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日常生活中生活污水的处理办法

2014-01-14       浏览量:142       发布者:

日常生活中生活污水的处理办法

城市生活污水作为一种低浓度综合污水,其处理方法相当多,可以认为任何一种好氧处理技术都可用于生活污水的处理上,并可保证COD较好地达标,但一般根据可水量的大小及所要求的排放标准不同,采用不同的处理方式。从最初的普通活性污泥法,到A-O、A-A-O、SBR、A-B法、接触氧化法、各种形式的氧化沟,都得到了相当广泛的应用,而且技术上都已成熟。但目前存在的一个较大的难点,城镇污水处理厂一般投资都相当高,而且在建成后运行费用较大,对于一个日处理1万吨城镇生活污水的处理厂,投资约在1500万元左右,年运行费用约为150~200万元,因此很多厂都是建得起,运行不起,处理于半运行状况。为了根本解决这一问题,必需寻求一种投资小、运行费用低、操作简便、处理效果好的技术用于生活污水的治理中,确保已建成的污水处理厂能长期稳定正常运行。我们利用厌氧UASB对生活污水的厌氧处理进行研究,以寻求生活污水利用厌氧处理的可行性。 
1 生活污水中试试验 
1.1 试验目的
  (1)观察下水道污水一年中水温的变化规律及受气温变化的影响;
  (2)观察不同季节、月份下水道污水一天水温、CODcr浓度的变化规律、及与气温变化的影响;
  (3)探讨生活污水采用厌氧处理的可行性;
  (4)在不同季节,UASB对生活污水CODcr浓度的去除效率,及运行稳定程度;
  (5)为生活污水采用UASB进行处理提供设计依据。
1.2试验装置与方法
  (1)试验装置与流程
  整套实验装置包括进水系统、UASB反应器、沼气水封及计量系统。UASB反应器为筒体直径1m,总高3m碳钢加工成的反应器,其中反应区容积即有效容积为1.0m3。生活污水自下水道由潜污泵将其送至高位槽(潜污泵以高位槽内的液位计自动控制),再通过流量计自流入UASB反应器中,连续进水,所产沼气经三相分离器后通过反应器顶部导出,先由湿式气体流量计计量沼气产生量,再经水封外排。整个装置置于大气中,UASB外加保温层,实验温度为常温,所采用中试流程见图1。
1.3实验方法
  (1)生活污水水源水质:
  中试用生活污水取自我院下水道污水,该污水来源于学生宿舍、食堂、图书馆、豆制品车间等。经过多天取样,每两小时取一次样,测定其一天的水质变化,其平均水质情况见表1。
  (2)接种污泥:
  UASB接种污泥为某城市污水处理厂的厌氧消化污泥,菌种添加量为UASB反应器总容积的三分之一(约1m3)。菌种添加后反应器底部污泥层的污泥浓度为100gTSS/l。
  (3)实验方法:
  每天记录下水道污水的水温、及气温的数值,两者需同一时间记录,记录时间是在早上8:30~9:00。记录水温时,先将高位槽中的水放空,然后泵抽30分钟(使测定的水温为下水道污水真实的温度),再记录水温。观察、记录气温也在实验现场(室外),据长时间观察,气温和生活污水水温相接近。生活污水一年的平均月水温变化情况见表2。
  2)每隔两天,在进行1)操作的同时,取UASB进、出水测定CODcr浓度,并计算出CODcr的去除率;
  3)每隔两个月测定某一天下水道污水的变化规律,每两小时记录水温、气温,并取进水测定CODcr的浓度;
2 实验的启动与运行
  整个实验分二个步骤进行,在冬季和夏季各进行了三个月,经过反应器的启动、污泥的驯化、负荷的增加等几个过程。
2.1 UASB的启动
因菌种污泥采用的是城市污水处理厂的厌氧消化污泥,同时也放置了较长时间,故先对其进行恢复活性进水。用白糖加自来水配制成CODCr为1000mg/l左右的溶液作为进料,停留时间保持24小时,观察其去除率(保持在90%以上)与产气情况,同时记录气温的变化情况,一周后再配成2000mg/l的溶液进料,其余条件不变,持续一个周,去除率与产气率也没有大的发生变化,表明污泥活性良好,后以生活污水直接进料。其产气率与COD去除率效果见图2、图3。
2.2 UASB的运行(污泥的驯化、负荷的增加)
  整个实验分为二个周期,夏季在6~8月进行,冬季在11~1月进行,两次实验都采取了同样的步骤,并进行了相同项目的分析监测。
  因生活污水的COD浓度较低,故只以水力负荷的改变作为实验的操作依据。实验进行始终维持UASB连续进水,初期进水量0.5m3/d,容积负荷为0.2kg/(m3.d),水力负荷为0.03m3/(m2.h),稳定运行二周,然后提高进水水量至1.0m3/d,其余条件不变,稳定运行二周,随后再按0.5m3/d的程度每二周增加一次水负荷,至进水水量为3m3/d,水力负荷为0.16m3/(m2.h),水力停留时间为8小时,实验停止。两周期实验的去除率、产气率与实验时间的关系曲线见图4、图5。
  从图中可看出:在夏季,三个月厌氧处理效率一直保持在80%左右,产气率为0.25 L/g CODCr去除左右,基本没有发生大的变化;在冬季,三个月厌氧去除效率在75%左右,产气率为0.15 L/g CODCr去除左右,也没有发生大的变化。在实验进行中,每次的负荷增加都不会对厌氧反应器的运行造成大的波动。
3 结果与讨论
  此次实验是研究常温厌氧对生活污水的处理情况,故自始至终反应器的进水温度均为下水道来水温度,因此在实验中仍表现出来许多需值得注意的方面。
3.1 pH值
  pH值在厌氧消化中对产甲烷菌有较大的影响,一般适宜范围大致为6.5~7.8之间,且不允许有大的波动,当pH值低于6.5时,甲烷菌就会受到抑制,使得反应器发生酸化。生活污水pH一般为中性,而且比较稳定,没有大的波动,在没有非常大的水力冲击的情况下,进水不太会对反应器造成大的影响,能维持反应器内的pH值基本稳定。在处理水量增加到3m3/d时,出水pH值仍在7.0以上。在实际工程运行中,由于生活污水的水量非常大,进水的pH值波动更小,pH值对反应器的影响更小。
3.2营养物的添加
  生活污水中所含的各种物质比较齐全,含有微生物生长需的各种营养成份,因此在进水中无需加入微量元素,微生物也能正常生长,且能长期稳定,夏季运行后的厌氧反应器,经几个月停止运行,在冬季二次启动微生物也没有出现大的变化。