污水處理入門(mén)必看的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)
1 COD、CODcr、BOD、BOD5差別 B/C比是BOD5比CODcr，B不是BOD。以實(shí)例來(lái)看，如好氧進(jìn)水CODcr=1000mg/L，BOD5=400 mg/L，出水CODcr=100 mg/L，BOD5=20 mg/L。那么CODcr共去除900 mg/L，BOD5共去除不到400 mg/L。900-380 mg/L的CODcr怎么去除的？ 回答： 1）BOD-BOD5那一部分被生化； 2）污泥吸附（低負(fù)荷下要忽略些） 這個(gè)BOD5還是BOD都很復(fù)雜，出口的一般不是進(jìn)水中的那些，而是基質(zhì)、菌類(lèi)的相關(guān)產(chǎn)物；詳細(xì)的說(shuō)比較復(fù)雜，理解一二就可以，而且最主要的是認(rèn)定不可降解的不會(huì)發(fā)生變化，其余的可能都是變的。不可生物降解的是沒(méi)有變化的，除去吸附等等之類(lèi)的作用，無(wú)論是厭氧還是好氧SMP都是一樣的。 一般情況，污水處理的CODcr可以達(dá)標(biāo)，BOD5是都達(dá)標(biāo)的。 2 COD檢測(cè)方法的差別 嚴(yán)格規(guī)范的蒸餾法和快速消解法，以前者為準(zhǔn)。操作中為了簡(jiǎn)便想采取后者怎么辦？取同濃度范圍內(nèi)的實(shí)測(cè)水樣做兩種方法的對(duì)比試驗(yàn)，找到二者的近似關(guān)系。 偷懶法：同濃度范圍內(nèi)實(shí)測(cè)水樣，蒸餾一小時(shí)和蒸餾兩小時(shí)，對(duì)比試驗(yàn)，找關(guān)系。 3 關(guān)于溶解氧 好氧池中的溶解氧是曝氣設(shè)備供氧與有機(jī)物或無(wú)機(jī)物被活性微生物氧化或自然氧化兩種過(guò)程達(dá)到平衡之后的結(jié)果?；蛘呖梢哉f(shuō)成曝氣供氧，發(fā)生生化或化學(xué)反應(yīng)和散失兩個(gè)過(guò)程的殘余。所以曝氣池，控制溶氧2.0mg/L，只要設(shè)計(jì)與實(shí)際不差太多，那么OK。 但是如果沒(méi)有持續(xù)的供氧，比如曝氣調(diào)節(jié)池的出水不在有氧氣供入（跌水曝氣之類(lèi)的忽略），而有機(jī)物含量有比較高，碰巧還遇上可以利用氧的大量微生物（比如UASB污泥中的兼性細(xì)菌或者A池中的好氧細(xì)菌），那么殘留的那一個(gè)左右的DO顯然不是成百上千的COD的對(duì)手。 4 關(guān)于厭氧 厭氧是什么？是UASB？是A2/O一部分？是水解酸化？是消化池？其實(shí)厭氧是一種生化反應(yīng)的條件，它不是厭氧工藝，是厭氧的工藝。為什么談到這個(gè)問(wèn)題，歸根是有眾多諸如：XX厭氧和XX厭氧有什么差異，溶解氧應(yīng)該控制多少的問(wèn)題；在這之前則需要搞明白厭氧這個(gè)條件是針對(duì)誰(shuí)的。厭氧反應(yīng)，主體是有機(jī)物逐步轉(zhuǎn)化為甲烷和CO2的過(guò)程，注意這里的“逐步”。 再者，很多人又說(shuō)了厭氧反應(yīng)器就得與空氣隔絕，所以要進(jìn)行封頂。對(duì)此，想說(shuō)以下幾點(diǎn)： 說(shuō)厭氧反應(yīng)器，明顯沒(méi)搞懂厭氧的是什么？厭氧的是反應(yīng)器？是水？還是微生物？ 與空氣隔絕，這個(gè)更可悲了，姑且不說(shuō)他分不清水中的溶解氧和微生物環(huán)境的溶解氧，單是溶解氧與空氣中的氧就搞不清楚。我們不妨回顧一下曝氣設(shè)備的氧利用率，穿孔管3-5%，曝氣軟管8-12%，曝氣頭10-20%。如果空氣向水中溶氧那么無(wú)敵，那么我們對(duì)出售曝氣頭的該如何處置？ 對(duì)于封頂并不反對(duì)，厭氧消化池和EGSB等厭氧反應(yīng)器都是利用封頂去收集沼氣，（當(dāng)然UASB和IC不是，靠三分）還可以減少臭味擴(kuò)散。不過(guò)把封頂放在廣泛使用的UASB上并且以此來(lái)隔絕空氣，實(shí)在是有些搞笑。 下面再簡(jiǎn)單科普下厭氧的工藝如何簡(jiǎn)單識(shí)記： A、厭氧接觸：消化池+厭氧沉淀池+厭氧污泥回流系統(tǒng)，這個(gè)與好氧工藝中的接觸氧化沒(méi)有關(guān)系，莫聯(lián)想到填料上。 B、UASB：上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，污水從下而上穿過(guò)污泥床體，但是有很多UASB的布水器是位于池頂?shù)模膊皇荱ASB就沒(méi)有回流。 C、UBF：就是UASB+AF，形象點(diǎn)說(shuō)UASB上面再加上填料層。 D、EGSB：UASB拉高，做上回流，上流速度比UASB高很多，要力圖控制污泥顆?；?。 E、IC：甭管有沒(méi)有外回流（水泵回流），有內(nèi)回流就行。 F、ABR：上下折流板。 有關(guān)厭氧產(chǎn)甲烷去除水中有機(jī)物的原理在這里也多說(shuō)幾句。 先是“厭氧產(chǎn)甲烷”，厭氧過(guò)程，如果我們不談釋放磷，常見(jiàn)的是水中有機(jī)物厭氧發(fā)酵的過(guò)程。有機(jī)物好氧發(fā)酵的過(guò)程，大家都清楚是一個(gè)氧化還原反應(yīng)，進(jìn)入水中的氧氣作為氧化劑，氧化水中的有機(jī)污染物變成CO2和H2O，使得（還原性的）COD得以氧化去除。所以很多人理所應(yīng)當(dāng)?shù)恼J(rèn)為，厭氧是個(gè)還原反應(yīng)嘍。 這就有必要讓抱有該觀點(diǎn)的朋友先回憶一下初中化學(xué)，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，可以剝離開(kāi)嗎？ 顯然是不能的，厭氧也是，在進(jìn)行到產(chǎn)甲烷之前的厭氧發(fā)酵過(guò)程，基本上是有機(jī)物自身相互的氧化和還原（這話說(shuō)得并不嚴(yán)謹(jǐn)，但是方便理解），也就是說(shuō)有機(jī)物本身是還原性的，它反應(yīng)之后變成一部分還原性更強(qiáng)，一部分還原性相對(duì)弱一些的兩種有機(jī)物，而這總體上相抵消。所以如果厭氧發(fā)酵未到產(chǎn)甲烷地步，COD變化可以忽略不計(jì)（這就是水解酸化COD去除率低下的原因）。 當(dāng)這個(gè)過(guò)程進(jìn)行的非常徹底時(shí)，產(chǎn)物逐漸轉(zhuǎn)化為CO2和CH4，主要體現(xiàn)還原性也就是導(dǎo)致水中COD的甲烷因?yàn)槿芙舛鹊停撾x水相，這是產(chǎn)甲烷過(guò)程去除有機(jī)物COD的原因。 5 關(guān)于水解酸化 水解酸化的目的是改善生化性，為下一個(gè)生化處理單元服務(wù)，其評(píng)價(jià)指標(biāo)有酸化度、pH、B/C、COD去除率等，其中COD去除率是里面可靠性最差的。 對(duì)于在上一環(huán)節(jié)說(shuō)到的“水解酸化COD去除率低下”，有水友可能要反駁說(shuō)“我的水解酸化去除率不低下呢”；對(duì)此，澄清下這一水解酸化去除率是從哪里來(lái)的。 1）水解酸化純粹的控制到產(chǎn)甲烷之前，是不可能的，也就是說(shuō)，或多或少總有一點(diǎn)甲烷產(chǎn)生；而且厭氧過(guò)程產(chǎn)生一點(diǎn)氫氣也很正常，有聽(tīng)說(shuō)過(guò)產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸過(guò)程吧。所以，水解酸化池表面浮起的一個(gè)個(gè)泡泡，也許就是你想找的原因之一。 2）細(xì)菌不管是什么樣的，總有繁殖下一代的職責(zé)，水解酸化菌群也是，它們或多或少的總要利用有機(jī)物合成點(diǎn)細(xì)胞物質(zhì)。 3）進(jìn)水SS如果量很大，會(huì)被水解酸化污泥吸附相當(dāng)量的一部分，這個(gè)對(duì)COD的影響不可忽略，有時(shí)甚至十分巨大。 6 工藝中的兩級(jí)與兩相 眾所周知，不同的水質(zhì)決定不同的工藝。產(chǎn)甲烷是厭氧去除水中有機(jī)物的關(guān)鍵因素，兩級(jí)和兩相的差別也就在第一個(gè)厭氧反應(yīng)器是否產(chǎn)甲烷上；如果第一個(gè)產(chǎn)甲烷，第二個(gè)有機(jī)負(fù)荷勢(shì)必要小很多，這是問(wèn)題的關(guān)鍵。 一般來(lái)說(shuō)，兩級(jí)厭氧適應(yīng)的水質(zhì)是較高濃度的廢水，它的生化性并不很差，第一級(jí)通過(guò)沉降和發(fā)酵產(chǎn)氣降低第二級(jí)的負(fù)荷。兩相厭氧，一是主要針對(duì)難生化降解廢水，靠第一相改善生化性，二是針對(duì)硫酸鹽廢水，靠第一相進(jìn)行硫酸鹽還原，然后去除硫化物再進(jìn)第二相產(chǎn)甲烷，三是針對(duì)易酸化廢水易波動(dòng)廢水，放在前面徹底酸化掉以穩(wěn)定pH。 如酒精項(xiàng)目常用兩級(jí)，那些幾萬(wàn)以上的，如果生化性不差并且水量不小，個(gè)人建議也用兩級(jí)，但是控制其實(shí)并不簡(jiǎn)單，尤其是第一級(jí)在高濃度、高VFA下運(yùn)行。生化性較差用兩相的就很多了，其實(shí)生化性不差的也常常用兩相。 有的工藝是用水解酸化+氧化（處理COD較低的廢水），有的是UASB+氧化（一相厭氧，處理COD高的廢水），有的是水解酸化+UASB+氧化（就相當(dāng)于兩相厭氧）；對(duì)此分析如下： 1）水解+好氧工藝，處理的廢水濃度確實(shí)常見(jiàn)的要低一些，因?yàn)樗獠⒉荒芴峁┹^有力的COD消解能力，當(dāng)然這個(gè)工藝相比較直接好氧而言，更多的可以用在進(jìn)水COD1k-2k之間的項(xiàng)目，這種水質(zhì)進(jìn)厭氧節(jié)約的曝氣能耗和提升水用的動(dòng)力能耗差不多，厭氧降解程度上優(yōu)勢(shì)也不明顯，但是直接進(jìn)好氧濃度又偏高。因此常搞出水解+好氧，利用水解過(guò)程微量講解和吸附去除COD來(lái)減少好氧的負(fù)擔(dān)。當(dāng)然這是在不討論改善生化性方面的前提下。 那么水解酸化產(chǎn)生的應(yīng)該是有機(jī)酸吧，那乙酸化階段在哪發(fā)生的？?jī)上鄥捬醯漠a(chǎn)酸相產(chǎn)的是什么酸？它的乙酸化階段又是在哪發(fā)生的呢？ 產(chǎn)乙酸這個(gè)詞和產(chǎn)乙酸階段是應(yīng)該分開(kāi)的，因?yàn)樵诋a(chǎn)酸階段就會(huì)產(chǎn)生一部分乙酸了但并不一定作為過(guò)程的主體，這要看廢水的有機(jī)物組成。產(chǎn)乙酸階段，這里面包含了兩類(lèi)反應(yīng)，一是更長(zhǎng)碳鏈的VFA以及乳酸、丙酮酸和醇類(lèi)等分解產(chǎn)生乙酸，二是同型產(chǎn)乙酸菌，利用CO2和H2的無(wú)機(jī)組合進(jìn)行產(chǎn)乙酸。兩相的水解酸化過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)酸，有可能是甲酸、乙酸、丙酸、丁酸…以及乳酸中的任一種，也有可能是未完全降解的長(zhǎng)鏈脂肪酸。 個(gè)人認(rèn)為在實(shí)際工程中，兩相的分界線并不徹底分明，水解酸化相先后延伸至產(chǎn)乙酸甚至少量產(chǎn)甲烷都是經(jīng)常遇見(jiàn)的。至于產(chǎn)甲烷相，它就沒(méi)有不含水解酸化這兩個(gè)過(guò)程的時(shí)候，產(chǎn)甲烷相四個(gè)過(guò)程都會(huì)存在，只不過(guò)前兩個(gè)過(guò)程被之前的相分擔(dān)了一部分。乙酸化發(fā)生在哪里，這個(gè)過(guò)程應(yīng)該大部分在后一相，兩相的定義并不是“水解酸化階段+乙酸化產(chǎn)甲烷階段”，只要在流程上將其主體分開(kāi)即可叫做兩相，至于分界線模糊，沒(méi)有關(guān)系。 基于水解和酸化兩個(gè)過(guò)程無(wú)法分開(kāi)的事實(shí)，三相取決于產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷是否可以分開(kāi)。 對(duì)于三相分離器的工作原理大致可表述為：氣液固三相在氣體擾動(dòng)和液體升流的作用下從下方進(jìn)入三相分離器；污泥（固）撞擊在三相分離器上，上面吸附的沼氣氣泡釋放出來(lái)；沼氣氣體被三角形集氣罩收集；脫離氣體的泥水（固液相）穿過(guò)三相分離器集氣罩之間的縫隙，到達(dá)沉淀區(qū)；污泥（固）在沒(méi)有氣體擾動(dòng)的條件下沉淀，落回三相分離器下方。核心是氣體被收集和污泥沉淀。
