1、廢(fèi)水(shuǐ)分(fèn)析(xī)中為什麽經常使用(yòng)COD和BOD這二個汙染指標?
廢水中有許多有(yǒu)機物質,含有十(shí)幾種、幾十種,甚至上百種(zhǒng)有機物質的(de)廢水也是能經常遇到的,如果對廢水中(zhōng)的有機物質一(yī)一進行定性定量的分(fèn)析,既耗時間,又(yòu)耗藥品。那麽(me)能不能隻用一個汙染指標來表示(shì)廢水中所(suǒ)有的有機物質及其它們的數量呢?環(huán)境科學工作者經過研究發現,所(suǒ)有的有機物(wù)質都有二個共性:一是它(tā)們至少都(dōu)由碳氫組成;二是絕大多數的有機物質能夠化學氧化或(huò)被微生物氧化,它們的碳和氫分別與氧形(xíng)成無毒(dú)無害的二(èr)氧化碳和水。廢水中的有機物質(zhì)不論是在化學氧化過程中還是在生物氧化過程(chéng)中都要消耗氧,廢水中的有機物質(zhì)愈多,則消(xiāo)耗(hào)的氧量也愈(yù)多,二者之間是呈正比例關係的。於是環境科學工作(zuò)者們將廢水用化學藥劑氧(yǎng)化時所消耗的氧量稱為化學需氧量,即COD;而(ér)將廢水用微生物氧化所消耗的氧量稱為生物需氧量,即BOD。由於COD和BOD能夠綜合性地反映廢水中所有有機物質的數量,且(qiě)分析比較簡單,因此被廣泛地應用於廢水分析和環境工程上。
實際上,COD並不是單單表示水中的有機物質的,它還能(néng)表示水中具(jù)有還原性質的(de)無(wú)機(jī)物質,如:硫化物、亞鐵離子、亞(yà)硫酸鈉,甚至氯根離子等。譬如(rú)講,如果鐵炭池出水中的亞鐵離子在中和池中沒能完全被去除掉的話,則生化處理出水中由於有(yǒu)亞鐵離子的存在,出水COD可能會超(chāo)標。
2、什麽叫COD(化學需氧量)?
化學需氧量(liàng)(COD)是指廢水中能(néng)被氧化的物質在(zài)被化學氧化劑氧化時,所需要的氧量,以氧的毫克/升作為單位。它是目(mù)前用來測定(dìng)廢(fèi)水中有機物含量的一種*常用的手段。COD分析中常用的氧化劑有高錳酸鉀(錳(měng)法CODMn)和重鉻酸(suān)鉀(jiǎ)(鉻法CODCr),現在(zài)常用重鉻(gè)酸鉀法。廢水在強酸(suān)加熱沸騰回流條件下對有機(jī)物實行氧化,用硫酸銀(yín)作催化劑時(shí)可(kě)以使大(dà)多數的有機物的氧化率提高到85-95%。如果廢水中含(hán)有較高濃度的(de)氯根離子,應該用硫酸汞將氯離子屏(píng)蔽掉,以減少對COD的測(cè)定幹(gàn)擾。
3、什麽(me)叫BOD5(生(shēng)化需氧量)?
生化需氧量也可以表征廢水(shuǐ)被(bèi)有機物汙染的(de)程度,*常用的為五日生化需氧量(liàng),以BOD5表示(shì),它表示廢水在微(wēi)生物存在下進行生化降解五日內所需要的氧的數量。今後我們將經常使用五日生(shēng)化需氧量。
4、COD和(hé)BOD5之間有什麽關係?
有的有機物是可以被生物氧(yǎng)化降解的(如葡萄糖和乙醇),有的有機物隻能部分被(bèi)生物氧化降(jiàng)解(如甲(jiǎ)醇),而(ér)有的有機物是不能(néng)被(bèi)生物(wù)氧化降解的(de)而且還具(jù)有毒性(如銀杏酚(fēn)、銀杏酸、某(mǒu)些表麵活性劑)。因此,我們可以把水中的有機物分成二(èr)個部分,即(jí)可以生化(huà)降解的有機(jī)物和(hé)不可生化降解的有機(jī)物(wù)。
通常認為COD基本(běn)上可表示水(shuǐ)中的所有的有機物。而BOD為水中可以生物降解的有機物,因此COD與BOD的差值可以表示廢水中生物不可降解部分的有機物(wù)。
5、什麽叫B/C?B/C表(biǎo)示什麽意義?
B/C是BOD5與(yǔ)COD比值的縮寫,該比值可以表示廢(fèi)水的可生化降解特性。如(rú)果CODNB表(biǎo)示COD中的不可生物降解部分,則廢水中(zhōng)不可為微生物生物(wù)降(jiàng)解的有機物所(suǒ)占的比例可用CODNB/COD表示。
BOD5/COD與CODNB/COD之間(jiān)有如下表所示的關(guān)係:
CODNB/COD 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
BOD5/COD 0.52 0.46 0.41 0.35 0.29 0.23 0.17 0.12
當BOD5/COD≥0.45時,不可生物降(jiàng)解的(de)有機物僅(jǐn)僅占全部有機物(wù)的20%以下,而當BOD5/COD≤0.2時,不可生(shēng)物降解的有機物已占全部有機物的60%以上。
因此,BOD5/COD值常常被(bèi)作為有機物生物降解性的評價指標。
BOD5/COD 0.45 易生物降解
BOD5/COD 0.30 可生物降解
BOD5/COD 0.30 較(jiào)難生物降解
BOD5/COD 0.20 較以難生物(wù)降解
B/C在(zài)環境工程上有著非常重要而實用的意義(yì)。
6、什麽叫pH?
pH實際上(shàng)是水溶(róng)液中酸堿度的一種表示方(fāng)法。平(píng)時我們經常習慣於用百分濃度來表示水溶液的酸(suān)堿度,如1%的硫酸溶液或(huò)1%的堿溶液,但是當水溶液的酸堿度很小很小時,如果再用(yòng)百分濃度來(lái)表示則太麻煩了,這時可用pH來表示。pH的應用範(fàn)圍在0-14之間,當pH=7時水呈中性(xìng);pH<7時水呈酸性,pH愈小,水(shuǐ)的酸(suān)性愈大;當pH>7時水呈堿性,pH愈大,水的堿性愈(yù)大。
*上所有的生物是離不開水的,但是適宜於生物生存的pH值(zhí)的範圍往往是非常狹(xiá)小的,因此*環保(bǎo)局將處理出水的pH值嚴格(gé)地規定在6-9之間。
水中pH值的檢測經常使用pH試紙(zhǐ),也有用儀器測定的,如pH測定(dìng)儀。
7、廢水分析中為什麽要經常使用毫克/升(mg/L)這個(gè)濃度單(dān)位?
一(yī)般來說,廢水中的(de)有(yǒu)機物質和無機物質的含(hán)量是很(hěn)小很小的,如果用百分濃度或其(qí)它濃度來表示則太麻煩太不方便(biàn)了,譬(pì)如一噸廢水中往(wǎng)往隻有幾克(kè)、幾十克、幾百克甚至幾千克汙染物質,其單位即為克/噸(g/T),如將噸換算成升即為毫克/升(mg/L)。計算時(shí)可參考下表換算:
1毫克/升 百萬分之一(yī)
1000毫克/升 千分之一
10000毫克/升(shēng) 百分之一
8、什麽叫廢水的預(yù)處理?預處理要達到哪幾個目的?
生化處理前的處理一(yī)般都習慣地叫作預處理。由於生化法處理費(fèi)用比較低、運行比較穩定,因此一般(bān)的工業廢水都采用生化法處理,***公司廢水的治理也以生化法作為主要的處理手段。但是***公(gōng)司的廢水中含有某些對微生(shēng)物有抑製、有毒害的有機物質,因此廢水(shuǐ)在進入生(shēng)化池之前必須進行必要的預處理,目的是將廢水中對微生物有抑製、有毒害的物質盡可能地削減或去除(chú),以保證生化池中的微生物能正常地運(yùn)行。
預處理的目的有二個:一是將廢水中對微生物有抑製有毒害、有抑製作用的物質盡可能地(dì)消減和去除(chú)或(huò)轉化為對微生(shēng)物無害或(huò)有利的物質,以保證生化池中的微生物能正常運(yùn)行;其二是在預處理過程中削減COD負荷,以減輕生化池的運行負擔(dān)。
***公司的預處(chù)理工藝是鐵炭微電解與Fe2+/Fe3+還原氧化法,形成的無(wú)數個微小的鐵炭原電池有利(lì)於氧化還原反應的進行(háng),可將廢水中的有毒有害物質破壞去除,在中和沉澱過程中還可以通過二(èr)價鐵與三價鐵(tiě)在堿性(xìng)條件所形成的活性絮體吸附廢水中的有機物質以削減COD負荷,保(bǎo)證後續(xù)的生化處理係統能正常地運行。
9、廢(fèi)水集水池是派什麽用的?
廢水集水池的作用是匯集、儲存和均衡廢水的(de)水質水量(liàng)。各個車間的生產廢(fèi)水,其排出的廢水水量和水質一般來(lái)說是不均衡的,生產時有廢水,不(bú)生產時就沒有廢水,甚至在一日之內或班產之間都可能有很大的(de)變化,特別是精細化工行業的廢(fèi)水,如(rú)果清濁廢水(shuǐ)不分流,則工藝濃廢水與(yǔ)輕汙染廢水的水(shuǐ)質水量變化很大,這種變化對廢水處理設(shè)施(shī)設備(bèi)的正常操作及處理效果是很不利的,甚(shèn)至是有(yǒu)害的。因此廢水在進入主要(yào)汙水處理係統前,都要設置一(yī)個有一定容積的廢水集水池,將廢水(shuǐ)儲(chǔ)存起來並使其均質均量,以保證廢水處理設備和(hé)設施的正常運行。
10、為什麽廢水中的膠體顆粒不易自然沉降?
廢水中許多比重大於1的雜質懸浮(fú)物、大顆粒、易沉降的懸浮物(wù)都可以用(yòng)自然(rán)沉(chén)降、離心等方法去除。
但比重小於1的、微小的甚至肉眼無法看到的懸浮物顆粒則很難自(zì)然沉降,如膠體顆粒是(shì)10-4-10-6mm大小的微(wēi)粒,在水中非常(cháng)穩定,它的沉降速度(dù)極慢,沉降1m需耕時200年(nián)。沉降慢(màn)的原因有二個,(1)一般來說,膠體粒子都(dōu)帶有負電荷,由於同性相斥的(de)原因,從而阻止膠體微粒間的接觸,不能被彼此粘合,懸浮於水中。(2)膠體(tǐ)粒子表(biǎo)麵還有一層分子(zǐ)緊緊地包圍著,這層水化層也阻礙和隔絕膠體微粒之間的接觸,不能被彼此粘(zhān)合,懸(xuán)浮於水中。
11、怎樣使膠體顆粒沉澱(diàn)?
要使膠體顆粒沉澱,就要促使膠體顆粒相互接觸,使之成為大的顆粒,亦即凝聚起來,使其(qí)比重大於1而沉澱。
采用的方法有很多種,工程上(shàng)常用(yòng)的技術有:凝聚法、絮凝法和混凝法(fǎ)。
12、什麽叫凝(níng)聚?
在(zài)廢水中投(tóu)加(jiā)帶正離子的混凝藥劑,大量正離子在膠體粒子之間的存(cún)在以消除膠體粒子之間的靜電排斥,從而使微粒聚結,這種通過投加正離子電解(jiě)質的方法,使得膠體微粒相互聚結的過程稱為凝聚。常用地凝聚劑有硫酸鋁、硫酸亞鐵、明礬、氯化鐵(tiě)等。
13、什麽叫絮凝?
絮凝是在廢水中加入高分子混凝藥劑,高分子混凝藥劑溶解後,會(huì)形成高分(fèn)子聚合物。這種高聚物的結構是(shì)線(xiàn)型結構(gòu),線的一端拉著一個(gè)微小粒子(zǐ),另一端拉著另一個微小(xiǎo)粒子,在相距較遠兩個粒子之間起著粘結架橋的作用,使(shǐ)得微粒逐漸變大,*終形成大顆粒的絮凝(níng)體(俗稱礬花),加速顆粒沉降。常用的絮(xù)聚劑有聚丙烯酰胺(PAM)、聚鐵(PE)等。
14、廢水為什麽要用聚鐵進行絮凝吸附預處理?
聚鐵在混(hún)凝過程中形成(chéng)氫氧化鐵絮體具有很好的吸附廢水中有機物質的能力,實驗數據(jù)表明,廢水用聚鐵絮凝吸附後,可以去(qù)除廢水中COD的10%-20%左右,這樣可以大大地減輕生化池的運行負擔,有利於處(chù)理(lǐ)廢水的達標排放(fàng)。另外,用聚鐵進行混凝預處理可以將(jiāng)廢水中對微生物有毒害、有抑製作用的微量物質去除,以保證生(shēng)化池中的微生物能(néng)正常運(yùn)行。在諸多混凝藥(yào)劑中(zhōng),聚鐵的價格相對來說比較便宜(25-300元(yuán)/噸),因此處理成本比較低廉,比較適合工藝廢水的預處(chù)理。
聚鐵是酸(suān)性物質,腐蝕性很強,因此處理設備應做好(hǎo)防(fáng)腐處理。
15、什(shí)麽叫混凝?
凝聚與絮凝結合在一起使用的過程為混凝過程。混凝在實驗或(huò)工程上被經常應(yīng)用,如先在水中投加硫酸亞鐵等藥劑,消除膠體(tǐ)粒子(zǐ)之間的靜電排斥,然後再投加聚丙(bǐng)烯酰胺(PAM),使(shǐ)得微粒逐漸變大,形成肉眼可見的礬花,*後(hòu)產生沉降。
16、什(shí)麽叫吸附(fù)?
利用多孔性固體(tǐ)(如活性(xìng)炭)或絮體物質(如聚鐵)將廢水(shuǐ)中的有毒有害(hài)物質吸附在固體或絮(xù)體(tǐ)的表麵上或微孔內,達到淨化水質的目的(de),這(zhè)種處理方法稱作為吸附處理(lǐ)。吸(xī)附的對象可以是不(bú)溶性固體物質,也可以是溶解性物質。吸附處理的效率高,出水水質(zhì)好,因此常作為廢水深度處理。也可在生化處理單元中引入吸附處理,以提高生化處理(lǐ)效率(如PACT法就(jiù)是其中的一種(zhǒng))。
17、什(shí)麽叫(jiào)鐵炭處理法?
鐵炭處(chù)理法(fǎ)又稱鐵炭微電解(jiě)法或鐵炭內電解法,它是金屬鐵處理廢水技(jì)術的一種應(yīng)用(yòng)形式,用鐵炭法作為預處理技術來處理有毒有害、高濃COD廢水具有一(yī)種獨特的效果。鐵炭法的處理機理目(mù)前尚未完全清楚,現在比較認同的一種解釋是:在酸性條件下,鐵與(yǔ)炭之間形成無數個(gè)微電流反應池,有機物在微電(diàn)流(liú)的作(zuò)用下被還原氧化。鐵(tiě)炭出水再用石灰(huī)或石灰乳中和(hé),生成的Fe(OH)2膠體絮狀(zhuàng)物對有機物具有很強的絮凝吸附能力。因此,鐵炭法(fǎ)是綜合應用了鐵的還(hái)原性質、鐵炭的(de)電化學性質和鐵離子的絮凝吸附作用,正是這三種性質的共同作用,使用鐵炭法具有很好(hǎo)的處理效果。
鐵炭法的缺點是:(1)鐵屑在酸(suān)性(xìng)介質中長期浸泡後(hòu)易於板結成塊(kuài),造成堵塞,形(xíng)成溝流,使操(cāo)作困難,處理效果(guǒ)降低;(2)鐵在酸性條件下溶出的鐵量較大,加堿中和後產生的泥渣量較多(duō)。
18、鐵炭出水為什麽還(hái)要用石灰粉進行(háng)中和(hé)處理?
用硫酸調節(jiē)成pH為2廢水(shuǐ)經(jīng)過鐵炭處理後,硫酸成為硫酸亞(yà)鐵,廢水的(de)pH值從2升高至5-6,那麽鐵炭出水(shuǐ)為什麽還要用石灰粉進行中和處(chù)理呢?或者中和處(chù)理時是不是可(kě)以少加一些石灰粉呢?
鐵炭出水中(zhōng)含有(yǒu)大量的硫酸亞鐵,如果不予去除的話,會(huì)影響後續生(shēng)化池(chí)中微生(shēng)物的生長繁(fán)殖,因此我們必須要用石灰將廢水的pH值(zhí)從5-6再調(diào)高(gāo)至9以上,使(shǐ)水溶性的硫酸亞鐵轉化成不溶性的氫氧化亞鐵(tiě)與硫酸鈣,然後通過混凝沉(chén)降的方法使它們沉澱下來,以保證進入生化池的廢水中不含硫酸亞鐵。
中(zhōng)和處理時是不是(shì)可以少加石(shí)灰粉呢?我們可(kě)以在化驗室做一個對比實(shí)驗。取相同數量的鐵炭進水(pH在2左右)和鐵炭出水(pH在5-6)分別放置於二(èr)個(gè)燒(shāo)杯中,然後分別計量地加入石灰粉進行中和混(hún)凝,二個燒杯中的廢水的pH值都調節至9時,我們可以發現(xiàn)二個燒杯中所投加的石(shí)灰粉的數(shù)量是一樣的。這是因為鐵不(bú)是中和藥劑,硫酸所轉化成的(de)硫酸亞(yà)鐵(tiě)還是酸(suān)性物質,硫(liú)酸亞鐵在中和過程中轉化成氫氧化亞鐵與(yǔ)硫(liú)酸鈣時所耗用的石灰粉是一點也不能少的。因此,鐵炭出水中和處理時是不可以少加石灰粉的。
19、怎樣估算化(huà)學汙泥的產生量?
通過化學反應(如:中和)和物化處理(如:加藥混凝)所產(chǎn)生的汙(wū)泥習慣上都稱作為(wéi)化學汙泥。鐵炭出水經過中和混(hún)凝處(chù)理後形成的汙泥主要(yào)由氫氧化亞鐵與硫酸鈣組成。汙泥的產生量可以通過(guò)投加的(de)硫酸與石灰粉的量來計算。工程(chéng)上也可以(yǐ)利用經驗進行估算。一般來說,鐵炭進水的pH如果在2左右,則中和混凝後每噸廢(fèi)水所產生的化學汙泥量(含水率80%)在50公斤左(zuǒ)右(yòu)。
20、什麽(me)叫廢水(shuǐ)的生化處理?
廢水的生物化學處理(lǐ)是廢水處理係統中*重要的過程(chéng)之一,簡稱生化處理。生化(huà)處理是利用微生物的生命活動過程將廢水中(zhōng)的可溶性(xìng)的有機物及部分不溶性的有機物(wù)有效地去除,使水得到淨化。事實上,我們對生化處理並不是很陌生(shēng)的,天然的水體中存在著一條食物鏈(liàn),即大魚吃小(xiǎo)魚(yú),小魚吃蝦米,蝦米吃小蟲,小蟲吃微生物,微生物吃汙水,如果沒(méi)有這條食物鏈,自然界就要亂套了。在天然的河流中,有著大量的(de)、依靠有機物生活的微生物,它們日(rì)日夜夜地將人們排(pái)入河流中的有機(jī)物(如工業(yè)廢水、農藥化肥、糞便等等有機物質)氧化或還原,*終轉化為無機(jī)物質,如果沒有(yǒu)微(wēi)生物的(de)存在,我們(men)周圍的河流,少則幾個月,多則一、二年,就(jiù)會成(chéng)為(wéi)臭河了,隻是由於微生物太微小太分散,以致人們的肉眼看不見罷了。而廢水(shuǐ)的生化處(chù)理工程則是在人工條件(jiàn)下對(duì)這一過程的(de)強化。人們將無以計數的(de)微生物全部集(jí)中在一個池(chí)子內,創造一個非常適(shì)合微生物繁殖、生長的環境(如溫度、pH值、氧氣、氮磷等營(yíng)養物質),使微生(shēng)物大量增殖,以提高其(qí)分解有機物的速度和效率。然後再(zài)往池內泵入(rù)廢水,使廢水中的有機物質在微生物的生命活動過程中得到氧化降(jiàng)解,使廢水得到淨化和處理。與其他處理方法相比,生化法具有能耗低、不加藥、處(chù)理效果好、處理費用低等特點。
21、微生物是通過何(hé)種方式將廢水中的有機汙染(rǎn)物分解去除掉的?
由於廢水中存在(zài)碳水化合物、脂肪、蛋白質等有機物(wù),這些無生命的有機物是微生物的食料,一部分降解(jiě)、合成(chéng)為細胞物(wù)質(組合代謝產物),另一部(bù)分降解氧化為水份,二氧化碳等(分解代謝產物),在此過程中廢水中的有機汙染物被微(wēi)生物降解去除(chú)。
22、微生物與哪些因素有關?
微生物除了需(xū)要營養,還需要合適的環境因素,如(rú)溫度、pH值、溶解氧、滲透壓(yā)等才能生存。如果環境條件不(bú)正常,會影(yǐng)響微生物的生命活動,甚至發生變異或死亡。
23、微生物*適宜在(zài)什麽溫度(dù)範圍內生長(zhǎng)繁殖?
在廢水(shuǐ)生物處理中,微生物*適(shì)宜的溫度範圍(wéi)一般為16-30℃,*高溫度在37-43℃,當(dāng)溫度低於10℃時,微生(shēng)物將不再生長。 在適宜(yí)的溫度範圍(wéi)內,溫度每提高10℃,微生物的代謝速率會相應提高,COD的(de)去除率(lǜ)也會提高10%左右;相反(fǎn),溫度(dù)每(měi)降低10℃,COD的去除(chú)率會降低10%,因此在冬季時,COD的生化去除率會明顯低於其它季節。
24、微生(shēng)物*適宜的pH條件應在什麽範圍?
微(wēi)生物的生命活動、物質(zhì)代謝與pH值有密切(qiē)關係。大多數微生物對pH的適(shì)應範圍在4.5-9,而*適宜的(de)pH值的範圍在6.5-7.5。當pH低於6.5時,真菌開始與細菌(jun1)競爭,pH到4.5時,真菌在生化池內將占完全的(de)優勢,其結果(guǒ)是嚴重影響汙泥的沉降結果;當pH超過9時,微生物的代謝速度將受到阻礙。
不同(tóng)的微(wēi)生物對pH值的適應範圍(wéi)要求是不一樣(yàng)的。在好氧生物處理中,pH可在6.5-8.5之間變化;厭氧生(shēng)物(wù)處理(lǐ)中(zhōng),微生(shēng)物以pH的要求比較嚴格,pH應在6.7-7.4之(zhī)間。
25、什麽叫溶解氧?溶解氧與微生物的關係如何?
溶解在水體中的(de)氧被稱溶解氧。水體中的生物與好(hǎo)氧(yǎng)微生(shēng)物,它們所賴以生存的氧氣就是(shì)溶解氧。不同的微生物對溶解氧(yǎng)的要求是不一樣的。好氧微生(shēng)物(wù)需要供給充足的溶解氧,一般來說,溶解氧應維持在3mg/L為宜,*低不應低於2mg/L;兼氧微(wēi)生物要求溶解氧的範圍(wéi)在0.2-2.0mg/L之間;而厭氧微生物要求溶解氧的範圍在0.2mg/L以下。
26、為什麽高濃度的含鹽廢(fèi)水對微生物的影響特別大?
我們先來(lái)描(miáo)述(shù)一個(gè)滲透壓的實驗:用一(yī)張半滲透薄膜將兩(liǎng)種不同濃度的鹽溶液隔開,低(dī)濃度鹽溶液的水分(fèn)子就(jiù)會透過半滲透薄膜進入高濃(nóng)度鹽(yán)溶液,而高濃度鹽溶液的水分子也會透過半滲透薄膜進入低濃度鹽溶液,但其數量要少,故高濃度(dù)鹽溶(róng)液一側的液麵(miàn)會升高,當兩側液麵的高差產生了足夠阻止水再流動的壓力時滲透就會停止,這時兩側液麵的高差產生的壓力就是滲透壓。一般來說,鹽分濃(nóng)度越高,滲透壓越大(dà)。
微生物在鹽水溶液中的情況與滲透壓的實驗是相似的。微生物的單位結構是細(xì)胞,細胞壁相當於半滲透膜,在氯離子濃度小於等於2000mg/L時,細胞壁可承受的滲(shèn)透壓為(wéi)0.5-1.0大氣壓,即使加上細胞壁和細胞質膜有一定(dìng)的堅韌性和彈性,細胞壁可承受的滲透壓也不會大於5-6大氣壓。但當水(shuǐ)溶液中(zhōng)的氯離子(zǐ)濃度在5000mg/L以上時,滲透壓(yā)大約將增大(dà)至10-30大氣壓,在(zài)這樣(yàng)大的滲透壓下,微生物體內的水分子會大量(liàng)滲透到體外溶液(yè)中,造成細胞失水而發生質壁分離,嚴重(chóng)者微生物死亡。在日常生活中,人們用食鹽(yán)(氯化鈉)醃(yān)漬蔬菜和魚肉(ròu),滅菌防腐保存食物,就是(shì)運用了這個道(dào)理(lǐ)。工程經驗數據表明:當廢水(shuǐ)中的氯離子濃(nóng)度大於(yú)2000mg/L時,微生物的活(huó)性將受到抑止,COD去除率(lǜ)會明顯下降;當廢水中的氯離子濃度大於8000mg/L時,會造成汙泥體積膨脹,水麵泛出大(dà)量泡沫,微生物會相繼死亡。
不過,經過長期馴化(huà),微生物會逐漸適應在高濃度(dù)的鹽水中生長繁(fán)殖。目前已(yǐ)經有(yǒu)人(rén)馴化出能夠適應10000mg/L以上氯離子或硫酸根濃度的微生物。但是,滲(shèn)透壓的原理告訴我們,已(yǐ)經適應在高濃度的鹽水(shuǐ)中生長繁殖的微生物,細胞液的含鹽濃度是很高(gāo)的,一旦當廢水中的鹽分濃度較低(dī)或很低(dī)時,廢(fèi)水中的水分子(zǐ)會大量滲(shèn)入(rù)微生物體內,使微生物細胞發生膨脹,嚴重者破裂(liè)死亡。因此,經過長期馴化並(bìng)能(néng)逐漸適應在高濃度的鹽水中(zhōng)生長繁殖的微生物,對生化進(jìn)水中的鹽分濃度要(yào)求始終(zhōng)保持在相當高(gāo)的水平,不能忽高忽低,否則微生物將(jiāng)會大量死亡。
27、什麽叫好(hǎo)氧生化處理?什麽叫兼氧生化處理?二者有何區別?
生化處理(lǐ)根據微生物生長(zhǎng)對氧環境的要求的不同,可分為好氧生化處理與缺氧生化處理兩大類,缺氧生化處(chù)理又可分為兼氧生化處理(lǐ)和厭氧生化處理。在好氧生化處理過程(chéng)中(zhōng),好氧微生物必須在大量氧的存在下生(shēng)長繁殖,並降低廢水中的有機物質(zhì);而兼氧生化處理過程中,兼氧微生物隻需要少量氧(yǎng)即可生長繁殖並對廢(fèi)水中(zhōng)的有機物質進行降解處理,如果水中氧(yǎng)太多,兼氧微生物反而生(shēng)長不好(hǎo)從而影響它對有機物質的處理效(xiào)率。
兼氧微生物可適應COD濃度較高的廢水,進水COD濃度可提(tí)高到(dào)2000mg/L以上,COD去(qù)除率一般在50-80%;而(ér)好氧微生物隻能適應於COD濃度(dù)較低的廢水,進水COD濃(nóng)度一般控製在1000-1500mg/L以下,COD去(qù)除率(lǜ)一般在50-80%,兼氧生化處理和好氧生化(huà)處理的時(shí)間都不太長,一般都(dōu)在12-24小時。人們利用兼氧生化和好氧生化之間的差別和相同之長,將兼氧生化處理和好氧生化處理組合起來(lái),讓(ràng)COD濃度較高的廢水先進行兼氧生化處理,再(zài)讓兼(jiān)氧池的處理(lǐ)出水作為好氧池的進水,這樣的(de)組合處理可以減少生化池的容積,既節省了環保投資又減少了日常的運行費用。
厭(yàn)氧生化處理與兼氧生化處理的原理和作用是(shì)一樣的。厭氧生化處理與兼氧生化處理的不同(tóng)之處是:厭氧微生物繁殖生長(zhǎng)及其對有(yǒu)機物質降解處理的過程中不需要(yào)任何氧,而且厭氧微生(shēng)物可適應更高COD濃度的廢水(4000-10000mg/L)。厭(yàn)氧生化處理的缺點是生化處理時間很長,廢水在厭(yàn)氧生化池內的(de)停留時間一般需要40小時以上。
28、生物處理在廢水處理工程上(shàng)有哪(nǎ)些應用?
生物處理在(zài)廢(fèi)水處理(lǐ)工程上(shàng)應(yīng)用得*廣(guǎng)泛*實用的技術有二大類:一(yī)類叫做活性汙泥法(fǎ),另一類(lèi)叫做生物膜法。
活性汙泥(ní)法是以懸浮狀生物群體的生化(huà)代謝作用進行好氧的廢水處理形式。微生物在生長繁殖過程中可以形成表麵積(jī)較大的菌膠團,它可以(yǐ)大量絮凝和吸附廢水的懸浮的膠體狀或溶解的汙染物,並將這些物質(zhì)吸收入細胞體(tǐ)內(nèi),在氧的參與下,將這些物質完全氧化放出能量、CO2和H2O。活性汙泥法的汙泥濃度一般在4g/L。
而在生物膜法中,微生物附著(zhe)在填料的表(biǎo)麵,形成膠質相連的生物膜。生物膜一般呈蓬鬆的絮狀結構,微孔較多,表麵積很大,具有很強的吸附作用,有利於微生物進一步對這些被吸附的(de)有機物分解和利用。在處理過程中,水的流動(dòng)和空氣的攪動使生(shēng)物膜表麵和水不(bú)斷接觸,廢水中的有機汙染物和溶解氧為生物膜所吸附(fù),生(shēng)物膜上的微生物不斷分解這些有機物質,在氧化分解有機物質的同時,生物(wù)膜本身也不斷新陳代謝,衰老的生物膜脫落下來被(bèi)處理出水從生物處理設施中帶出並在沉澱池中與水分離。生物膜法的汙泥濃度一般在6-8g/L。
為了提(tí)高汙(wū)泥濃度,進(jìn)而提(tí)高處理效率,可以將活性汙泥法與生物膜法結(jié)合(hé)起來,即在活性汙泥池中添加(jiā)填料,這種既有掛膜的微生物又有懸(xuán)浮微生物的(de)生(shēng)物反應器稱為複合式(shì)生物反應器,它具有很高(gāo)的汙泥濃度,一般在14g/L左右(yòu)。
29、生物膜(mó)法和活性(xìng)汙泥法有哪些異(yì)同之處?
生物膜(mó)法和活性汙泥法(fǎ)是以生化處理的不同反應器(qì)形式,從外觀上看主要區別在於前者的微生物不需要填料載體(tǐ),生物汙(wū)泥是懸浮的,而後(hòu)者(zhě)的(de)微生物是固定(dìng)在填(tián)料上的,然而它們處理(lǐ)廢水、淨化水質(zhì)的機理(lǐ)是一樣(yàng)的。另外,二者的生物汙泥都是好氧活性汙泥,而且汙泥的組成(chéng)也具有一定(dìng)的相(xiàng)似性。此外,生物膜(mó)法中的微生物,由於是固定在填料上(shàng)的,可以形成比較穩定的生(shēng)態係統,其生活能量和(hé)消耗能量不象活性汙泥法中的微生物那樣大,因此生物膜法的剩餘汙泥(ní)比活性汙泥法要少。上海信誼百路達藥業有限公司的接(jiē)觸氧化池采用生物膜法,而SBR生化池(chí)采用活性汙泥法。
30、什麽叫活性汙泥?
從微生物角度來看,生化池中的汙泥是由各種各樣有生物活性的微生物組成的一個生物群體。如果把汙(wū)泥的泥粒放在顯微鏡下觀察,可以看到裏麵(miàn)有多種微(wēi)生物---細菌、黴菌(jun1)、原(yuán)生動物和(hé)後(hòu)生動物(如輪蟲、昆蟲的(de)幼蟲和蠕蟲等),它(tā)們構成一條食物(wù)鏈,細菌和黴菌能分解複雜的有機化合物(wù),獲得自身活動必需的(de)能(néng)量並構造自(zì)身。原生動物以細菌和黴菌為食,又(yòu)被後生動物所消耗,後生動物也可以直接依靠細菌生活。這種充滿微生物、具(jù)有降解有(yǒu)機(jī)物能力的絮狀泥粒(lì)就叫做活性汙(wū)泥(ní)。
活性汙泥除了由微生物組成之外,還含有一些無機物質和吸附在活性汙泥(ní)上不能再被生物降解的有機(jī)物(即微生物的代謝(xiè)殘餘物)。活性汙泥的含水率一般在98-99%。
活性汙泥象礬花(huā)一樣,具有很大的表麵積,因此具有很強的吸附力和氧化分解有(yǒu)機物的能力。
31、怎樣評價(jià)活性汙泥法與生物膜(mó)法(fǎ)中的活性汙泥?
活性汙泥法與生物膜法的(de)活(huó)性汙(wū)泥生長情況的(de)判別和評價是(shì)不一樣的。
在生物膜法中,活性汙泥生長情況的評價主要采用顯微鏡直接觀察生物相。
在活性汙泥法中,評價活性汙泥生長情況的評價除了直接用顯(xiǎn)微鏡觀察生物相外,常用的評價指(zhǐ)標還有:混(hún)合液(yè)懸(xuán)浮固體(MLSS),混合液揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS),汙泥沉降比(SV),汙泥沉降指數(SVI)等。
32、在用顯微鏡進行生物相觀察時,那一類微生物直(zhí)接表明(míng)生化處理效果良好?
微型後生動物(如輪蟲、線蟲等(děng))的出現則(zé)表明微生物(wù)群落生長良好,活性汙泥的生態係統比較穩定,這時候的生化(huà)處(chù)理效果(guǒ)*佳,這就好比能經常捕獲到(dào)大魚的河流裏,小魚小蝦生長良好的情況一樣。
33、什麽叫混合液懸浮固體(MLSS)?
混合液懸(xuán)浮固體(MLSS)亦要稱為汙泥濃度(dù),它是指單位體積生化池(chí)混合液所(suǒ)含幹(gàn)汙泥的重量,單位為毫克/升,用來表征活性(xìng)汙泥濃度。它包括有機物和無機物兩部分。一般來(lái)說SBR生化池內MLSS值控製在2000-4000mg/L左右(yòu)為宜。
34、什麽叫混合液揮發性懸浮固體(MLVSS)?
混合液揮(huī)發性懸浮(fú)固體(MLVSS)是指單位(wèi)體積生化池混合液(yè)所含幹汙泥中可(kě)揮發性物質的重量,單位也是毫克/升,由於它不包括活性(xìng)汙泥中的無機物,因(yīn)此能較確切地代表活性汙泥(ní)中微生物的數量。
35、汙泥沉降比(bǐ)(SV)?
汙泥沉降比(SV)是指曝氣池內混合液在100毫升量筒中,靜止(zhǐ)沉澱30分鍾後,沉澱汙泥與混合液(yè)之體(tǐ)積比(%),因此有時也用SV30來表示。一(yī)般來說生化池內的SV在20-40%之間。汙泥沉降(jiàng)比測定比較簡(jiǎn)單,是評定活性汙泥的重要指標之一,它常被用於(yú)控製剩餘汙泥的排放和及(jí)時反時汙泥膨脹等(děng)異常現象。顯然,SV與汙泥濃度也有關係。
36、汙泥指(zhǐ)數(SVI)?
汙泥指數(SVI)全稱汙泥容積指數,1克幹汙泥在濕態時所占體積的毫升數,其計算公式如下(xià)為:SVI=SV*10/MLSS
SVI剔除了汙(wū)泥濃度因素的影響,更能反映活性汙泥凝(níng)聚性和沉降性,一般認為:
當60<SVI<100時, 汙泥沉降性(xìng)能好
當100<SVI<200時, 汙泥沉降性能一般
當200<SVI<300時, 汙泥(ní)由膨脹的趨勢
當SVI>300時, 汙泥已(yǐ)膨脹(zhàng)
37、溶解氧(DO)表示什麽?
溶解氧(DO)表示水中氧的溶解量,單位用(yòng)mg/L表示。不同的生化處理方式對溶解氧的要求也不(bú)同,在兼氧生化(huà)過程中,水中的溶解氧一般在0.2-2.0mg/L之間(jiān),而在SBR好氧生化(huà)過程中,水中的溶解氧(yǎng)一般在2.0-8.0mg/L之間。因此,兼氧池(chí)操作時(shí)曝氣(qì)量要小,曝氣時間要(yào)短;而在SBR好氧池操作時,曝氣量和曝(pù)氣時間要大(dà)得多和長得多,而我們用的是接(jiē)觸氧化,溶解氧控製在2.0-4.0mg/L。
38、廢水中溶解氧的(de)含量與哪些因素有關?
水中溶解氧的濃(nóng)度可以用Henry定律來表示:當達到溶(róng)解平衡時:C=KH*P
其中:C為溶(róng)解平衡時水中(zhōng)氧的溶解度;P為氣相中氧的分壓(yā);KH為Henry係數,與溫度(dù)有關;增加曝氣努力使氧的(de)溶解接近平衡,而同時活性汙泥還會(huì)消耗水中的氧。因此廢水中實際溶解氧量與水溫、有效水深(影響壓力)、曝氣量、汙泥濃度、鹽度等因素有關。
39、生化過程中微(wēi)生物所需的氧氣由(yóu)誰提供?
生化過程中(zhōng)微生(shēng)物所(suǒ)需的氧氣主要由羅茨風機提供。
40、在生化過程中為(wéi)什麽需要經常補充廢(fèi)水中的營養物?
利用生化過程去除汙染物的方法,主要是利用(yòng)微生物的新陳(chén)代謝過程,而微生物的細胞合成等生命過程均需要有足夠量和種類營養物質(包括微量元素)。對(duì)於化工類廢水來說,由於生產(chǎn)產品的單一性,因此廢水水(shuǐ)質的組成的成分也較為(wéi)單一,缺乏微生物必要的(de)營養物質。比如講,***公司的(de)生產廢(fèi)水中隻有碳和氮而(ér)沒有磷,這種廢水無法(fǎ)滿足微生物新(xīn)陳代謝需要,因此(cǐ)必須添加廢水中(zhōng)磷完善微生物新陳代謝的過程,促進微生物細胞(bāo)的(de)合成。這就像人在吃米飯、麵粉(fěn)的同時(shí),還要攝入足夠(gòu)量(liàng)的維生素一樣。
41、廢水中微生物所需的各營養元素之間的比例(lì)為(wéi)多少?
微生物像動物植物一樣也需要(yào)必要的營養物質才能夠生長繁殖,微(wēi)生物所(suǒ)需要的營養物質主要是指碳(C)、氮(N)、和磷(P),廢(fèi)水中主要營養元素的組成比例有一定的要求(qiú),對於好氧生化一般為C:N:P=100:5:1(重量比)。
42、為什麽會有剩餘汙(wū)泥產生?
在生化處理過程中,活性汙(wū)泥中的(de)微生物不斷地消(xiāo)耗著廢水中的有機物質。被消耗的有機物質中,一部分有機物質被(bèi)氧化以提(tí)供微生物生命活動所需的能量,另一部分有機物質則被微生物利用(yòng)以合成新的細胞質,從而使微生物繁衍生殖,微生物在新陳代謝的同時,又(yòu)有一部分老(lǎo)的微生物(wù)死亡,故產生了剩餘汙(wū)泥。
43、怎樣估算剩餘汙泥的產生量(liàng)?
在微生物的新陳(chén)代謝(xiè)過程中,部分有機物質(BOD)被微生(shēng)物利(lì)用合成了新的細胞質以替代死亡了的微(wēi)生(shēng)物。因此,剩餘汙泥的產生量配被分解了的BOD數量有關,兩者之(zhī)間是有關聯的。
工程(chéng)設計時,一般都考慮每處理一公斤BOD5,產(chǎn)生0.6-0.8公斤的剩餘(yú)汙泥(100%),折算成含水率為80%的幹汙泥則為3-4公斤。