一体化无动力污水处理设备

一体化无动力污水处理设备

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什么叫固定床、连续床?各有什么特点?
    固定床是指水在交换床中不断流过，进行离子交换，而床内树脂层则处于静止状态的离子交换床。
    连续床是指交换床中的树脂层在运行中处于“流动"状态。
   固定床工艺有两个缺点。一是所用树脂量大，利用率低。因为交换床在运行时，只有工作层树脂在工作，其余大部分树脂则经常充当“支撑”，而且当床内树脂需要再生前，其上部树脂已呈失效状态。二是固定床的运行不是连续的，是呈周期性的，从落床到再生合格前的这段时间不能供水，所以需要备用交换床。
    从目前使用情况看，固定床工艺应用时间较长，工艺和技术都比较成熟，而且对水质的适应性强，树脂的损耗也比较小。所以固定床工艺仍是目前化学水处理的方法。

    连续床树脂用量较固定床少1／2—1／3左右，而且连续床工艺的运行、再生、清洗可在不同设备中进行，因此不需要备台。但连续床对水质适应能力较差，树脂磨损严重，单台产水量少，所以在动力锅炉水处理中应用较少。
固定床又称填充床反应器，装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。固体物通常呈颗粒状，粒径2～15mm左右,堆积成一定高度（或厚度）的床层。床层静止不动，流体通过床层进行反应。它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。用于气固相或液固相非催化反应时，床层则填装固体反应物。涓流床反应器也可归属于固定床反应器，气、液相并流向下通过床层，呈气液固相接触。

一体化无动力污水处理设备
    用于离子交换反应的设备叫离子交换床。
    根据交换床运行方式的不同可将离子交换床分为下面几种方式：
    单层床是指床内只装填一种离子交换树脂。
    双层床是指床内装填两种离子交换树脂。
    固定床是离子交换树脂在相对静止的条件下运行的交换床，并且制水和再生是在同一床子中进行。
    连续床是离子交换剂在动态条件下运行的交换床。制水和再生是在不同的设备中进行。
早在1850年就发现了土壤吸收铵盐时的离子交换现象,但离子交换作为一种现代分离手段,是在20世纪40年代人工合成了离子交换树脂以后的事。离子交换操作的过程和设备，与吸附基本相同，但离子交换的选择性较高，更适用于高纯度的分离和净化。 
    目前，离子交换主要用于水处理(软化和纯化)；溶液（如糖液）的精制和脱色；从矿物浸出液中提取铀和稀有金属；从发酵液中提取抗生素以及从工业废水中回收贵金属等。
    CASS工艺
    循环式活性污泥法(CyclicActivatedSlud-geSystem, CASS)污水处理工艺是在ICEAS的基础上开发出来的，是一体化R工艺的一种新的变形工艺。在运作方式上，沉淀阶段不进水，排水稳定性得到保障。该工艺是利用不同微生物在不同负荷条件下生长速率差异和脱氮除磷机理，将生物选择器与传统R反应器相结合的产物。
    运行中的CASS一般分为三个区:一区为微生物选择区;二区为预反应区;三区为主反应区;各区容积之比一般为1:5:30。污水首*人选择区，与来自主反应区的混合液(20%一30%)混合，经过厌氧反应后进人主反应区。CASS工艺综合了推流式活性污泥法的初始反应条件和*混合活性污泥法的优点，而且流程简单，土建和设备投资小;能很好地缓冲进水水质、水量波动，运行灵活;硝化、反硝化进行充分，达到了很好的脱氮除磷效果;有利于絮凝性细菌生长，并可提高污泥活性，使其快速去除废水中溶解性易降解基质，进一步有效抑制丝状菌的生长和繁殖。

3.4 DAT一IAT工艺
    DAT一IAT工艺(DemandAerationTank&lntennlttentA0r8tionTank )是R污水处理工艺的另一种变形工艺。该工艺由需氧池和间歇曝气池组成，DAT池连续进水，连续曝气(也可间歇曝气)，其出水连续流人TAT池，在IAT池完成反应、沉淀、洋水等工序。IAT也是连续进水，但间歇曝气，处理水和剩余污泥均由IAT排出。DAT一IAT工艺操作由进水阶段、反应阶段、沉淀阶段、港水阶段和闲置阶段等5个阶段组成。DAT一IAT法采用废水经DAT池的初步生化处理后进人IAT池，由于连续曝气起到了水力均衡作用，提高了整个工艺的稳定性，进水工序只发生在DAT池，排水工序只发生在IAT池，使整个反应器的生化统的可调节性进一步增强，有利于提高难降解有机物的去除率。得到连续使用。
生物强化处理工艺是指向生化处理系统中投加高效菌种或载体,以提高系统中的微生物活性或浓度、强化生化处理效果的一种有效手段。冬季向系统投加在筛选驯化的耐冷菌或经固定化处理的耐冷菌等,通过高效菌种的直接作用或共代谢作用可实现对低温污水的强化处理。投菌活性污泥法是近十几年国外发展起来的一种生物强化技术 ,它不仅增加了曝气池内缺少的细菌,在流入污水水质不变的条件下增加微生物的氧化作用,且当污水水质改变、环境变异时,微生物仍能保持活性,提高耐冲击负荷和处理效果,改善出水水质。

主要设备:无菌操作台、生化培养箱、显微镜、全恒温振荡培养箱、紫外可见分光光度计、回流装置和氨氮蒸馏装置等。
耐冷活性污泥污水处理能力评价自制小试装置如图1 所示,包括1 个空气泵,3 个蠕动泵,体积均为4 L 的废水池(装人工污水)、反应池(装活性污泥并进行曝气) 和沉淀池(装处理后的污水并可回流污泥)各1 个。
 实验方法
1. 3. 1 耐冷菌的富集培养与分离
将采集的泥样用LB 培养基于15 ℃ 摇床150 r·min - 1 富集培养7 d,再用平板稀释法和平板划线法进行菌种分离纯化,将多次纯化后的单菌株移入斜面备用。混合耐冷菌低温驯化及污水处理能力测定
由实验确定各单菌株的*混合比例,然后将*混合比的混合菌低温培养,逐渐加入灭菌的人工污水1( 每3 d 一次) 直至培养液全部替换为人工污水。然后将其与采集来的适量活性污泥混合注入到小型污水处理装置的反应池中,加入人工污水1 至污泥质量浓度为2 000 mg·L - 1 左右,人工污水1 的碳源极易被微生物利用,使微生物迅速增殖。在废水池中加入人工污水2,人工污水2 的用途是模拟城市生活污水。设定系统初始温度为15 ℃ ,流量0. 15 L·h - 1 ,控制曝气量使OD 值保持在2. 5 ~ 3. 0 之间。每天将沉淀池中的污泥* 回流到反应池,直到出水COD 值稳定之后沉淀池污泥50% 回流。

活性污泥的降温驯化过程分为3 个阶段,驯化温度先后从15 ℃ 降到10 ℃ ,再从10 ℃ 降到5 ℃ ,每一阶段都定时测定活性污泥的污水处理效果。第1 阶段从活性污泥的培养开始,当反应池中出现原生动物且曝气呈茶褐色时开始计时,此时的实验条件为流量0. 30 L·h - 1 ,温度15 ℃ ,并始终维持反应池污水体积为4 L,污泥的质量浓度大约在2 500 ~ 4 000 mg·L - 1 之间;第2 和第3 阶段仅改变温度条件对活性污泥进行降温驯化。每天定时测定进出污水的COD 和氨氮值,直到出水COD 和氨氮达到稳定状态为止。在第3 阶段测定5 ℃ 条件下耐冷菌污水处理效果的同时,以成都市龙泉驿区的平安污水处理厂非耐冷菌为对照在同样条件下进行实验,比较两者在低温下的污水处理能力是否有显著差异。

    每个阶段的出水COD 和氨氮值均随着运行时间的延长而逐渐减小,直至zui后达到稳定状态,同时两者的去除率则相应增大并达到稳定。第1 阶段是活性污泥形成阶段,该阶段前4 d,COD 和氨氮的去除率都不高,尤其是氨氮的去除率呈负值。这是由于在第1 阶段开始时活性污泥没有*形成,微生物量还不够多,硝化和亚硝化作用较弱 ,使得人工污水2 中的大量和蛋白胨被分解成氨氮且未被及时降解去除,从而增加了出水氨氮含量,造成第1 阶段前4 d 的氨氮去除率为负,但在第4 天以后,亚硝化和硝化作用增强,有机氮分解产生的氨氮被大量去除,出水氨氮去除率变为正,氨氮量逐渐减少直至稳定。
    第2 阶段的降温对COD 的去除效果影响较大,即从第1 阶段过渡到第2 阶段时COD 的去除率大幅度减小,而降温对氨氮去除效果的影响除了过渡期的强烈波动外,还表现在稳定期氨氮去除率较第1 阶段降低了许多。第3 阶段温度从10 ℃ 降到5 ℃ ,此次降温对活性污泥污水净化效果的影响相对较小,仅造成了小幅波动,说明该污水处理系统逐渐趋于稳定,抗*力得到了增强, 但值得注意的是,稳定时期的COD 和氨氮的去除率比15 ℃ 时有所降低,说明降温确实降低了微生物的生物活性并影响了其代谢速率,zui终导致活性污泥的污水净化效率有所降低。