A2O工藝一體化污水處理設(shè)備
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日益趨嚴(yán)的環(huán)保法規(guī)、政策、環(huán)評要求等促使燃煤電廠脫硫廢水*越來越受到重視。脫硫廢水*有煙氣蒸發(fā)和蒸發(fā)結(jié)晶2條途徑。煙氣蒸發(fā)需要考慮綜合能效、粉煤灰利用等潛在影響?,F(xiàn)有蒸發(fā)結(jié)晶*工藝在降低軟化藥耗、減少蒸發(fā)水量、降低投資與運行成本等方面取得了顯著的技術(shù)進步。
常溫結(jié)晶分鹽*工藝采用ATC-NF分鹽與2價鹽回收和ED-RO極限膜濃縮單元, 使得軟化藥耗進一步降低40%以上, 蒸發(fā)水量減少至原水水量的10%以下, 綜合運行成本和系統(tǒng)投資具有顯著優(yōu)勢。隨著示范工程的建設(shè)、運行和后續(xù)優(yōu)化, 常溫結(jié)晶分鹽*工藝有望成為一種具有較強市場競爭力的脫硫廢水*技術(shù)方案 利用流程圖為一個個污水廠的工藝故障問題建立起各自的分析框架,工藝人員通過對還是不對來分析和判斷現(xiàn)場的各種可能的原因,同時在分析框架中把污水的基礎(chǔ)知識整合在框架內(nèi),每一步的流程都有一定的基礎(chǔ)知識和故障排除方法作為步驟執(zhí)行的途徑,通過這樣的模塊化的框架分析判斷污水廠的故障因素,把一些復(fù)雜的計算和理論簡化到判斷過程中。這樣可以使運行人員輕松了解工藝操作和故障排除過程中的活性污泥的基礎(chǔ)知識,而不需要用昂貴的實驗室設(shè)備,復(fù)雜公式,或者記憶各種過程控制方法,來進行知識結(jié)構(gòu)的提升。
在污水處理廠中,由于總氮總磷的監(jiān)控以后,污水廠的管理都提升了很多,可以說在之前的氨氮超標(biāo)是一個已經(jīng)不算是問題的現(xiàn)象了,各個污水廠基本都具備了氨氮超標(biāo)后的解決方案,也在實踐中不斷地優(yōu)化了氨氮超標(biāo)的工藝方案。由于氨氮超標(biāo)的解決方案基本在各個廠內(nèi)都已經(jīng)具備,大家都有很多現(xiàn)場的解決經(jīng)驗,因此公眾號希望通過列舉這個氨氮超標(biāo)的解決流程來和大家溝通一下污水廠氨氮超標(biāo)之后的調(diào)整思路。也希望大家能結(jié)合這個流程方案,整合到各自污水廠中的氨氮超標(biāo)的解決方案中去,通過這樣的流程,使更多的工藝運行人員分析和管理污水廠的工藝運行。
我們先來看一下這張流程圖的樣子,當(dāng)遇到氨氮超標(biāo)的問題時,需要解決的現(xiàn)場問題很多,很雜亂地時候?,F(xiàn)場的運行人員需要一個明確的工藝指示,但是我們經(jīng)常沒有一個準(zhǔn)確的全面的現(xiàn)場運行資料的分析,因此我們對現(xiàn)場運行人員需要制作一個分析判斷的流程圖。一步步引導(dǎo)現(xiàn)場人員對氨氮超標(biāo)的問題進行分析和調(diào)整,直到氨氮調(diào)整問題。根據(jù)這個思路,制作出這樣一個流程圖,這是一個通過“是”與“否”的回答來指導(dǎo)運行人員判斷下一步工藝操作的流程分析圖。
石墨烯是目前zui結(jié)實的材料之一,具有很好的導(dǎo)熱性及*的電子遷移率,它能夠作為電極材料、傳感器、儲氫材料。
石墨烯及其復(fù)合材料的特性和制備方法
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,石墨烯在制備方面已經(jīng)取得了巨大進步,其制備過程一般是:石墨-氧化石墨-氧化石墨烯-石墨烯。由于石墨烯的結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)也*、同時還是目前自然界中強度zui大的物質(zhì),因此它具有較良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和機械特性。
目前,石墨烯的制備方法常見的有化學(xué)氣相沉積法、晶體外延生長法、膠體懸浮液法以及微機械剝離法等。應(yīng)用于水處理中的石墨烯一般采用化學(xué)方法來進行制備,又由于要考慮制備成本及規(guī)模,通常使用的是氧化還原法。氧化石墨烯正常情況下是由石墨經(jīng)過化學(xué)氧化和超聲制備而得,由于石墨的來源廣泛,較為廉價,氧化石墨烯利于大規(guī)模化的生產(chǎn),并且氧化石墨烯具有羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧基團,具有親水性,能夠相溶于多種容積,很適合應(yīng)用于水處理工程中。
目前常見的石墨氧化法的基本原理是用強酸對石墨進行處理,使之形成石墨層間化合物,再把強氧化劑加入其中對其進行氧化,zui為常見的就是Hummers法,它能有效減少制備的時間,提高安全性。
在水處理工程的應(yīng)用中,石墨烯自身的憎水性及易聚集性約束了它的應(yīng)用范圍,因此研究具有較強的親水性和生物相容性的復(fù)合材料,是目前石墨烯材料的具體研究方向。在制備石磨洗復(fù)合材料時,首先要知道石墨烯的表面是穩(wěn)定惰性的,很難與溶劑相溶,也不能和其他無機(有機)材料進行復(fù)合,因此首先要把氧化石墨烯和納米材料進行復(fù)合,再對復(fù)合后的材料進行還原,即可獲得石墨烯復(fù)合材料。
A2O工藝一體化污水處理設(shè)備石墨烯及其復(fù)合材料在水處理中的應(yīng)用
石墨烯及其復(fù)合材料主要作為水處理工程中的吸附劑。石墨烯不止擁有良好的儲氫能力,還能用于氣體分子傳感器,它主要吸附無極陰離子和有機物這兩種污染物。大分子的有機污染物能夠和石墨烯表面的基團相互作用,生成穩(wěn)定的復(fù)合物,石墨烯對于這種污染物的吸附能力較強,因此較多學(xué)著對石墨烯吸附去除有機染料進行了研究。
相較于其他納米材料,石墨烯的吸附能力更強,甲級藍由于具有大分子和苯環(huán),石墨烯的吸附速度更快,吸附容量更大。另外,當(dāng)進行過五次吸附-脫附循環(huán)后,石墨烯對甲基藍的吸附效果依然保持不變。其中要注意,由于有機染料和石墨烯間電子傳遞的速度和作用機理不同,表面帶正電荷的有機物和石墨烯之間的電子傳遞速度更快。
石墨烯的功能化不僅可以對石墨烯的邊緣或缺點進行化學(xué)修飾,連入新的官能團或分子鏈,還可以在分子間的相互作用力或離子鍵作用的基礎(chǔ)上,引入修飾分子或離子,加強石墨烯在溶劑中穩(wěn)定分散的能力。功能化石墨烯對無機污染物的研究擴大了它在水處理工程中的應(yīng)用范圍。
氧化石墨烯和殼聚糖形成的復(fù)合材料對金屬污染物的吸附能力更強,經(jīng)過試驗表明,氧化石墨烯/殼聚糖對于金元素和鈀元素這兩種金屬離子的吸附是在自發(fā)和放熱的過程中進行的,并且適用的pH值范圍較大,脫附的過程也比較高效。
活性污泥(activesludge)是微生物群體及它們所依附的有機物質(zhì)和無機物質(zhì)的總稱,1912年由英國的克拉克(Clark)和蓋奇(Gage)發(fā)現(xiàn),活性污泥可分為好氧活性污泥和厭氧顆?;钚晕勰啵钚晕勰嘀饕脕硖幚砦蹚U水。活性污泥法是利用懸浮生長的微生物絮體處理有機污水的一類好氧處理方法。
活性污泥是一種好氧生物處理方法,活性污泥基本概念是1912年英國的克拉克(Clark)和蓋奇(Gage)發(fā)現(xiàn)的。他們對污水長時間曝氣會產(chǎn)生污泥,同時水質(zhì)會得到明顯的改善。繼而阿爾敦(Arden)和洛開脫(Lockgtt)對這一現(xiàn)象進行了研究。
曝氣試驗是在瓶中進行的,每天試驗結(jié)束時把瓶子倒空,第二天重新開始,他們偶然發(fā)現(xiàn),由于瓶子清洗不完善,瓶壁附著污泥時,處理效果反而好。由于認(rèn)識了瓶壁留下污泥的重要性,他們把它稱為活性污泥。
隨后,他們在每天結(jié)束試驗前,把曝氣后的污水靜止沉淀,只倒上層凈化清水,留下瓶底的污泥,供第二天使用,這樣大大縮短了污水處理的時間。
1916年,應(yīng)用這個試驗的工藝建成的個活性污泥法污水處理廠。在顯微鏡下觀察這些褐色的絮狀污泥,可以見到大量的細(xì)菌,還有真菌,原生動物和后生動物,它們組成了一個*的生態(tài)系統(tǒng)。正是這些微生物(主要是細(xì)菌)以污水中的有機物為食料,進行代謝和繁殖,才降低了污水中有機物的含量。
工作原理
活性污泥中復(fù)雜的微生物與廢水中的有機營養(yǎng)物形成了復(fù)雜的食物鏈。zui先擔(dān)當(dāng)凈化任務(wù)的是異氧菌和腐生性真菌,細(xì)菌特別是球狀細(xì)菌起著zui關(guān)鍵的作用,優(yōu)良運轉(zhuǎn)的活性污泥,是以絲狀菌為骨架由球狀菌組成的菌膠團。沉降性好,隨著活性污泥的正常運行,細(xì)菌大量繁殖,開始生長原生動物,是細(xì)菌一次捕食者。活性污泥常見的原生動物有鞭毛蟲、肉毛蟲、纖毛蟲和吸管蟲?;钚晕勰喑墒鞎r固著型的纖毛蟲、種蟲占優(yōu)勢;后生動物是細(xì)菌的二次捕食者,如輪蟲、線蟲等只能在溶解氧充足時才出現(xiàn),所以當(dāng)出現(xiàn)后生動物時說明處理水質(zhì)好轉(zhuǎn)標(biāo)志。其性能指標(biāo)包括:混合液懸浮固體(MLSS),污泥沉降比(SV),污泥指數(shù)[污泥體積指數(shù)(SVI),污泥密度指數(shù)(SDI)。
微生物群體主要包括細(xì)菌,原生動物和藻類等.其中,細(xì)菌和原生動物是主要的二大類.活性污泥的性能指標(biāo)包括:混合液懸浮固體(MLSS),污泥沉降比(SV),污泥指數(shù)[污泥體積指數(shù)(SVI),污泥密度指數(shù)(SDI)。
混合液懸浮固體濃度(mixedliquorsuspendedsolids,MLSS),又稱為混合液污泥濃度,表示在曝氣池單位容積混合液內(nèi)所含的活性污泥固體的總重量,即MLSS=Ma+Me+Mi+Mii
Ma--具有代謝功能活性的微生物群體;
Me--微生物(主要是細(xì)菌)內(nèi)源代謝、自身氧化的殘留物;
Mi--由原污水挾入的難為細(xì)菌降解的惰性有機物質(zhì);
Mii--由污水挾入的無機物質(zhì)。
表示單位為mg/L混合液,或g/L混合液,g/m3混合液,kg/m3混合液。
混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(mixedliquorvolatilesuspendedsolids,MLVSS),表示混合液活性污泥中有機性固體物質(zhì)部分的濃度,即
MLVSS=Ma+Me+Mi
MLVSS與MLSS的比值以f表示,即
f=MLVSS/MLSS
在一般情況下,f值比較固定,對生活污水,f值為0.75左右。以生活污水為主體的城市污水也同此值。
以上兩項指標(biāo)都不能精確地表示活性污泥微生物量,而表示的是活性污泥的相對值。但因為其測定簡便易行,廣泛應(yīng)用于活性污泥處理系統(tǒng)的設(shè)計、運行。