡池和污水池中所有渣滓,积累的固体、碎石等,用清洁水清洗现有泵中的渣滓。5.废水处理的重新运行总则:关机之后再启动需根据原生废水预处理步骤进行,由于采用的(环境适应的)生物量在AnaEG已存在,所有这一程序的费时较少。实际上,如果AnaEG的温度达到32或以上,这一系统很快会启动。程序步骤:1) 按原生废水预处理步骤2) 按厌氧处理步骤6.过剩污泥的处理一般地说,反应器中有1米高的污泥,反应器可以很好工作。预计甲烷反应器在最大负荷情况下,连续工作一年或二年,才产生过剩的厌氧污泥。过剩的污泥是极其难觅的,因为它们是甲烷菌种的最佳来源。对于建立另一反应器来说必须要有污泥种子。过剩污泥的确定:1) 过剩污泥的重要指标决定污泥的转移量,如果AnaEG进水在沉积1小时后超过100mg/l或TSS是大于1500mg/l。2) 为了作出在甲烷反应器中过剩污泥的结论,每个取样点在沉积1小时后是如下沉积体积:SP1(0.3米高度)7001000 ml/lSP2(0.6米高度)7001000 ml/lSP3(0.9米高度)7001000 ml/lSP4(1.2米高度)500700 ml/lSP5(2.0米高度)500700 ml/lSP6(4.0米高度)300500 ml/l3) 从AnaEG中取出过剩污泥的步骤:总则:取出过剩污泥,既可从AnaEG排放管线(管道)排出,也可以从AnaEG分配管路的头端排出,排放到贮存槽中,存放期间污泥完全浸没在水中。 程序步骤:1. 准备贮存罐,以接纳从反应池中取出的过剩污泥。2. 应牢固的把管道排放点与贮存罐的接口固定好,以防止泄漏。3. 关停与AnaEG相连的所有泵,例如进水泵和计量泵。4. 让污泥沉积在反应器底部。5. 在处理沉积污泥时,把抽气管道接到污泥排放管路排水管的最低点或者接到分配管路末端的2英寸的管口上,6. 如果通过管路抽污泥,则要把相连的所有阀门打开。如果从分配管路取污泥,则要打开分配管末端的2英寸嘴上的阀门。污泥靠重力流进贮存罐或池中监控来自SP4(1.2米高)的污泥样品的沉积量(SV),要小心谨慎,以避免排放量过多或过头,否则没有足够的污泥用于再次启动AnaEG运行。7. 看SV是大于或小于500ml/l,如果小于500ml/l时,则关闭排出管路上的阀门或分配管路上的阀门,停止抽泥。8. 断开污泥排放管路或分配管路上的所有抽气管路。9. 在贮存罐中,必须作长期存放时,则要把污泥完全浸没在水中。10. 要恢复AnaEG运行,可启动进水泵、再循环泵和计量泵。11. 当生物气体压力增大时(10毫巴),关闭燃烧器(将控制按钮拨到手动)用空气将燃气冲走。这时为防止燃气空气混和气体燃烧而回火。7.仪器与自动操作污水处理工厂的整个控制系统的设计相当简单,且是半自动化控制,可以在计算机上实现一部分的在线控制,配合现场操作达到控制的目的。工厂的所有控制均集中在控制板上,以下说明将涉及P&I示意图和基本工程手册的仪器清单。(1) 液面控制器调节池和投配池的液位是通过液面控制器用超声波连续地进行测量。低液位:LS101L:连锁泵P300A/B,并且启动低液位报警。高液位:LS101H:启动高液位报警LA101H(2) FIRQ-300:厌氧反应器进水流量控制这进水流量是用电磁流量/累加器/发送器FIT101进行连续测量。将这一信号发送到安装在面板上的控制器FIC101。该控制器给出流量指示,并调节流量控制阀FCV101,FIC101的设定点是级连控制环路的主控部分LIC101确定的,将流量的指示与累加的读数输入PC中。(3) FIRQ-400:再循环流量指示再循环流量是用同FIT101相类似的电磁流量计进行连续测量,把这一信号馈送到模似输入组件,再由该组件把信号馈送到PC,由PC给出流量指示,并在出现低流量值时发出警报。(4) FIA103:生物气的流量指示和报警生物气流量是由热差流量传感仪FE103进行连续测量,FE103将信号传到转换器,转换成420mA的信号,送到PC,由PC给出流量指示和累加读数,在出现低流量时会发出警报。(5) PHIT-300:甲烷反应器进水温度指示进水温度是用装有传感器的PT100型探头进行连续测量,传感器发出420mA的信号,然后把这一信号送到模似组件中,由它再送到PC,在出现高温或低温值时,会发出警报。PH计厂家维修图片发送地址:(6) TIT-401/402:厌氧反应器的温度指示与PHIT-300相似,不同的是测量厌氧反应器T-400内的温度。(7) PH-400:厌氧反应器T-400出水的PH指示和报警溶解质PH探头进行连续测量的。把该信号送到PH发送器PH-400,由它发出420mA的信号到模拟组件中,再由它送到PC,PC给出一个指示,并在高或低值时发出报警。(8) PH-300:流入甲烷反应器T-400中废水的PH控制及报警流入甲烷反应器的废水PH值,用装在投配池中的PH探头PHE300进行连续测量,由PHT300将信号发送到面板上的PHIC300控制器。该控制器给出PH指示,在污水进入T-400之前,调节PH调节剂量泵加碱和加酸的输出速率,以增加或减少PH值,使PH值达到中性,同时把信号送到模拟组件中,由它再送到PC,并在PH值偏高或偏低时给出指示,发出警报。四、优化指南AnaEG反应器(AnaEG)的最佳状态(条件)(1) AnaEG的负荷率及废水在AnaEG的停留时间。AnaEG的设计负荷率为7.0KgCOD/m3,相应的废水在AnaEG中按实际量,停留时间为8.6小时,更高的负荷率或更短的停留时间会使AnaEG活性污泥出问题,这就是说只有少量的挥发性脂肪酸转换成甲烷。(2) AnaEG温度温度控制着甲烷细菌的活性,最佳功能的温度是3040左右为最佳。在正常情况下,AnaEG中温度保持在3538之间,有时温度会影响毒性(如氨气),这些毒性现象可以引起最佳温度条件的改变。AnaEG中日常温度变化不应超过1。(3) AnaEG的PH甲烷细菌最佳功能在PH为6.87.8范围之内发挥最好。最理想的PH在6.87.2。由于细菌中毒与PH值有关,要求PH值特殊设定。(4) AnaEG污泥最大的污泥负载速率每天不能超过1KgCOD/KgVSS,根据每天的COD负载来算出相应的污泥量和污泥负载率。用排放污泥来控制污泥的负载。(5) AnaEG营养素为了使 AnaEG中的细菌能无限制的生长,应提供营养素P和N,它们的比例为COD/N/P1000/7.5/1.5。在调试阶段,需要在进水中投加一定量的微量元素,当出水中的挥发酸浓度居高不下时,说明甲烷菌的活性太差,此时需要向进水中加入氯化钴、氯化镍、氯化铁等微量营养来对甲烷菌进行激活。其投加量按下表计算。投加方法为将这些药品先用清水溶化成水,然后投入投配池与进水混合,通过水泵进入反应器。以上为一次性投加,天以后若不见好转再投加次。CoCl20.52 g/m3NiCl20.56 g/m3CaCl23.70 g/m3FeCl35.20 g/m3(6) AnaEG毒性许多元素/化合物对AnaEG的细菌可促进生长,但超过一定浓度会抑制细菌生长,总的来说,产酸菌对毒性敏感程度不如产甲烷细菌。为了保持AnaEG的运行,下面列出进水中的元素/化合物的最大允许值。厌氧发酵中的有毒物质最大允许值:有毒物质表达式最大值丙酮CH3COH31000mg/l烷芳醚硫酸脂活性物150 mg/l烷基硫酸脂活性物150 mg/l减泡剂待测苯C6H6400 mg/l苯甲酸基2 mg/l丁醇C4H9OH800 mg/l氯化物CI800 mg/l钙Ca2+4500 mg/l铬Cr6+1 mg/l氯仿2 mg/l铜Cu2+100 mg/l氰化物CN4 mg/l洗涤剂:阴离子活性物100 mg/l阳离子活性物500 mg/l乙醇C2H5OH1600 mg/l乙醚(C2H5)2O360 mg/l甲醛HCHO100 mg/l铁离子Fe2+,Fe3+500 mg/l异戊醇C5H11OH800 mg/l甲醇CH3OH800 mg/l机油2500 mg/l镁离子Mg2+1500 mg/l镍离子Ni2+300 mg/l钾K4500 mg/l钠Na+5500 mg/l氟化钠NaF11 mg/l亚硫酸钠Na2SO3200 mg/l硫酸根SO425000mg/l硫代硫酸根Na2S2O32500mg/l四氯化碳CCI42 mg/l甲苯C6H5CH310 mg/l二甲苯C6H4(CH3)250 mg/l锌离子Zn2+150 mg/l除上面提到的细菌中毒之外,在AnaEG中还有一些形式的中毒。A) 脂肪酸毒性:它与PH有关,PH值及VFA的浓度对决定VFA转化的抑制是很重要的。在下表中,给出了实验最大VFA许可值与所测PH的有关。PH 6.5 6.7 7.0 7.2 7.5 7.8 8.0最大VFA(mgHAc/l)500 1100 170025005000830011600警告:在大多数的情况下,必须强调增加VFA浓度是抑制甲烷生成的结果,而不是抑制甲烷生成的原因。B) 氨的中毒:表明氨抑制甲烷生成有几个原因,它与PH值和温度有关,在下列表中给出氨浓度,PH,温度关系,最大N许可总量浓度(mg/l)与温度和PH值之间的关系。PH 6.0 6.5 7.0 7.58.0 8.5温度25141000 44000140004500 1500 44030990003100099003200 1000 31035700002200071002300700 22040510001600051001600500 16045370001100038001200370 110警告:显示的抑制浓度,可以在大约40天的周期,N的浓度已适应了环境而会快速增加生物量。注意:如果发生氨中毒,VFA去除会下降,降低PH值,这可减轻抑制效应,如果发生氨中毒,则要:1) 防止富氮废水进入废水处理厂。2) 通过缓冲富氮废水,防止氮的冲击性进料。3) 稀释水来降低氮的浓度。4) 通过缓慢地加HCL,使AnaEG中的PH值不产生任何中毒。5) 通过再循环泵,或加更多的污泥到AnaEG中,减小进水量。C) 游离H2SS浓度达到80mg/l时,发生硫化物中毒,则要考虑冲击剂量减少。如果污泥适合长期(40天)逐渐增加的H2S浓度。则这个冲击可以加大。如果AnaEG的进水满足下列条件,则H2S中毒可以避免。1) COD/SO420g/g2) COD/SO415g/g和COD10g/g和COD7.5g/g和COD5g/l如果表明H2S的抑制,可采取以下步骤:1) 用无水硫酸盐或硫化物来稀释进水,以便达到COD/SO4的比例和COD的浓度,这就不会造成抑制。2) 使AnaEG工作在偏高的许可pH范围(7.58.0)以减少游离H2S浓度。3) 把铁盐加到AnaEG中,使硫化物从溶液中析出,这可大大增加污泥中灰分含量。4) 使AnaEG工作在偏高的许可温度范围内,以便减少游离H2S浓度。五、实验室分析1.PH值测量为测定PH值,需使用电位计及玻璃电极和参考电极(即甘汞电极如Ag/AgCI,Hg/HgCI等)。这二个电极应定期在PH7.0和4.0的缓冲液中校正。mv/PH的正常比值是57.358.7。如达不到这一比值,请按制造厂家要求,再生或更换新的电极。2.挥发性脂肪酸(VFA)与碱度(ALK)挥发性脂肪酸(VFA)是厌氧消化过程的重要中间产物,甲烷菌主要利用VFA形成甲烷,只有少部分甲烷由CO2和H2生成。但CO2和H2的生成也经过高分子有机物形成VFA的中间过程。由此看来,形成甲烷的过程离不开VFA的形成,但是VFA在厌氧反应器中的积累能反映出甲烷菌的不活跃状态或反应器操作条件的恶化,较高的VFA(例如乙酸)浓度对甲烷菌有抑制作用。因此在反应器运行中,出水VFA用作重要的控制指标。在VFA测定中,常进行VFA总量测定,其单位以mmol/L或换算为按乙酸计,以单位mg/L表示。对VFA中各种低级脂肪酸(乙酸、丙酸)的分别定量分析也是重要的,有时常需要知道以COD表示的VFA的量(即VFA以单位mgCOD/L)表示,此时也需要知道VFA中各种有机酸的含量,因此它们换算为COD的换算系数是不同的。VFA包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸以及它们的异构体。在运转良好的高速厌氧反应器中,VFA中乙酸可占有很高的比例,但当反应器运行状态不好时,丙、丁酸浓度会上升。(1)分析原理厌氧处理中会产生大量的CO2,在反应器条件下(pH68之间),这些CO2主要以HCO3-形成存在。这是厌氧处理中最重要的pH缓冲物,由HCO3-或主要由HCO3-引起的碱度称为碳酸氢盐碱度(ALK)。HCO3-产生最大缓冲能力的范围约在pH67。如前所述,HCO3-可以通过滴定测定,但测定过程受到其它一些阴离子的干扰,其中发酵液中常含有的VFA的阴离子是影响碳酸氢盐碱度的主要因素。为此,在荷兰发展了碳酸氢盐碱度和VFA同时进行测量的方法。其原理如下:水样先以0.1000mol/L的HCl标准溶液滴定至pH3,在这一pH值下,所有HCO3-被完全转化为H2CO3,VFA也几乎完全地转化为其非离子形式。此后,已被滴定至pH3的水样在如图所示的带回流冷凝器的烧瓶中煮沸,所有转化为H2CO3的HCO3-将分解为CO2和H2O,其中CO2完全由其中溢出,而VFA则因为有回流冷凝器而保留在水样中。然后水样以0.1000 mol/L的NaOH标准溶液滴定至pH6.5,在此pH下,所有的VFA和其他弱酸将被转化为其离子形式。由使用的HCl和NaOH标准溶液的量,即可计算出碳酸盐碱度和VFA的浓度。由此得到的结果更易于判断水样在厌氧条件下的缓冲能力。(2)仪器1250ml带磨口烧瓶,250ml烧杯;250ml酸式滴定管;350ml碱式滴定管;4回流冷凝器;5.便携式PH计(3)试剂盐酸标准溶液(0.1000 mol/L)用分度吸管吸取8.4 ml浓盐酸(=1.19g/ml),并用蒸馏水稀释至1000ml,此溶液浓度0.1000 mol/L。其准确浓度按下法标定:氢氧化钠标准溶液(0.1000 mol/L)称取300g氢氧化钠,溶于250ml水中,冷却后移入聚乙烯细口瓶中,盖紧瓶盖静置4d以上。然后吸取上层澄清溶液7.0 ml,用水稀释至500ml,此溶液约为0.1mol/L。(4)操作步骤用烧杯取50ml水样,如果此样品水样的pH高于6.5,则准确调节至6.5。然后滴定此水样至pH3.0,消耗的0.1000 mol/L HCl记作Vaml。将此水样转移至磨口锥形瓶中,加入沸石或玻璃珠少许,按图安装好回流冷凝器。打开冷却水,加热至沸腾并维持3min以上,撤离酒精灯并等待2min,将溶液移回250ml烧杯。以NaOH标准溶液滴定至pH=6.5,消耗的NaOH标准溶液记作Vb ml。(5)结果计算式中,Ca -标准HCl溶液的浓度(mg/L);Cb -标准NaOH溶液的浓度(mg/L)。3.化学耗氧量(COD)原理:COD测定的是样品中的有机物在与强氧化剂作用时所消耗的氧,因此样品中的有机物在铬酸和硫酸的作用下被破坏。过量的重铬酸钾用反滴定法测定。试剂:a 标准重铬酸钾溶液:将12.259克标准重铬酸钾于105烘干后,溶于1000毫升蒸馏水中。b 硫酸试剂:制取每升含10克硫酸银的硫酸试剂。注意硫酸银完全溶解需1至2天。c 0.25N的标准硫酸亚铁铵溶液:将98.0克六水合硫酸亚铁铵溶于蒸馏水中,加20毫升浓硫酸,稀释到1.0升,该溶液浓度必须每天用重铬酸钾标准溶液标定。标定方法:在500ml的三角瓶中放入10ml标准重铬酸钾溶液,用大约100ml蒸馏水稀释后,加入30ml浓硫酸,待冷却后加23滴试亚铁灵指示剂,再用硫酸亚铁铵溶液滴定至混和液由蓝绿色刚好变为红褐色为止。记录硫酸亚铁铵用量并按下式计算除摩尔浓度:C100.25/V式中V硫酸亚铁铵消耗量d 亚铁灵指示剂:将1.485克1,10二氮杂菲和695毫克七水合硫酸亚铁溶于100毫升水中。e 硫酸汞:在氯离子浓度低于2克/升时,加入0.4克硫酸汞,足以将所有氯离子转化为氯化汞离子,如氯离子含量高时,应稀释样品或加入更多的硫酸汞步骤:将0.4克硫酸汞放入100ml的试管中,加20ml样品或用蒸馏水稀释到20ml后混和,经混和后的样品中COD为0700mg/l加入10ml0.250N重铬酸钾溶液和30ml硫酸硫酸银溶液将试管放入冷凝器中,在加酸并冷却的同时,使溶液混和均匀,同时在另一试管中加入同样的试剂与20ml蒸馏水做空白,试管在150下放置2小时,冷却,用20ml蒸馏水淋洗冷凝器。直接在试管中滴定,用亚铁灵作指示剂,以标准六水合硫酸亚铁铵溶液滴定过量的重铬酸钾,在滴定终点,溶液由兰绿色迅速转变为红棕色,但几分钟后可能有呈兰绿色。计算公式:a空白样品消耗的硫酸亚铁铵毫升数b样品消耗的硫酸亚铁铵毫升数N硫酸亚铁铵的当量浓度附注:注意以下几个概念的区别CODs:可溶性COD,经离心与过滤后的样品中的COD测定值CODt:样品中的总CODCODss:悬浮物固体中的COD CODssCODtCODs4.SV与SVI值TSS 总悬浮物固体:过滤一定体积的水样,以测量不溶干性固体颗粒。VSS 挥发性悬浮固体:是大体测量水样中有机物的比例,水样在650摄氏度恒重后失去的重量与原水样重量相比而得到。SV样品在1升烧杯中沉降30min的污泥含量SVI沉降体积指数:污泥体积和废水中污泥浓度的关系。六、运行记录认真填写:(见附表)七、故障排除与保养1.故障排除如果指示器偏离正常情况的变化,则工艺出问题,第一步把问题找正确,通过可能的指示,用一步一步的办法,在原理上进行工艺问题的寻找,并消除一些(NO)的回答。故障排除指南表1 AnaEG出水中COD,BOD,VFA高于正常值指示器显示结果可能起因检查对象解决办法1.AnaEG进水中COD浓度过高1.废水中COD浓度增高1.AnaEG原生进水和出水的COD1.若COD去除率无变或更高一点则没有问题;若COD去除降低则选择AnaEG最佳条件2.AnaEG中温度低于332.1 进水温度低2.2 停留时间长2.1AnaEG进出水温度2.2见2.1流速2.1提高AnaEG的进水量3.AnaEG的温度高于393.进水温度高3.AnaEG进出水温度降低进水速率4.AnaEG PH8.05.AnaEG进水的PH高5.原生废水,AnaEG进出水的PH5.用HCL调节AnaEG进水的PH

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