脂肪酸废水
① 怎样测废水的挥发性脂肪酸和碱度的变化
将废水以磷酸酸化后,从中蒸发出挥发性脂肪酸,再以酚酞为指示剂用NaOH溶液滴定馏出液。废水中的氨态氮可能对测定形成干扰,因此应当首先在碱性条件下蒸发出氨态氮。
② 城市污泥 脂肪酸浓度一般是多少
城市污泥 脂肪酸浓度一般是多少
废水来源
合成脂肪酸废水的是石蜡氧化法生产脂肪酸工艺中产生的有机废水,主要来自氧化蜡沉降水、氧化蜡水洗水、芒硝水、回收醇废水等。该废水中绝大部分是低碳脂肪酸、醛、酮、酯、烃等有机物,均溶解或乳化在水中,污染成分复杂,废水呈强酸性。其COD、BOD5的质量浓度分别约为23600、17000mg/L,pH值为3 ̄4。通常合成脂肪酸工业排出的废水的水量占工业废水总排放量的8%,而所含污染物占总污染物的92.4%。
乳制品废水是乳制品加工过程中排放的废水,根据其来源可分为三大类:即洗涤废水、冷却废水和产品加工废水。废水中主要含有酪蛋白、油、脂肪、脂肪酸、乳糖和无机盐等,洗涤废水中还含有清洗设备的洗涤剂和杀菌剂。其COD的质量浓度约为13000mg/L,水储存一段时间后会产生大量乳白色浮渣,生化性能较好。
特征
含脂肪酸废水的是一种广泛存在的废水,由于此类废水中含有大量的脂肪酸、甘油、表面活性物质、油脂等,呈现出良好的乳化性和亲和性,少量就能导致水体的COD、BOD5的值迅速升高,更加剧了处理的难度。同时进入污水处理厂的含脂肪酸有机废水中的中长碳链脂肪酸、油类物质包裹在填料外层阻碍氧的传质,导致好氧微生物代谢紊乱。在废水排放系统中中长碳链脂肪酸及油脂的积累会导致排水管道的水力容量损失(或排水管道堵塞)。在污水处理厂中油状的中碳链脂肪酸和固状的长碳链脂肪酸的混和油脂会阻塞格栅,在污泥泵中积成渣垢,影响设备的正常运行。且在好氧处理单元和最终沉淀池中,含脂肪酸的混合物会结成“脂球”连同粘附的污泥处于悬浮状态,随出水排出。一方面造成污泥流失,同时也影响出水水质。
③ 有关于污水处理的知识,详细点,
环境保护是我国的基本国策。世界经济发展的实践证明,为实现经济的持续稳定的发展,必须解决好发展与环境保护的矛盾。随着我国社会和经济的高速发展,城市环境污染特别是水污染的问题日趋严重。城镇生活污水的排放量逐年增加,2002年全国工业和城镇生活废水排放总量为439.5亿吨,比上年增加1.5%。其中工业废水排放量207.2亿吨,比上年增加2.3%;城镇生活污水排放量232.3亿吨,比上年增加0.9%,其中仅有10%得到处理。[1]生活污水中含有较高的氮、磷等营养物质,未经处理直接排入江河湖海,是导致水域富营养化污染的主要原因。2002年监测数据显示,辽河、海河水系污染严重,劣V类水体占60%以上;淮河干流水质以III-V类水体为主,支流及省界河段水质仍然较差;黄河水系总体水质较差,干流水质以III-IV类水体为主,支流污染普通严重;松花江水系以III-IV类水体为主;珠江水系水质总体良好,以II类水体为主;长江干流及主要一级支流水质良好,以II类水体为主。由于“污染性”造成的水资源短缺,已成为严重制约我国社会经济持续发展的突出问题,丞待解决。目前我国水污染控制的重点已从以工业点源为主,逐步转变为以城市污水污染为主的控制。根据预测 [2],到2010年我国城市污水排放总量为1050亿m3,城市污水处理率要达到50%,预计需新建污水处理厂1000余座,而决定城市污水处理厂投资和运行成本的主要因素是污水处理工艺和技术的选择,因此开发适合我国国情的、高效、低耗、能满足排放要求、基建和运行费用低的污水处理新技术和新工艺,具有十分重要的现实意义。
二、生活污水处理工艺研究和应用领域共同关注的问题
长期以来,城市生活污水的二级生物处理多采用活性污泥法,它是当前世界各国应用最广的一种二级生物处理流程,具有处理能力高,出水水质好等优点。但却普遍存在着基建费、运行费高,能耗大,管理较复杂,易出现污泥膨胀、污泥上浮等问题,且不能去除氮、磷等无机营养物质。对于我国这样一个资源不足、人口众多的发展中国家,从可持续发展的角度来看,并不适合中国国情。由于污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程,因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制,使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。归纳起来,目前在城市生活污水处理研究和应用领域,普遍存在的问题有:
(1)采用传统的活性污泥法,往往基建费、运行费高,能耗大,管理较复杂,易出现污泥膨胀现象;工艺设备不能满足高效低耗的要求。
(2)随着污水排放标准的不断严格,对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高,传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主,往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联,形成多级反应池,通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的,这势必要增加基建投资的费用及能耗,并且使运行管理较为复杂。
(3)目前城市污水的处理多以集中处理为主,庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资,因此建设大型的污水处理厂,集中处理生活污水,从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。
因此,如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展。已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题,就要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善,同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。
三、生物膜法处理工艺在生活污水处理中的应用研究发展
在污水生物处理的发展和应用中,活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。随着新型填料的开发和配套技术的不断完善,与活性污泥法平行发展起来的生物膜法处理工艺在近年来得以快速发展。由于生物膜法具有处理效率高,耐冲击负荷性能好,产泥量低,占地面积少,便于运行管理等优点,在处理中极具竞争力。
1.生物膜法净化污水机理
污水中有机污染物质种类繁多,成分复杂。但对于生活污水来说,其有机成分归纳起来主要包括:蛋白质(40%-60%),碳水化合物(25%-50%)和油脂(10%),此外还含有一定量的尿素[3]。生物膜法依靠固定于载体表面上的微生物膜来降解有机物,由于微生物细胞几乎能在水环境中的任何适宜的载体表面牢固地附着、生长和繁殖,由细胞内向外伸展的胞外多聚物使微生物细胞形成纤维状的缠结结构,因此生物膜通常具有孔状结构,并具有很强的吸附性能。
生物膜附着在载体的表面,是高度亲水的物质,在污水不断流动的条件下,其外侧总是存在着一层附着水层。生物膜又是微生物高度密集的物质,在膜的表面上和一这深度的内部生长繁殖着大量的微生物及微型动物,形成由有机污染物 →细菌→原生动物(后生动物)组成的食物链。生物膜是由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物和其他一些肉眼可见的生物群落组成。其中细菌一般有:假单苞菌属、芽苞菌属、产碱杆菌属和动胶菌属以及球衣菌属,原生动物多为钟虫、独缩虫、等枝虫、盖纤虫等。后生动物只有在溶解氧非常充足的条件下才出现,且主要为线虫。污水在流过载体表面时,污水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸附,并通过氧向生物膜内部扩散,在膜中发生生物氧化等作用,从而完成对有机物的降解。生物膜表层生长的是好氧和兼氧微生物,而在生物膜的内层微生物则往往处于厌氧状态,当生物膜逐渐增厚,厌氧层的厚度超过好氧层时,会导致生物膜的脱落,而新的生物膜又会在载体表面重新生成,通过生物膜的周期更新,以维持生物膜反应器的正常运行。
生物膜法通过将微生物细胞固定于反应器内的载体上,实现了微生物停留时间和水力停留时间的分离,载体填料的存在,对水流起到强制紊动的作用,同时可促进水中污染物质与微生物细胞的充分接触,从实质上强化了传质过程。生物膜法克服了活性污泥法中易出现的污泥膨胀和污泥上浮等问题,在许多情况下不仅能代替活性污泥法用于城市污水的二级生物处理,而且还具有运行稳定、抗冲击负荷强、更为经济节能、具有一定的硝化反硝化功能、可实现封闭运转防止臭味等优点。
通过人工强化作用将生物膜引入到污水处理反应器中,便形成了生物膜反应器。近年来,物物膜反应器发展迅速,由单一到复合,有好氧也有厌氧,逐步形成了一套较完整的生物处理系统。
填料是生物膜技术的核心之一,它的性能对废水处理工艺过程的效率、能耗、稳定性以及可靠性均有直接关系。
2、厌氧生物膜法处理工艺在生活污水处理中的应用研究进展
(1)、复杂物料的厌氧降解阶段
在废水的厌氧处理过程中,废水中的有机物经大量微生物的共同作用,被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨。在此过程中,不同的微生物的代谢过程相互影响,相互制约,形成复杂的生态系统。对复杂物料的厌氧过程的叙述,有助于我们了解这一过程的基本内容。所谓复杂物料,即指那些高分子的有机物,这些有机物在废水中以悬浮物或胶体形式存在。
复杂物料的厌氧降解过程可以被分为四个阶段。
水解阶段:高分子有机物因相对分子质量巨大,不能透过细胞膜,因此不可能为细菌直接利用。因此它们在第一阶段被细菌胞外酶分解为小分子。例如纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖,淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被蛋白酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。
发酵(或酸化)阶段:在这一阶段,上述小分子的化合物在发酵细菌(即酸化菌)的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸(简写作VFA)、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等。与此同时,酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质,因此未酸化废水厌氧处理时产生更多的剩余污泥。
产乙酸阶段:在此阶段,上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。
产甲烷阶段:这一阶段里,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。
在以上阶段里,还包含着以下这些过程:a、水解阶段里有蛋白质水解、碳水化合物的水解和脂类水解;b、发酵酸化阶段包含氨基酸和糖类的厌氧氧化与较高级的脂肪酸与醇类的厌氧氧化;c、产乙酸阶段里有从中间产物中形成乙酸和氢气和由氢气和 氧化碳形成乙酸;d、甲烷化阶段包括由乙酸形成甲烷和从氢气和二氧化碳形成甲烷。除以上这些过程之外,当废水含有硫酸盐时还会有硫酸盐还原过程。复杂化合物的厌氧降解可以利用图来表述(见图1)
(2)厌氧生物膜法处理工艺的应用研究进展
a、厌氧滤器(AF)
厌氧滤器是60年代末由美国McCarty 等在Coulter等研究基础上发展并确立的第一个高速厌氧反应器。传统的好氧生物系统一般容积负荷在2KgCOD/(m3?d)以下。而在AF发明之前的厌氧反应器一般容积负荷也在4-5kgCOD/(m3?d)以下。但AF在处理溶解性废水时负荷可高达10-15 kgCOD/(m3?d)。[4]因此AF的发展大大提高了厌氧反应器的处理速率,使反应器容积大大减少。
AF作为高速厌氧反应器地位的确立,还在于它采用了生物固定化的技术,使污泥在反应器内的停留时间(SRT)极大地延长。McCarty发现在保持同样处理效果时,SRT的提高可以大大缩短废水的水力停留时间(HRT),从而减少反应器容积,或在相同反应器容积时增加处理的水量。这种采用生物固定化延长SRT,并把SRT和HRT分别对待的思想推动了新一代高速厌氧反应器的发展。
SRT的延长实质是维持了反应器内污泥的高浓度,在AF内,厌氧污泥的浓度可以达到10-20gVSS/L。AF内厌氧污泥的保留由两种方式完成:其一是细菌在AF内固定的填料表面(也包括反应器内壁)形成生物膜;其二是在填料之间细菌形成聚集体。高浓度厌氧污泥在反应器内的积累是AF具有高速反应性能的生物学基础,在一定的污泥比产甲烷活性下,厌氧反应器的负荷与污泥浓度成正比。同时,AF内形成的厌氧污泥较之厌氧接触工艺的污泥密度大、沉淀性能好,因而其出水中的剩余污泥不存在分离困难的问题。由于AF内可自行保留高浓度的污泥,也不需要污泥的回流。
在AF内,由于填料是固定的,废水进入反应器内,逐渐被细菌水解酸化、转化为乙酸和甲烷,废水组成在不同反应器高度逐渐变化。因此微生物种群的分布也呈现规律性。在底部(进水处),发酵菌和产酸菌占有最大的比重,随反应器高度上升,产乙酸菌和产甲烷菌逐渐增多并占主导地位。细菌的种类与废水的成分有关,在已酸化的废水中,发酵与产酸菌不会有太大的浓度。
细菌在反应器内分布的另一特征是反应器进水处(例如上流式AF的内部)细菌由于得到营养最多因而污泥浓度最高,污泥的浓度随高度迅速减少。
污泥的这种分布特征赋予AF一些工艺上的特点。首先,AF内废水中有机物的去除主要在AF底部进行(指上流式AF),据Young和Dahab报道[4], AF反应器在1m以上COD的去除率几乎不再增加,而大部分COD是在0.3m以内去除的。因此研究者认为在一定的容积负荷下,浅的AF反应器比深的反应器能有更好的处理效率。其次,由于反应器底部污泥浓度特别大,因此容易引起反应器的堵塞。堵塞问题是影响AF应用的最主要问题之一。据报道,上流式AF底部污泥浓度可高达60g/L。厌氧污泥在AF内的有规律分布还使得反应器对有毒物质的适应能力较强,可以生物降解的毒性物质在反应器内的浓度也呈现出规律性的变化,加之厌氧生物膜形成各种菌群的良好共生体系,因此在AF内易于培养出适应有毒物质的厌氧污泥。例如在处理三氯甲烷和甲醛废水中,发现AF反应器内的污泥产生了良好的适应性,这些有毒物质的去除效果和允许的进液浓度逐渐上升。AF同时也具有较大的抗冲击负荷能力。一般认为在相同的温度条件下,AF的负荷可高出厌氧接触工艺2~3倍,同时会有较高的COD去除率。
AF在应用上的问题除了堵塞和由局部堵塞引起的沟流以外,另一个问题是它需要大量的填料,填料的使用使其成本上升。由于以上问题,国外生产规模的AF系统应用也不是很多。据Le-ttinga在1993年估计,国外生产规模的AF系统大约仅有30~40个。[4]
作为升流式厌氧滤池的革新技术——厌氧膜床(S?pecial Anaerobic Film Bed, SAFB),采用较大颗粒及孔隙率的填料代替传统的小粒径填料,有效地解决了反应器的堵塞问题。厌氧膜床具有如下特点:
有效克服了厌氧滤池易堵塞和出水水质差的缺点;
生物固体浓度高,因此可获得较高的有机负荷;
在厌氧膜床内微生物通过附着在填料表面形成生物膜,以及悬浮于填料孔隙间形成细菌聚集体,因此在厌氧膜床内可以保持较高的生物量。因此可缩短水力停留时间,耐冲击负荷能力较强;
启动时间短,停止运行后再启动也较容易;
不需要回流污泥,运行管理方便;
在水量和负荷有较大变化的情况下,耐冲击性较好。
b、厌氧流化床反应器(AFBR)
在流化床系统中依靠在惰性的填料微粒表面形成的生物膜来保留厌氧污泥,液体与污泥的混合、物质的传递依靠使这些带有生物膜的微粒形成流态化来实现。
流化床反应器的主要特点可归纳如下:
流态化能最大程度使厌氧污泥与被处理的废水接触;
由于颗粒与流体相对运动速度高,液膜扩散阻力小,且由于形成的生物膜较薄,传质作用强,因此生物化学过程进行较快,允许废水在反应器内有较短的水力停留时间;
克服了厌氧滤器堵塞和沟流问题;
高的反应器容积负荷可减少反应器体积,同时由于其高度与直径的比例大于其它厌氧反应器,因此可以减少占地面积。
但是,厌氧流化床反应器存在着几个尚未解决的问题。其一,为了实现良好的流态化并使污泥和填料不致从反应器流失,必须使生物膜颗粒保持均匀的形状、大小和密度,但这几乎是难以做到的,因此稳定的流态化也难以保证。[5]其次,一些较新的研究认为流化床反应器需要有单独的预酸化反应器。同时,为取得高的上流速度以保证流态化,流化床反应器需要大量的回流水,这样导致能耗加大,成本上升。由于以上原因,流化床反应器至今没有生产规模的设施运行。有人认为它在今后应用的前景也不大。[5]
c、厌氧附着膜膨胀床反应器(AAFEB)
厌氧附着膜膨胀床(Anaerobic Attached Film Expanded Bed)是Jewell等人在1974年研究和开发出来的一种污水处理工艺。与生物流化床相比,区别在于载体的膨胀程度。以填料层高度计,膨胀床的膨胀率约为10%~20%,此时颗粒间仍保持互相接触,而流化床则为20%~70%。Bruce J.Alderman等[6]通过对比厌氧膨胀床、滴滤池和活性污泥法等工艺的经济性,发现对于小型污水处理厂而言,厌氧膨胀床后续滴滤池的设计是最为经济的选择,能耗量少,污泥产率量低。但目前此工艺仍主要停留在小试和中试研究阶段。
综上所述,采用厌氧生物膜反应器为主体的厌氧处理技术,作为生活污水处理的核心方法,在技术上已经成熟,并且较之其它方法有独到的一些优势。但是,厌氧方法在浓缩营养物(氮和磷)方面效果不大,同时它仅能除去部分病源微生物。此外,残存的BOD、悬浮物或还原性物质可能影响到出水的质量。所以厌氧生物膜反应器要成为完整的环境治理技术,合适的后处理手段必不可少。
3、好氧生物膜法处理技术——生物接触氧化
生物接触氧化法是由生物滤池和接触曝气氧化池演变而来的。早在20世纪30年代,已在美国出现生产型装置。当时的生物接触氧化池,填料的材质是砂石、竹木制品和金属制品,主要用于处理低浓度、低有机负荷的污水,它克服了活性污泥法在处理此类污水时,因污泥流失而不能维持正常运行的缺点,并取得了较好的效果。进入70年代,随着大孔径、高比表面积的蜂窝直管填料和立体波纹塑料填料的出现,使生物接触氧化法的应用范围得到拓宽,它不仅可用于处理生活污水,而且可用于处理高浓度有机废水和有毒有害工业废水,与其他生物处理方法相比,展现出了优越性,我国在70年代开始对生物接触氧化法进行了研究,第一座生产性试验装置用于处理城市污水,在处理效果、动力消耗、经济效益和管理维护等方面都明显优于活性污泥法。与活性污泥法比较,生物接触氧化具有以下主要优点:①生物接触化法以填料作为载体,供生物群栖息生长,形成稳定的生态体系,有较高的微生物浓度,一般可达10~20g/l;氧的利用率高,可达10%。具有较高的耐冲击负荷能力和对环境变化的适应能力,剩余污泥量少。②生物接触氧化法可以充分利用丝状菌的强氧化能力且不产生污泥膨胀。并且不需要象活性污泥法那样采用污泥回流以调整污泥量和溶解氧浓度,易于管理和操作。随着十余年的大量实践,对氧化池结构形式、填料的品种和安装方式、供气装置的种类和布置形式等方面进行了不断创新、不断优化。目前,生物接触氧化技术已经广泛应用处理生活污水、生活杂用水和不同有机物浓度的工业废水。
填料是微生物栖息的场所、生物膜的载体。填料的表面生长生物膜,生物膜的新陈代谢过程使污水得利净化。填料的性能直接影响着生物接触氧化技术的效果和经济上的合理性,因而填料的选择是生物接触氧化技术的关键。
填料的特性取决于填料的材质和结构形式。填料的材质应具有分子结构稳定、抗老化、耐腐蚀和生物稳定性好等特性。填料的结构形式应具有比表面积大、空隙率高、硬度高、有布水布气和切割气泡的功能。填料之间的空隙在外力作用下可发生变化,有利于剥落的生物膜及时排出填料区,以及填料的体积应具有可压缩性,并在复原后不发生变形,便于运输和安装。
固定化载体的发展
(1)固定式填料
固定式填料以蜂窝状及波纹状填料为代表,多用玻璃钢、各种薄形塑料片构成。新近有陶土直接烧结生产的陶瓷蜂窝填料,孔形为六角形,孔径在20~100mm之间。由于比表面积小,生物膜量小,表面光滑,生物膜易脱落,填料横向不流通,造成布气不均匀,易堵塞以至无法正常运转,且造价较高,近年来,此类填料已逐渐淘汰。
(2)悬挂式填料
悬挂式填料包括软性、半软性及组合填料、软性填料,理论比表面积大,空隙率>90%,挂膜快,空隙的可变性使之不易堵塞,而且造价低,组装方便,出水稳定,处理效果较好,COD和BOD5去除率达80%以上。但废水浓度高或水中悬浮物较大时,填料丝会结团,大大减少了实际利用的比表面积,且易发生断丝、中心绳断裂等情况,影响使用寿命,其寿命一般为1~2年。半软性填料,具有较强的气泡切割性能和再行布水布气的能力、挂膜脱膜效果较好、不堵塞;COD和BOD去除率在70-80%。使用寿命较软性填料长。但其理论比表面积较小(87-93m2/m3)生物膜总量不足影响污水处理效果,且造价偏高。
组合式填料,是鉴于软性、半软性存在的上述缺点并吸取软性填料比表面积大、易挂膜和半软性填料不结团,气泡切割性能好而设计的新型填料,在填料中央设计半软性部件支撑着外围的软性纤维束,其平面有如盾形,故又称盾式填料。其比表面积1000~2500 m2/m3,空隙率98%-99%,具有挂膜快,生物总量大,不结团等优点。污水处理能力优于软性、半软性填料,在正常水力负荷条件下COD去除率70%-85%,BOD5去除率达80%~90%,与之类似的还有灯笼式(或龙式)和YDT弹性立体填料。
(3)分散式填料
分散式填料包括堆积式、悬浮式填料,种类繁多。特点是无需固定和悬挂,只需将之放置于处理装置之中,使用方便,更换简单。北京晓清环保公司的多孔球形悬浮填料和北京桑德公司的SNP无剩余污泥悬浮填料等,具有充氧性能好,挂膜快,使用寿命长等优点。江西萍乡佳能环保工程公司新近开发的堆积式填料—球形轻质陶料,填料粒径2~4 mm,有巨大的比表面积,使反应器中单位体积内可保持较高的生物量,而且填料上的生物膜较薄,其活性相对较高,具有完全符合曝气生物滤池填料的国际性能标准,在法国承建的我国大连马栏河污水处理厂使用,这是我国新型填料开发的一项重大突破。
四、水解酸化—好氧活性污泥工艺在生活污水处理中的应用
城市污水经厌氧处理后,在现有的技术条件下,要达到二级出水标准,需要相当长的停留时间,结果使厌氧处理虽然在运行管理费用上占有优势,但在基建投资上却失去了竞争力。因此从微生物和化学角度讲,厌氧处理仅仅提供了一种预处理,它一般需要后处理方能满足新的污水排放标准。印度和南美国家在积极推广应用厌氧生活污水处理技术的同时,普遍意识到由于厌氧处理后氮和磷基本上没有去除,因此对厌氧出水进一步处理很有必要。缺乏合适的后处理技术,是导致厌氧生物处理技术在生活污水处理领域应用缓慢的主要原因之一。虽然已有的小试实验结果表明,两级厌氧系统组合可以获得良好的处理效果。但目前,在实际生产中,应用最为广泛的仍然是厌氧与好氧组合系统。在印度,氧化塘是最常用的后处理方法。经厌氧、氧化塘两级处理后的出水BOD5、CODcr和TSS去除率分别为87%、81%和90%。在巴西NovaVista市的7000人生活污水处理工程中,以及哥伦比亚Bucarmanga镇的160000人生活污水处理工程中,后处理均采用的是兼性氧化塘。在墨西哥的厌氧生活污水处理工程中,后处理方法比较多样化,二沉池+氯消毒、淹没滤池+二沉池+氯消毒、氧化沟等,最后直接排入城市污水管网或用于农灌。在日本,城镇生活污水一般采用厌氧消化+好氧活性污泥法联合处理、厌氧滤池+好氧滤池以及厌氧滤池+接触氧化法组合处理。并且最新研制的具有脱氮除磷功能的高级型JOHKASO小型家用生活污水净化器系统,广泛应用于分散处理生活污水方面。[7]厌氧和好氧生物处理技术的组合能够有效的去除大部分有机和无机污染物。厌氧生物专家G·Lettinga教授断言厌氧处理生物技术如果有合适的后处理方法相配合,可以成为分散型生活污水处理模式的核心手段,这一模式较之于传统的集中处理方法更具有可持续性和生命力,尤其适合发展中国家的情况。[8]
厌氧-好氧组合处理工艺,充分发挥了厌氧技术节能、好氧技术高效的优势,成为目前污水处理工艺发展的主要趋势。在国外,由上流式厌氧污泥床反应器(UASB)和好氧生物膜反应器组成的厌氧—好氧组合处理工艺一直是研究的重点,[9,10,11]并针对组合工艺的硝化/反硝化性能和动力学机理展开了较为深入的研究。[12,13]近年来,Ricardo Franci Goncalves等[14,15]进行的小试和中试的研究结果表明,采用UASB和淹没式曝气生物滤池(BF)组合工艺处理生活污水,两段HRT分别为6h和0.17h时系统对CODcr 、BOD5 和SS去除率均在90%以上,并且该组合系统相对单一的UASB污水处理系统而言,有更好的稳定出水水质的作用。当BF段的污泥回流至UASB段时,厌氧反应器内有机物甲烷化的能力提高,使产气量增加、剩余污泥量减少,可以减少甚至省去污泥浓缩池和消化池。
由于以UASB为主体的厌氧-好氧组合处理工艺,受温度的影响较大,特别是在低温条件下,系统的性能不能得到充分的发挥。Igor Bodik等[16]通过中试试验研究了厌氧折流板生物滤池反应器和淹没式曝气生物滤池组合工艺低温下处理生活污水时的脱氮性能。系统经过一年的运行,在厌氧段和好氧段的水力停留时间分别为15 h和4h的条件下,即使环境温度低于10℃(平均气温5.9℃),对CODcr、BOD5和SS的去除率仍达80%左右。低温使硝化的活性受到一定的影响,温度在4.5-23℃范围内,TKN的去除率在46.4-87.3%间变化,并且该系统也具有一定的反硝化功能,为低温环境下生活污水的脱氮处理提供了参考。
参考资料:http://..com/question/23545633.html?si=4
④ 水和废水监测分析方法里面有介绍挥发性脂肪酸的测定吗
水和废水监测分析方法里面有介绍挥发性脂肪酸的测定
①若用洗气装置除杂,专一般除杂在前,干燥在后。属原因:从溶液中出来的气体通常混有水蒸气,干燥在后可将水蒸气完全除去。如除去CO中混有的CO2和水蒸气,应将气体先通过。NaOH溶液,再通过浓H2SO4。
②若用加热装置除杂,一般是干燥在前,除杂在后。如除去CO2中混有的CO和水蒸气,应将气体先通过浓H2SO4,再通过灼热的CuO。
(2)除去多种杂质气体的顺序一般是先除去酸性较强的气体。如N2中混有 HCl、H2O(气)、O2时,应先除去HCl,再除去水,最后除去O2(用灼热的铜网)。
(3)检验多种气体的先后顺序(一般先验水蒸气):有多种气体需要检验时,应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中含有CO2和水蒸气时,应先通过无水CuSO4。检验水蒸气,再通过澄清的石灰水检验CO2.
⑤ 含脂肪酸的废水属于什么废水
废水来源
合成脂肪酸废水的是石蜡氧化法生产脂肪酸工艺中产生的有机废水,主要来自氧化蜡沉降水、氧化蜡水洗水、芒硝水、回收醇废水等。该废水中绝大部分是低碳脂肪酸、醛、酮、酯、烃等有机物,均溶解或乳化在水中,污染成分复杂,废水呈强酸性。其COD、BOD5的质量浓度分别约为23600、17000mg/L,pH值为3 ̄4。通常合成脂肪酸工业排出的废水的水量占工业废水总排放量的8%,而所含污染物占总污染物的92.4%。
乳制品废水是乳制品加工过程中排放的废水,根据其来源可分为三大类:即洗涤废水、冷却废水和产品加工废水。废水中主要含有酪蛋白、油、脂肪、脂肪酸、乳糖和无机盐等,洗涤废水中还含有清洗设备的洗涤剂和杀菌剂。其COD的质量浓度约为13000mg/L,水储存一段时间后会产生大量乳白色浮渣,生化性能较好。
特征
含脂肪酸废水的是一种广泛存在的废水,由于此类废水中含有大量的脂肪酸、甘油、表面活性物质、油脂等,呈现出良好的乳化性和亲和性,少量就能导致水体的COD、BOD5的值迅速升高,更加剧了处理的难度。同时进入污水处理厂的含脂肪酸有机废水中的中长碳链脂肪酸、油类物质包裹在填料外层阻碍氧的传质,导致好氧微生物代谢紊乱。在废水排放系统中中长碳链脂肪酸及油脂的积累会导致排水管道的水力容量损失(或排水管道堵塞)。在污水处理厂中油状的中碳链脂肪酸和固状的长碳链脂肪酸的混和油脂会阻塞格栅,在污泥泵中积成渣垢,影响设备的正常运行。且在好氧处理单元和最终沉淀池中,含脂肪酸的混合物会结成“脂球”连同粘附的污泥处于悬浮状态,随出水排出。一方面造成污泥流失,同时也影响出水水质。
含脂肪酸废水的处理方法
1、化学法处理
常用的化学法主要有水解、化学沉淀等,主要是去除废水中的油、脂肪酸等。此法一般作为废水的预处理,也可作为废水的最终处理。常用的混凝剂有铝盐、铁盐等,其中聚合硫酸
铁混凝处理含脂肪酸废水效果较好。在聚合硫酸铁的合成中,加入任意比例的铝盐和一定比例的硅酸盐,以及少量的聚丙烯酰胺生成一种新混凝剂CPFA-CS。此复合混凝剂具有较宽的pH值和温度适用范围,用它作为处理含脂肪酸废水的混凝剂,COD和色度去除率可分别达75%和95%以上。
2、好氧生物处理
活性污泥法是传统的活性污泥法COD去除率一般为80%,BOD5约为90%[7],处理含脂肪酸废水一般难以达到废水综合排放标准。主要原因是:a.长碳链脂肪
酸在水中溶解度很差。含酸废水酸化时,长碳链脂肪酸会形成粘滞的难以过滤的沉淀物,即使在相同pH值的溶液中,滤液中仍含有极限溶解度所允许的粘质(长碳链脂肪酸等),给废水处理带来很大的困难。b.传统活性污泥法中,大部分微生物对中长碳链脂肪酸及油脂物质的直接分解能力低,对高浓度有机废水的抗冲击能力差,并且容易产生污泥膨胀等问题。采用序批式间歇活性污泥法(SBR)可大大突破这一界限。SBR法用于肉类加工废水处理,COD去除率可达95%以上。在SBR法的基础进行改进后出现了二段SBR法,其特点是系统设两段SBR池串联,分别培养出适宜于不同有机物的专性菌,从而使不同种类的有机物在不同的生化条件下都得到充分降解。该法对水质水量的变化适应能力强,运行灵活,抗冲击能力强,出水的水质稳定,易实现自动化控制。SBR法处理含脂肪酸废水是一种较为经济有效的方法,但肉类加工废水含有大量的油脂、血水,易产生油性泡沫而使污泥松散和指数增高,易出现高粘性膨胀而导致污泥流失问题,且存在污泥上浮现象;另外该方法对油、SS、色度的去除效果并不理想,必须辅以一定的预处理。
3、生物膜法具有水力条件好、抗冲击负荷强、生物浓度高的特点。在相同运行条件下,生物膜系统处理效果优于活性污泥系统,其COD、BOD5和油脂去除率分别可达97%、99%和82%。出水水质可达废水综合排放二级标准,达到相同的污染物去除率时,生物膜系统的运行管理更方便,且克服了活性污泥系统存在的污泥流失等问题与污泥上浮现象。但生物膜法对油脂、SS、色度的去除能力有限,也需要进行预处理。
4、厌氧生物处理
与好氧法相比,厌氧法在获得同样高的BOD5去除率条件下具有成本低,产生的污泥少、稳定、易脱水,占地面积小,操作方便,且产生的甲烷可作为燃料再利用的优点。
厌氧生物处理法主要用于处理高浓度有机废水,但厌氧反应器处理含脂肪酸废水时受废水中悬浮固体及其油脂、脂肪浓度的影响较大,主要原因是:
第一、容易漂浮的油脂使菌体难以长时间保留。
第二、脂类降解产生的长碳链脂肪酸对厌氧微生物有强烈的抑制作用。长碳链脂肪酸对产甲烷菌的抑制破坏了厌氧代谢的平衡,使挥发性脂肪酸等中间产物得以积累,导致反应中的pH值下降,影响厌氧处理效果。出水水质往往达不到排放标准,需与好氧处理相结合。UASB与CASS(循环式活性污泥法)相结合处理大豆蛋白废水和屠宰废水的混和水,已取得了良好的效果,克服了单一厌氧处理不彻底的缺点,其COD、SS和油脂去除率分别可达95%、94%和99%。采用UBF-SBR工艺处理屠宰废水已有工程应用,经处理后的排水达到《肉类加工工业水污染物排放标准》(GB13457-92)的标准。
5、膜生物反应器(MBR)
MBR法处理废水技术是把传统的活性污泥法和膜分离技术组合在一起而形成的一种新型的污水处理工艺。厌氧MBR工艺处理高浓度食品废水,当COD负荷为2~3kg/(m3・d)时,COD去除率可达80%~90%,SS、色度和细菌的去除率分别可达
100%、98%和99.9%。好氧MBR工艺处理油脂废水,COD、SS、油的去除率可稳定在85%以上。但因为膜生物处理存在膜污染的问题,该技术在实际处理中应用很少。
⑥ 可挥发性脂肪酸即vfa对污水处理的影响
对于这些不常见的物质对于废水处理的影响 可以通过小试进行验证 模拟一套污水处理系统 根据该物质加入前后的微生物的状态 污染物的去除率来确定
⑦ 粉末消泡剂的成分是什么物质
粉末消泡剂是由聚硅氧烷、特种乳化剂、高活性聚醚消泡剂经特殊工艺聚合而成。由于本品不含水份所以成功的运用到没有水份的粉末产品当中。特点是消泡能力强、用量少、抑泡持久、热稳定性好、流动性好、无副作用、运输方便等。在高温、高碱度的溶液中具有极强的消泡、抑泡性能。
消泡剂又称防沫剂,用以抑制和消除食品加工、造纸、印染、水处理、涂料和油墨加工等过程中所产生的泡沫。
在食品加工中,消泡剂能防止和消除食品加工过程中产生的有害气泡,使操作顺利。通常使用挥发性小、扩散力强的油状物,或水溶性表面活性剂。使用最广的消泡剂是有机硅树脂,由金属硅与有机氯化物,经催化反应制得有机氯硅烷单体,精馏分离除去副产物,再经水解缩聚而得。用于味精发酵、葡萄酒、酱油、糖、乳制品、果酱等制造,酶和淀粉的提取及加工。
在印染过程中用消泡剂去除表面活性剂引起的泡沫。原用磷酸三丁酯、辛醇等,现已采用有机硅的复合物。
在造纸过程中,消泡剂可以消除因各种因素所形成的泡沫。可根据各工序的具体情况和要求选择。如废水处理要求成本低,并不致引起二次污染,可在表面活性剂中掺有一定抑泡能力的膨润土为填料;用于碱法纸浆洗涤、漂白和黑液浓缩的消泡剂,要求耐碱、耐高温,大多数由烯烃类溶剂和亲油性表面活性剂组成;用于造纸机的消泡剂,要求在纸面上不会形成油污点和不会影响抗水性,可选用硅油或硬脂肪酰胺、钙(铝)皂等组成的乳液型消泡剂。涂布消泡剂应兼有消泡和抑泡两种功能,不影响涂层光亮度和印刷性能,其组分多选用饱和醇、脂肪醇酯或聚氧乙烯脂肪醇醚等多种表面活性剂组成。
商品名 硬脂酸铝
成 分 [CH3(CH2)16COO]3AL
性能及成分 白色或黄色粉末。不溶于水、乙醇、乙醚。溶于碱溶液、煤油。遇强酸分解成硬脂酸和铝盐。三氧化二铝含量9.0%~11.0 %。熔点150℃,细度(通过200筛目)99.5%。
用作各类水基钻井液的消泡剂。使用时应先溶于少量柴油或煤油中。
商品名 硬脂酸铅
成 分 [CH3(CH2)16COO]2Pb
性能及成分 白色或黄微白色粉末。有毒。不溶于水、乙醇、乙醚。遇强酸分解成硬脂酸和铅盐。易受硫化物污染。熔点(一级品)103~110℃。铅含量(一级品)20.7%~28.5%。细度(通过200筛目)98%(一级品)。
用于水基钻井液的消泡剂。使用时应先溶于少量柴油或煤油中。
商品名 消泡剂7501
成 分 甘露醇、脂肪酸、氢氧化钠的合成物
性能及成分 浅黄色胶状体。不溶于水,是一种良好的油溶性多元醇型非离子表面活性剂。酸值≤8,皂值145~185。灰分≤0.3%。
用作各种水基钻的消泡剂。也可作油水乳剂。
商品名 消泡剂辛酸-2
成 分 硅油、脂肪酸、非离子表面活性剂等
性能及成分 乳黄色粘稠液体。无腐蚀性。密度0.85~0.90g/cm3。酸值25±2。非皂化物(75±2)%。pH8~9。
用作水基钻井液的消泡剂。
商品名 润滑消泡剂XH-1
成 分 直链油脂
性能及成分 灰黄色油状液体。密度0.9±0.05g/cm3。pH6~7。
用于各种水基钻井液中,可改善润滑性能,降低滤饼摩擦系数,并有消泡和改善滤饼质量的作用,荧光干扰低。
商品名 豆制品消泡剂
成 分 表面活性剂复配物
性能及成分 淡黄色颗粒状固体,略具有新鲜油香气。砷含量<1.0mg/kg,重金属含量<10.0mg/kg。
适用于豆腐及豆奶生产中熟浆消泡。可在豆腐点卤前,按干豆重量的0.2%撒入缸中消泡。也可加入豆浆加热器中,集中消泡。
商品名 消泡剂XBE-2000
成 分 聚氧丙烯丙二醇醚
性能及成分 淡黄色透明粘稠液体。油溶性,吸湿性低,化学稳定性优良。密度1.006±0.002g/cm3(20℃)。分子量2000~2500。羟值45~60。酸值<0.1。水分<0.5。
用于引进乙聚乙烯醇装置水洗工段的消泡,亦可用作合成润滑油的基面油,以及用作造纸工业纸浆生产的消泡剂。
商品名 消泡剂MPO
成 分 聚醚型R-[OC3H6]m[OC2H4]nOH
性能及成分 淡黄色易流动液体。密度(20℃)0.95g/cm3。粘度(40℃)<100mPa.s。酸值0.3。张力<(20℃)<30×10-3N/m。
用作制浆造纸及纸板生产过程中的消泡剂。在消除机械泡沫及化学泡沫。
商品名 涂料消泡剂FBX-02
成 分 矿物油及酰胺类化合物
性能及成分 琥珀色混浊液。pH(2%乳液)6.5。用非离子型乳化剂。闪点≥165℃。密度0.9g/cm3。能分散于水中。
用于纸张涂布涂料的消泡剂,能使含种颜料的脱气和消泡,不会产生平斑点和鱼眼,一般应贮存在5~30℃干燥地点,若温度过低可送回室暖。
商品名 抑泡剂FBX-01
成 分 矿物油及聚醚
性能及用途 琥珀色混浊液。水分含量0.2%。pH(2%乳液)6.5。用非离子型乳化剂。闪点≥165℃。密度0.9g/cm3。可形成乳液。
适用于各种颜料的涂料抑泡和消泡,对含有大量胶乳胶粘剂的涂料效果最佳。对于含有淀粉、干酪素和蛋白质的涂料也能发挥良好作用。且可制浆和漂白过程的消泡剂,也是碱法纸浆洗涤和筛选,强碱性黑液以及脱墨浆洗涤的筛选过程的极佳消泡剂。也用于漂白车间的碱性污水和氧化塔的废液消泡。
本品一般应贮存在5~30℃干燥处,如温度过低可送回室内回暖,不须用蒸汽夹套或蛇形管加热。
商品名 消泡剂OTD
成 分 以脂肪酸二酰为主体的固体分散油
性能及用途 流动性淡黄色悬浮液。闪点(闭口)≥130℃。粘度16~32mPa.s。活性Ep≥65%,Fi≥75%。
适用于一切含水体系的消泡。用于造纸过程中,可使纸张洗涤干净,上网均匀,提高过滤速度,改善纸浆质量,减少纸浆流失,降低成本。产品消泡能力为煤油的20倍。
商品名 消泡剂XP-01
成 分 矿物油、聚醚
性能及用途 琥珀色混浊液。水分<0.2%。pH(2%的乳液)6.5。用于非离子乳化剂,能分散于水中。
本品是安全、经济、高效的造纸涂料用消泡剂。
商品名 固体消泡剂AF
成 分 甲基硅油及气相二氧化硅等
性能及用途 白色粉末。视密度1.0g/cm3。挥发分<1%。水溶性>98%。pH7。消泡速度<10s。热稳定性150℃。长期贮存不失效。
适用于水相体系消泡,如造纸、纺织、印染、洗涤、食品、石油化工、污水处理等工业部门。
商品名 乳化硅油302-30,303-20
成 分 高纯度甲基硅油水乳液
性能及用途 纯白色乳状液。含油量302-30≥30%,302-20≥20%。pH中性,乳液稳定性(3000r/min)≥15min。本品中的硅油表面张力小,对水接触角大,润滑性好,对生物(包括人体)无毒害作用,对金属不腐包,不易挥发。具有耐热和抗氧化性能。
用作造纸消泡剂。可用水稀释。
商品名 乳化硅油304
成 分 含多官能度的甲基硅油水乳液
性能及用途 白色乳状液。含油量30%。pH6~8。乳液稳定性(3000r/min)≥15min。
本品中的硅油组分具有表面张力小、增水、润滑性好、耐热、不易挥发、对金属无腐蚀作用等性能。
用作造纸生产过程消泡剂。
⑧ 沼气是怎么来的
沼气是甲烷、二氧化碳和氮气等的混合气体,具有较高的热值,可用做烧饭、点版灯,也可以驱动内燃机和发电机权。1立方米沼气约相当于1.2千克煤或0.7千克汽油,可供3吨卡车行驶2.8千米,相当于60瓦~100瓦灯光的沼气灯照明6小时。沼气燃烧后的产物是二氧化碳和水,不污染空气,不危害农作物和人体健康。
沼气是由生物能源转换而来。植物在生长过程中,吸收太阳能贮藏在体内。植物死亡后,在微生物的作用下,有机质发酵分解,产生蕴藏着大量能量的沼气。当沼气燃烧时,这种能量就转变为光和热而被利用。
人工制取沼气的方法叫做厌氧消化,这是在隔绝空气的条件下,利用甲烷细菌使有机物发酵而分解。
20世纪初期,就已作为城市下水的处理方法而得到发展应用。沼气的利用对处理粪便、垃圾有积极作用,可变废为宝,因此它是一项有价值的环保技术。开发沼气资源也是解决农村燃料问题的重要途径之一。
产生沼气的原料为有机物,如人畜粪便、杂草、秸秆、树叶、垃圾等。含有机物在2%以上的工农业生产废渣和废水,如酿造废渣、食品加工废渣以及污水处理厂的剩余污泥和沉淀污泥等,也都可以做原料。