1、廢水分析(xī)中為什麽經常使用COD和BOD這二個汙染指標?
廢水中有許多有(yǒu)機物質(zhì),含有十幾種、幾十種(zhǒng),甚(shèn)至上百(bǎi)種有機物質的廢水(shuǐ)也是能經常遇到的,如果(guǒ)對廢水(shuǐ)中的有機物質一一進行定性定量的分析,既耗時間,又耗藥品。那麽能不能隻用一個汙染指標來表示廢水中所有的有機物質及(jí)其它們的(de)數量呢?環(huán)境科學工作者(zhě)經過研(yán)究發現,所有的有機物質都有二個共性:一是它們至(zhì)少(shǎo)都由碳氫組成;二是絕大多數(shù)的有機物質能夠化學氧化或被(bèi)微生物氧化,它們(men)的碳和氫分別與氧形成無毒(dú)無害的二氧化碳(tàn)和水。廢水中的有機物質不論是在化學氧化過程中還是(shì)在生物氧化過程中(zhōng)都(dōu)要消耗氧,廢水中的有機物質愈多(duō),則消耗的氧(yǎng)量也愈多,二者之間是呈正比例關係的。於是環境科學工作者們將(jiāng)廢水(shuǐ)用化學藥劑氧化時所消耗的氧量稱為化學需氧量,即(jí)COD;而將廢(fèi)水用微生物氧化所消耗的氧量(liàng)稱為生(shēng)物需氧量,即(jí)BOD。由於COD和BOD能夠綜合性地(dì)反映廢水中所有有機物質的數量,且(qiě)分(fèn)析比較簡單,因此被廣(guǎng)泛地應用於廢水分析和環(huán)境工程上。
實(shí)際上,COD並不是單單表示水中的有機物質的,它還能表示(shì)水中具(jù)有還原性質的無(wú)機物(wù)質,如:硫化物、亞鐵離子、亞硫酸鈉,甚至氯根離子等。譬如講,如果鐵炭池出水中的亞鐵離子在中和池(chí)中沒能完全被去除掉的話,則生化處理出水中由於有亞鐵(tiě)離子的存在,出水COD可能會超標。
2、什(shí)麽叫COD(化學需氧(yǎng)量)?
化學需(xū)氧量(COD)是指廢水中(zhōng)能被氧化的物質在被化學氧化劑(jì)氧化時,所需要的氧量,以氧的毫克/升作為單位。它是目前用來測定廢水中有機物含量的一種*常(cháng)用的手段。COD分析中(zhōng)常用的氧化劑有高錳酸鉀(錳法CODMn)和重鉻酸鉀(鉻法CODCr),現在常用重鉻酸鉀法。廢水在強酸加熱沸(fèi)騰回流條件(jiàn)下對有(yǒu)機(jī)物實行氧化(huà),用(yòng)硫酸銀作催化(huà)劑時可以使大多數的有機物(wù)的(de)氧(yǎng)化率(lǜ)提高到85-95%。如果廢水中含有較(jiào)高濃度(dù)的氯根(gēn)離(lí)子,應該用硫酸汞將(jiāng)氯離子屏蔽掉,以減少對COD的測定幹(gàn)擾。
3、什麽(me)叫BOD5(生化需氧量)?
生化需氧量也可以表征廢水被有(yǒu)機物汙染的程度,*常用(yòng)的為五日生(shēng)化需氧量,以BOD5表示(shì),它表示廢水在微生物存在下進行(háng)生化降解(jiě)五日內(nèi)所需要的氧(yǎng)的數量。今後我們將經常使用五日生化需氧量。
4、COD和BOD5之間有什麽關係?
有的有機物是可以(yǐ)被生物氧化(huà)降解的(如(rú)葡萄糖和乙醇),有的有機物(wù)隻能部分被生物氧化降解(如甲醇),而(ér)有的有機物是不能被(bèi)生物(wù)氧化(huà)降解的而(ér)且還具有毒性(如銀杏(xìng)酚、銀杏酸(suān)、某些表麵活性劑)。因此,我們可以把水中的有機(jī)物分成二個部分,即可以生化降解的有機物和不可生化降解的(de)有機物。
通常認為COD基本上(shàng)可表示水中的所有的有機物。而BOD為水中可以生物降解(jiě)的有機物,因此COD與BOD的差值可以表(biǎo)示廢水中生(shēng)物不可降解部分的有機物。
5、什麽叫B/C?B/C表示什麽意義?
B/C是(shì)BOD5與(yǔ)COD比(bǐ)值的縮寫,該比值可以表示(shì)廢水的可生化降解特性。如果CODNB表示COD中的不可生物降解部分(fèn),則廢水中(zhōng)不可為(wéi)微生物生物降解的有機(jī)物所占的比例可用CODNB/COD表示。
BOD5/COD與(yǔ)CODNB/COD之間有如下表所示的關係:
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,不可生物降解的有機物僅僅占全部有機物的20%以下,而當BOD5/COD≤0.2時,不可生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 較難生物降解
BOD5/COD 0.20 較以難生物降解
B/C在環境工(gōng)程上(shàng)有著非常重要而實用(yòng)的意義。
6、什麽叫(jiào)pH?
pH實際上(shàng)是水溶(róng)液中(zhōng)酸堿度的一種表示方法。平時我們經常(cháng)習慣於用(yòng)百分濃度來表(biǎo)示水溶液的酸(suān)堿度,如1%的硫(liú)酸溶液或1%的堿溶液,但是當水(shuǐ)溶液的酸堿度很小很小時,如果再用(yòng)百分濃(nóng)度來表示則太(tài)麻煩了,這時(shí)可用pH來表示。pH的應用範圍在0-14之(zhī)間,當pH=7時水(shuǐ)呈中性;pH<7時水呈酸性,pH愈小,水的酸性愈大;當pH>7時水呈堿(jiǎn)性(xìng),pH愈大,水的(de)堿性愈大。
*上所有的生物是(shì)離不開水的,但(dàn)是適(shì)宜於生物(wù)生存的pH值的範圍往往是非常狹小的,因此*環保局將處理出水的pH值嚴格地規定在6-9之(zhī)間。
水中pH值的檢測經常使用pH試紙,也(yě)有用儀器測(cè)定的,如pH測定儀。
7、廢水分析中為什麽要經常使用毫克/升(mg/L)這個濃度單(dān)位?
一般來說,廢(fèi)水中的有機物質(zhì)和(hé)無機物質的含量是很小很小的,如果用百分(fèn)濃度或其它濃度來表示則太麻煩太不方便了,譬如一噸廢(fèi)水中往往(wǎng)隻有幾克(kè)、幾十克、幾百克甚至幾千克汙(wū)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)。計算時可參考下表換(huàn)算:
1毫克/升 百萬(wàn)分之一
1000毫克/升 千(qiān)分之一
10000毫克/升 百分之一
8、什麽叫(jiào)廢水的預處理?預處理要達到哪幾個目的?
生化(huà)處理(lǐ)前的處理一(yī)般都習慣地(dì)叫作預處理。由於生(shēng)化法(fǎ)處理費用比較(jiào)低、運行(háng)比(bǐ)較穩定,因此一般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(fǎ)作為主要的處理手段。但(dàn)是(shì)***公司的廢水中含有某些對微生(shēng)物有(yǒu)抑製、有毒害的有機物質,因此(cǐ)廢水在進入生(shēng)化池之前必須進行必要的(de)預處理,目的是將廢水中對微生物有抑製、有毒害的(de)物質盡(jìn)可能地削(xuē)減或去除,以保證生(shēng)化池中的微生物能正常地運行。
預處理的目的有二個:一是將廢水中對微生物有(yǒu)抑製有毒(dú)害、有抑製作用的物質盡可能地消減和去除或轉化為對微生物無害或有利(lì)的(de)物質,以保證生化池(chí)中的微生物能正常運(yùn)行;其二是在預處理(lǐ)過程中削減COD負荷,以減輕生(shēng)化池的運行負擔。
***公司的預處(chù)理工藝是(shì)鐵炭微電解與Fe2+/Fe3+還原氧化法,形成的無數個微小的鐵(tiě)炭原電池有利於氧化還原反應的進行,可將廢水中的有毒有害物質破(pò)壞去(qù)除,在中和沉澱過程中還可以通過二價鐵與三價鐵在堿(jiǎn)性條件所(suǒ)形成的活性絮體吸附廢水中的有機物質以削減COD負荷,保證後續的生化處理係統能正常地運行。
9、廢水集(jí)水池是派什麽用的?
廢水集水池的作用是匯集、儲存和均衡廢水的水質水量。各個車間的生產廢水,其(qí)排出的廢水(shuǐ)水量和水質一般(bān)來(lái)說是不(bú)均衡的,生產時有(yǒu)廢水,不生產時就沒有(yǒu)廢水,甚(shèn)至在一日之內或班產之間都可能有(yǒu)很(hěn)大的變化,特(tè)別是精細化工行業的廢水,如果清濁廢水不分流,則工藝濃廢水(shuǐ)與輕汙染廢水的水質水量變化很大,這(zhè)種變化對廢水處(chù)理設施設(shè)備的正常操作及處理效果是很不利的,甚至是有害的。因此廢水在進入主要汙(wū)水處理係統前,都要設置一個有一定容積的廢水集(jí)水池,將廢水儲存起來並使其均質均量,以保證廢水處理(lǐ)設備和(hé)設施的正常運行。
10、為什麽廢水中的(de)膠體顆粒不易自然沉降?
廢水中許多比(bǐ)重大於1的雜(zá)質懸浮物、大顆粒、易沉降的懸浮(fú)物都可以用自然沉降、離心等方法(fǎ)去除。
但比重小於1的、微小的甚至肉眼無法看到(dào)的懸浮物(wù)顆粒則很(hěn)難自然沉降,如膠體顆粒是10-4-10-6mm大小的微粒,在水中非常穩定,它(tā)的沉降速度極慢,沉降1m需耕時200年。沉降慢的(de)原因有二個,(1)一般來說,膠體粒子都帶有(yǒu)負電荷,由於同性相斥的原因,從而阻止膠體微(wēi)粒間的接(jiē)觸,不能被(bèi)彼此粘合,懸浮於水中。(2)膠體粒子表麵還有一層分子緊緊地包圍(wéi)著,這層水化層(céng)也阻礙和隔絕膠體(tǐ)微粒之間的接觸,不能被(bèi)彼此(cǐ)粘合(hé),懸浮於水中。
11、怎樣使膠體顆粒沉澱?
要使膠體顆粒沉澱,就要促使膠體(tǐ)顆粒相互接觸,使之成為大(dà)的顆粒,亦即凝聚起來,使其比重大於1而沉澱。
采用的方法有很多種,工程上(shàng)常用的技術(shù)有:凝聚法、絮凝法和混凝法。
12、什麽(me)叫凝聚?
在廢水(shuǐ)中投加帶正(zhèng)離子的混(hún)凝藥劑,大量正離子在膠體粒子之間的存在以消除膠體粒子之間的靜電排斥,從而(ér)使微粒聚結,這種通過投加正離子電解質的方法,使得膠體微(wēi)粒相互聚結的過程稱為凝聚。常用地凝聚劑(jì)有硫酸鋁、硫酸(suān)亞鐵、明(míng)礬(fán)、氯化鐵等。
13、什麽叫絮凝?
絮凝是在廢水中加入高分子(zǐ)混凝藥劑,高分子混凝藥劑溶解(jiě)後,會形成高(gāo)分子聚合物。這種高聚物的結構是(shì)線型結(jié)構,線的一端拉著一個微小粒子,另一端拉著另一個(gè)微小粒(lì)子,在(zài)相距較遠(yuǎn)兩個(gè)粒子之間起著粘結架橋(qiáo)的(de)作用,使得微(wēi)粒逐(zhú)漸變大,*終形成大顆(kē)粒的絮凝體(俗稱礬花(huā)),加速顆粒沉降。常用的絮聚劑有聚丙烯酰胺(PAM)、聚鐵(PE)等。
14、廢水為什麽要用聚鐵進行絮凝吸附預(yù)處理?
聚鐵在混(hún)凝過(guò)程(chéng)中形成氫氧化鐵絮(xù)體具有很好的吸附廢水中(zhōng)有機物質的能力,實驗數據表明(míng),廢水用聚鐵絮凝吸附後,可以去(qù)除廢水(shuǐ)中COD的10%-20%左右,這樣可以大大地減輕(qīng)生化池的運行負擔,有利於處理廢水的達標排放(fàng)。另(lìng)外,用聚鐵進行混凝預處(chù)理可以將廢水(shuǐ)中對微生物有毒害、有抑製作用的微量物質去除,以(yǐ)保證生化池中的微生物能正常運行。在(zài)諸多混凝藥劑中,聚鐵的價格相(xiàng)對來說比較便宜(25-300元/噸),因此處理成本(běn)比較低廉,比較適合工藝廢水的預處理。
聚鐵是酸性物質,腐蝕性很強,因此處理設備應做好防腐處理。
15、什麽叫混凝?
凝聚與絮凝結合在一起使(shǐ)用的過程為混凝過程。混凝在實驗或工程上被經(jīng)常應用,如先在水中投加硫酸亞鐵等(děng)藥劑,消(xiāo)除膠體粒子之間的靜電排斥,然後再投加聚丙烯酰胺(PAM),使得微粒逐漸變大,形成肉眼可見的礬花,*後產生沉降。
16、什麽叫吸(xī)附?
利用(yòng)多孔性固(gù)體(如(rú)活性炭)或(huò)絮體(tǐ)物(wù)質(如聚鐵)將廢水中的有毒有害物(wù)質吸附在固體或絮體的表麵上或微孔內,達到淨化水質的目的,這種處理方法稱作為吸附處理。吸附的對象可以是不溶性固體物(wù)質,也可以是溶(róng)解性物質。吸附處理的效率(lǜ)高,出水水質好,因此常作為廢水深(shēn)度處理。也可在生(shēng)化處理(lǐ)單元中引入吸附(fù)處理(lǐ),以提高生化處(chù)理(lǐ)效率(如PACT法就(jiù)是其中的一種(zhǒng))。
17、什麽叫鐵炭處理法?
鐵炭處理法又稱(chēng)鐵炭微電解法或鐵炭內電解法(fǎ),它是金屬鐵處理廢水技術的一種應(yīng)用形式,用鐵炭法作為(wéi)預處理技術來處理有毒有害、高濃COD廢水(shuǐ)具有一種獨特的效果。鐵(tiě)炭法(fǎ)的處理機理目前尚未完全清楚,現在比(bǐ)較認(rèn)同的一種解(jiě)釋是:在酸性條件下,鐵與炭(tàn)之間形成無數個微電流反應池,有機物在微電流的作用下被還原氧化。鐵炭出水再用石灰或(huò)石灰(huī)乳中和,生成的Fe(OH)2膠體絮狀物對有機物具有很強的絮凝(níng)吸附能力。因此,鐵炭法是(shì)綜合應(yīng)用了鐵的還原性質、鐵炭的電化學性質和鐵離子的絮凝(níng)吸附(fù)作用,正是這三種性質(zhì)的共同作用,使用鐵炭(tàn)法具有很(hěn)好(hǎo)的處理(lǐ)效果。
鐵炭法的缺點是:(1)鐵屑在酸性介(jiè)質中長期浸泡後易於板結成塊,造成堵塞(sāi),形成(chéng)溝流,使操作困(kùn)難,處理效果降低(dī);(2)鐵在酸性條件下溶出的鐵量較大(dà),加堿中和後產生的泥渣量較多(duō)。
18、鐵炭出水為什麽還要用(yòng)石灰粉進行中(zhōng)和處理?
用硫酸(suān)調節成pH為(wéi)2廢(fèi)水經過鐵炭處理(lǐ)後,硫酸成為硫酸亞鐵,廢水的pH值(zhí)從2升高至5-6,那麽鐵炭出水為什麽還要用(yòng)石灰(huī)粉進行中和處理呢?或者中和處理時是不是可以少加一些石灰粉呢?
鐵炭出水中含有大量的硫酸亞鐵,如果不予去除的話,會影響後續生化池中(zhōng)微生物的生長繁殖,因(yīn)此(cǐ)我們必須(xū)要用石灰(huī)將廢(fèi)水的pH值從5-6再調高至9以上,使(shǐ)水溶(róng)性的硫酸亞鐵轉化成不溶性的氫氧化亞鐵與硫酸鈣,然後通過混凝沉降的方法使它們沉澱下來,以保證進入生化池(chí)的廢水中不含硫酸亞鐵。
中和處理時是不是可以少加石灰粉(fěn)呢?我們可以在(zài)化驗室做一個對(duì)比實驗。取相同數量(liàng)的(de)鐵炭進水(pH在2左(zuǒ)右)和鐵炭出水(pH在5-6)分別放置於二個燒杯中(zhōng),然後分別計量地加入石灰粉進行中和混凝,二個(gè)燒杯中的廢水(shuǐ)的pH值都調節至9時,我(wǒ)們可以發現二個燒杯中所投(tóu)加的石灰粉的數量是一樣的。這是因為鐵不是中和藥劑,硫酸所轉化成的硫酸亞鐵還是酸(suān)性物質,硫酸亞鐵(tiě)在中和(hé)過程(chéng)中(zhōng)轉化成氫氧化亞鐵與硫酸鈣時所耗(hào)用的石灰粉是(shì)一點也不能少的。因此,鐵炭出水(shuǐ)中和處理時是不(bú)可以少加石灰粉的。
19、怎樣估算化(huà)學汙(wū)泥的產生量?
通過化學反應(如:中和)和物化處理(如:加藥混凝)所產生的汙泥習(xí)慣上都(dōu)稱(chēng)作為化學汙泥。鐵炭出水經過中和混凝處理後形成的(de)汙泥(ní)主要由氫氧化亞鐵與硫酸鈣組成。汙泥的(de)產(chǎn)生量可以通過投加的硫酸與(yǔ)石灰粉的量來計算。工程(chéng)上也可以利(lì)用經(jīng)驗進行估算。一般(bān)來說,鐵炭(tàn)進水的(de)pH如果在2左右,則中和(hé)混凝後每噸廢水所產生的(de)化(huà)學汙泥量(含水率80%)在(zài)50公斤左(zuǒ)右。
20、什麽叫廢水的生化處理?
廢水的生物化學處理是廢水處理係統中*重要(yào)的過程之一,簡稱生化處理。生化處理是利用微生物的生命活動過程將廢水中的可溶性的有機物及部分不(bú)溶性的有機物有效地去除,使水(shuǐ)得到淨化(huà)。事實上,我們對生化處理(lǐ)並不是很(hěn)陌生的,天然的水體中存在著一條食物鏈,即大魚吃小魚,小魚吃蝦米,蝦米吃小蟲,小蟲吃微生物,微生物吃汙水,如果沒有這條(tiáo)食物鏈,自然界(jiè)就要亂套了。在天然的河流中,有著大量(liàng)的、依靠有機物生活的微生物,它們日日夜夜地將人們排入河流中的(de)有(yǒu)機物(如工業廢水、農藥化肥(féi)、糞便等(děng)等有機(jī)物質)氧化或還原,*終轉化為無機物質,如果沒有微生(shēng)物的存在,我們周圍的河流,少則幾個月,多則一、二年,就會成(chéng)為(wéi)臭河(hé)了,隻是由於微生物太微小太分散,以致人們的肉(ròu)眼看不見罷(bà)了。而廢(fèi)水的生化處理工程則(zé)是在人工條件下對這一過程的強化(huà)。人們將無以計數的微生物全部集(jí)中在一個池子內,創造一個(gè)非常適合微生物繁殖、生長的環境(如(rú)溫度、pH值、氧氣、氮(dàn)磷等營養物質),使微生物大量(liàng)增殖,以提高其分解有機物(wù)的速度和效率。然後再往池內泵入廢水,使廢水中的有機物質在(zài)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(fāng)法(fǎ)相比,生化法具有(yǒu)能耗低、不加藥、處理效果好、處(chù)理費用低等特點。
21、微生物是通過何種(zhǒng)方式將廢水中的有機汙染物(wù)分(fèn)解去除掉的?
由於廢水中存在碳水化合物、脂肪、蛋白質等有機物,這些無(wú)生命的有(yǒu)機物是微生物的食料,一部分降解、合成為細胞(bāo)物質(組合代謝產物),另(lìng)一部分降解氧化為水份,二氧化碳等(分解代謝產(chǎn)物),在此過程中廢水中的有機汙染(rǎn)物被微(wēi)生物降解去除。
22、微生物與哪些(xiē)因素有(yǒu)關(guān)?
微生(shēng)物除了需要營養,還需要合適的(de)環境因素,如溫度、pH值(zhí)、溶解氧、滲(shèn)透壓(yā)等才能生存。如果環境條件不正常(cháng),會(huì)影響微生物的生命活(huó)動,甚至發生變(biàn)異或死(sǐ)亡(wáng)。
23、微生物*適宜在(zài)什麽溫度範圍內生長(zhǎng)繁殖?
在廢水生物處理中,微生物*適(shì)宜的溫度範(fàn)圍一般為16-30℃,*高溫度在37-43℃,當溫度低於10℃時,微生物將不再生長。 在適宜的溫度範(fàn)圍內,溫度每提高10℃,微生物的(de)代謝速率會相應提高,COD的(de)去除率也會提(tí)高10%左右;相反,溫度每降低10℃,COD的去除率會降低(dī)10%,因此在冬季時,COD的生(shēng)化去除率(lǜ)會明顯低於其(qí)它季節。
24、微(wēi)生物*適宜的pH條件應在什麽範圍?
微生物的生(shēng)命活動、物質(zhì)代謝與pH值有密切關係(xì)。大多數微生物對pH的適應範(fàn)圍在4.5-9,而*適宜的(de)pH值(zhí)的範圍在6.5-7.5。當pH低於6.5時,真菌(jun1)開始與細菌競爭,pH到4.5時,真菌在生化池內將占完全的(de)優(yōu)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。
不同的微生物對pH值的適應範圍要求(qiú)是不一樣(yàng)的。在好氧(yǎng)生物處理中,pH可在6.5-8.5之間變化(huà);厭氧生物處理中,微生物以pH的要求比較嚴格,pH應在6.7-7.4之間。
25、什麽叫溶解氧?溶(róng)解氧與微生(shēng)物的關係如(rú)何?
溶(róng)解在水體中的氧被稱溶解(jiě)氧。水體中(zhōng)的生物與好氧微生物,它們所賴以(yǐ)生存的氧氣就是溶解氧。不同的微生物對溶解(jiě)氧的要(yào)求是不一樣的。好氧微生物(wù)需要供給充(chōng)足的溶解(jiě)氧,一般來說(shuō),溶解氧應維持在3mg/L為(wéi)宜,*低(dī)不應低於2mg/L;兼氧微生物要(yào)求溶解氧的範圍在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水對微生物的影響特別大?
我們先來描述一個滲透壓的實驗:用一張半滲透薄膜將(jiāng)兩種不同濃度的鹽(yán)溶液(yè)隔開,低濃(nóng)度鹽溶(róng)液的水分子就會透過半滲透薄膜進入高濃度鹽溶液,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(dàn)其數量要少,故高濃度鹽溶液一側的液(yè)麵會(huì)升(shēng)高,當兩側液麵的(de)高差產生了足(zú)夠阻止水再流動的壓力時滲(shèn)透就會停止(zhǐ),這時兩側液麵的高差產生的(de)壓力就是滲透壓。一般來說,鹽分濃度越高,滲(shèn)透(tòu)壓越大。
微生物在鹽水溶液中的情(qíng)況與滲透壓的實驗是相似的。微(wēi)生物的單位結構是細胞,細胞壁相當於半滲透膜,在(zài)氯(lǜ)離子濃度(dù)小於等於2000mg/L時,細胞壁可承受的滲(shèn)透壓為0.5-1.0大(dà)氣(qì)壓,即使加上細(xì)胞壁和細胞質膜有一定的堅(jiān)韌(rèn)性(xìng)和(hé)彈性,細胞壁可(kě)承受的滲(shèn)透壓也(yě)不會(huì)大於5-6大氣壓。但當水溶液中的氯離子濃度在5000mg/L以上時(shí),滲透壓大約將增大至10-30大氣壓,在這樣大的滲透壓下,微(wēi)生物體內的水分子會大量滲透到體外溶液中(zhōng),造成細胞失水而發(fā)生質壁分離,嚴重者微生物死亡。在日(rì)常生活中,人們用(yòng)食鹽(氯化鈉)醃漬蔬菜和魚肉,滅菌防腐保存食(shí)物(wù),就是運用了這個道(dào)理(lǐ)。工程經驗數(shù)據表明:當廢水中的氯離子濃度大於2000mg/L時,微生物的(de)活性將受到抑止,COD去除率會明顯下降;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(fàn)出大量泡沫,微生(shēng)物會相繼死亡。
不過,經過長期馴(xùn)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(mù)前已經有人馴化出能夠適應10000mg/L以上氯離子或硫酸根濃度的微生物。但是,滲透壓的原理(lǐ)告訴我們,已經適應在高濃度的鹽水(shuǐ)中生長繁(fán)殖的微生物,細胞液的含(hán)鹽濃度是很高的,一旦當廢水(shuǐ)中的鹽分濃度(dù)較低或很(hěn)低時,廢水中的水分子會大量滲入微生物體內,使微生物細胞發生膨脹(zhàng),嚴重(chóng)者破裂死亡。因此,經過長期馴化並能逐漸適應(yīng)在高濃度的鹽水中生長繁殖的微生物,對(duì)生化進水中(zhōng)的鹽分濃度要求始終保持在相當高的水平,不能(néng)忽高(gāo)忽低,否則微生物將會大量死亡。
27、什麽叫好氧(yǎng)生化處(chù)理?什麽叫兼氧生化處理?二者有何區別?
生化處理根據微生物生長(zhǎng)對氧環境的要(yào)求的不同,可分為(wéi)好(hǎo)氧生化處理與缺氧生化處(chù)理兩大類,缺氧生化處理又可(kě)分為兼氧生化處(chù)理和厭氧生化處理。在好氧生化處理過(guò)程中,好氧微生物必須在大(dà)量氧的存在下生長繁殖(zhí),並降低廢水(shuǐ)中(zhōng)的有機物質;而兼氧(yǎng)生化處理過程(chéng)中,兼氧微生物隻需要少量氧即可生長繁殖並對廢水中的有機物質進(jìn)行降解處理,如果水中氧太多,兼氧微生(shēng)物反而生長不好(hǎo)從(cóng)而影響它對(duì)有機物質(zhì)的處理效率。
兼氧微生(shēng)物(wù)可(kě)適應COD濃度較高的(de)廢水(shuǐ),進水COD濃度可提高到2000mg/L以上,COD去除率一(yī)般在50-80%;而好氧微生(shēng)物隻能適(shì)應於COD濃度較低的廢水,進(jìn)水COD濃度一般控製在1000-1500mg/L以下(xià),COD去(qù)除率(lǜ)一般(bān)在50-80%,兼氧生化處理和好氧生化(huà)處理的時間都不太長,一般都在12-24小時。人們利用兼氧生化和好氧生化之間的差(chà)別和相同之長,將兼氧生化處理和好氧生化處理組(zǔ)合起來,讓COD濃(nóng)度較高(gāo)的廢水先進行兼氧生化處理,再讓兼氧池(chí)的處理出水作(zuò)為好氧池(chí)的進水,這樣的組合處理可以減少生化池的容積(jī),既節省(shěng)了環保投資又減少了日常的運(yùn)行費用。
厭(yàn)氧生化處理與兼氧生化處理的原理和作用是一樣的。厭氧生化處理與兼氧生化處理的不同之處是:厭氧微生物繁殖生(shēng)長及其對有機物質(zhì)降解處理的過程中不需要任何氧,而且厭氧(yǎng)微生物可適應更高COD濃(nóng)度的廢(fèi)水(4000-10000mg/L)。厭氧生化處理的缺點(diǎn)是生化處(chù)理時間很長,廢水在厭氧生化池內的停留時間一般需要40小時以上。
28、生物處理(lǐ)在廢(fèi)水處(chù)理工程上有哪(nǎ)些應用?
生物處理在廢水處理工程上應用得*廣泛*實用的技術有二大(dà)類:一類叫做活性汙泥法,另一類叫做生物膜法。
活性汙泥法是以懸浮狀生物群體的(de)生化代謝作用進行好氧的廢水處理形式。微生(shēng)物在生長(zhǎng)繁(fán)殖過(guò)程中可以形成表麵積較(jiào)大的菌膠團,它可以大量絮凝和(hé)吸附廢水(shuǐ)的懸浮的膠體狀或溶解的汙染物,並(bìng)將這些物質吸收入(rù)細胞體內,在氧的(de)參(cān)與下,將這(zhè)些物質(zhì)完全(quán)氧化放出能量、CO2和H2O。活(huó)性汙泥法的汙泥濃度一(yī)般在4g/L。
而在生物膜法中,微生物附著在填料的表麵,形成(chéng)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有機物分解和利(lì)用。在處理過程中,水的流動和空氣(qì)的攪動使(shǐ)生物膜表麵和水不斷接觸,廢水中(zhōng)的有機汙染物和溶解氧為生物膜所吸附,生物膜上的微生(shēng)物不斷分解這些有機物質,在氧化分(fèn)解有機物質的同時,生(shēng)物膜本身也不斷新陳(chén)代謝,衰老(lǎo)的生物膜脫落下來被處理出水從生物處理(lǐ)設(shè)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。
為了提高汙泥濃度,進而提高處理效(xiào)率,可以將活性汙泥法與生物膜法結合起來,即在活性汙(wū)泥池中添加填料,這種既有掛膜的微生物又有懸浮微生物的生物反應(yīng)器稱為複合式(shì)生物反應器,它具有很(hěn)高的汙泥濃度,一般在14g/L左(zuǒ)右。
29、生物膜法和活性汙泥法有哪(nǎ)些異同之(zhī)處?
生物膜(mó)法和活性汙泥法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(qián)者(zhě)的微(wēi)生(shēng)物不需要填料載體,生物汙泥是懸浮的,而後者的微生物是固定(dìng)在填料上的,然而它們處理廢水、淨化水質的機理是一樣的。另外,二者(zhě)的生物汙泥(ní)都是好氧活性汙泥,而且汙泥的組成(chéng)也具有一定的相似性。此外,生物膜法中的微生物,由於(yú)是固定在填料上的,可以形成比較穩定的生(shēng)態係統,其生活能量和消耗能量不象活性汙泥法中的微生物那樣大,因此(cǐ)生物膜法的剩餘汙泥比活性汙泥法要少。上(shàng)海信誼(yì)百路達藥業有限公司的接觸氧化池采用生物膜法,而SBR生化池采用(yòng)活性(xìng)汙泥(ní)法。
30、什麽叫活性汙(wū)泥?
從微生(shēng)物角度來看,生化池(chí)中的汙泥是由各種各樣有生物活性(xìng)的微生物組成的一個生物群體。如果把汙泥的泥粒放在顯微鏡下觀察,可以看到裏麵有多(duō)種(zhǒng)微生物(wù)---細菌、黴菌、原(yuán)生動物和後生動物(如輪蟲、昆蟲的幼蟲和蠕蟲等),它們構(gòu)成(chéng)一條(tiáo)食物鏈(liàn),細菌和黴菌能分(fèn)解複雜的(de)有(yǒu)機化合物,獲得自身活動必需的能(néng)量並構造自身。原生動物(wù)以細菌和黴菌為食,又被後生動物所消耗,後生動物也可以直接依靠細菌生活(huó)。這種充滿(mǎn)微生物、具有降解有機物能力的絮狀泥粒就(jiù)叫做活性汙泥。
活性汙泥除了由微生物組成之外(wài),還含有一些無機物質和吸附在活性汙(wū)泥上不能再被生物降解的有機物(wù)(即微生物的代(dài)謝殘餘物)。活性汙泥的含水率一般在98-99%。
活性汙泥象礬(fán)花一樣,具(jù)有(yǒu)很大的表麵積,因(yīn)此具有很強的吸附力和(hé)氧化分解(jiě)有機物的(de)能力。
31、怎樣評(píng)價活性(xìng)汙泥法與生物膜法中的活性汙泥?
活性汙泥法與生物膜法的活性汙泥生長情況的判別和評價是不(bú)一樣的。
在生物膜法中(zhōng),活性汙泥生長情況的評價主要采用顯微鏡直(zhí)接觀察生物相。
在活性汙泥(ní)法中,評價活性汙泥生長情況的評價除了直接用顯(xiǎn)微(wēi)鏡觀察生物相(xiàng)外,常用的評價指標還有:混合液懸浮固體(MLSS),混合液揮發性懸浮固(gù)體(MLVSS),汙泥沉(chén)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,那一類微生物直接表明生化處理效果良好?
微型後生動物(如輪蟲、線蟲等)的出現則表明微生物群落生長良好,活性汙泥的生態係統(tǒng)比較穩定,這時候的生化處理效果*佳,這就好(hǎo)比能經常捕獲到大(dà)魚的河流裏,小魚小蝦生(shēng)長良好(hǎo)的情況一樣。
33、什(shí)麽叫混合液懸(xuán)浮固體(MLSS)?
混合液懸浮固(gù)體(MLSS)亦要稱為汙泥濃度,它是指(zhǐ)單位體(tǐ)積生(shēng)化池混(hún)合液所含幹汙泥的重量,單(dān)位為毫克/升,用來表征活性(xìng)汙泥濃度(dù)。它包括有機物和無機物兩(liǎng)部分。一般來說SBR生化池內MLSS值控製在(zài)2000-4000mg/L左右為宜。
34、什麽叫混合液揮發性(xìng)懸浮固體(MLVSS)?
混(hún)合液揮發性懸浮(fú)固體(MLVSS)是指單位體積生化池混合液所含幹汙泥中可揮(huī)發性物質的(de)重量,單位也是毫克/升,由於它不包括活性汙泥中(zhōng)的無機物,因此能較確(què)切地代表活性汙泥中微生物的數量。
35、汙泥沉(chén)降比(bǐ)(SV)?
汙泥(ní)沉降比(SV)是(shì)指曝氣池內混合液在100毫升量筒中,靜止沉澱30分鍾後,沉澱汙(wū)泥與混合液之體積比(%),因此有時也用SV30來表示。一般來說生化池內的SV在20-40%之間。汙泥沉(chén)降比測定比較簡單,是評定活性汙泥的(de)重要指標之一,它常被用於控製剩餘汙泥的排放和及時反(fǎn)時汙(wū)泥膨脹等異常現象。顯然,SV與汙泥濃度也有關(guān)係。
36、汙泥指數(SVI)?
汙泥指數(SVI)全稱汙泥容積指數,1克幹(gàn)汙泥在濕態時所占體積的毫升數,其計(jì)算公式(shì)如下為:SVI=SV*10/MLSS
SVI剔除了汙泥濃(nóng)度因素的影響,更能反映活性汙(wū)泥凝聚性和沉降性,一般認為:
當60<SVI<100時, 汙泥沉降性能好
當100<SVI<200時, 汙泥沉降性能一般
當200<SVI<300時, 汙泥由膨脹的趨勢
當SVI>300時, 汙泥已膨(péng)脹
37、溶解氧(DO)表示什麽?
溶解氧(DO)表示水中氧的(de)溶解量,單位用mg/L表示。不同的生化處理方式對溶解氧的要求也不同,在兼氧生化過程中,水中的(de)溶(róng)解氧一般在(zài)0.2-2.0mg/L之間,而在SBR好氧生化(huà)過程中,水中的(de)溶解氧一(yī)般在2.0-8.0mg/L之間。因此,兼氧池(chí)操作時曝氣量要小,曝氣時間要短;而在SBR好氧池操作時,曝氣量和曝氣時間(jiān)要(yào)大得多和長得多,而我們用的是接觸氧化,溶解氧控製在2.0-4.0mg/L。
38、廢水中溶解氧(yǎng)的含量與哪(nǎ)些因素有關?
水中溶解氧的濃度可以用Henry定律來表示:當達到溶解平衡時:C=KH*P
其中:C為溶解平(píng)衡時水(shuǐ)中氧的溶解度;P為氣(qì)相中氧的分壓;KH為(wéi)Henry係數,與溫度(dù)有關;增加曝氣努力(lì)使氧的(de)溶解接近平衡(héng),而同時活性汙泥還(hái)會消耗水中的氧。因(yīn)此廢水中實際溶解氧量與水溫(wēn)、有效水深(shēn)(影響壓力)、曝氣量、汙泥濃度、鹽度等(děng)因素有(yǒu)關(guān)。
39、生化過程中(zhōng)微生物所需的氧氣由誰提供?
生化過程中微生物所需的氧氣(qì)主要由羅茨風機提供(gòng)。
40、在生化過程(chéng)中(zhōng)為什麽需要經常補充廢水中的營養物?
利用生(shēng)化過程(chéng)去除(chú)汙染物的方(fāng)法,主要是(shì)利用微生物的新陳代謝過程,而微生物的細胞合(hé)成等生命過程(chéng)均需(xū)要有足夠量和種類營養物質(包括微量元素)。對於化工類廢(fèi)水來(lái)說,由於生產產品的單一性,因此廢水水質的組(zǔ)成的成分也較為單一,缺乏(fá)微生物必要的營養物質。比如講(jiǎng),***公司的生產廢水中隻有(yǒu)碳和氮而沒(méi)有磷,這種(zhǒng)廢水無法滿足微生物新陳代謝需要,因此必須添加廢水中磷完善(shàn)微生物新陳代(dài)謝的過程,促(cù)進(jìn)微生物細胞的合成(chéng)。這就像人在吃(chī)米飯、麵粉的同時,還要攝入足夠量的維生素一樣。
41、廢水(shuǐ)中微生物所需的各營養元素(sù)之間的比例為(wéi)多(duō)少(shǎo)?
微生物像動物植(zhí)物一樣也需要必要的營養物(wù)質(zhì)才能夠生長繁殖(zhí),微生物所(suǒ)需要的營(yíng)養物質主要(yào)是(shì)指碳(C)、氮(N)、和磷(P),廢水中主要營養元素的組成比例有一定的(de)要求(qiú),對於好氧生化(huà)一般為C:N:P=100:5:1(重量比)。
42、為什麽會有剩餘(yú)汙泥產生(shēng)?
在生化處(chù)理過程中,活性汙泥中的微生物不斷地消耗(hào)著廢水中(zhōng)的有機物質。被消耗的有機物質中,一(yī)部分有(yǒu)機物質被氧化以提供微生物生命活動所需的能量,另一部分有(yǒu)機物質則(zé)被微生物(wù)利用以合成新(xīn)的細胞質,從而(ér)使微生物(wù)繁衍(yǎn)生殖,微生物在新陳代謝的同時,又有一(yī)部分老的微生物死亡,故產生了剩餘汙泥。
43、怎樣估算剩餘汙泥的產生量?
在微生物的新陳代謝過程中,部分有機物質(BOD)被微生物利用合成了新的細胞(bāo)質以替代死亡了的微生物。因此,剩餘汙泥的產生量配被分(fèn)解了的BOD數量有關,兩者之間是(shì)有關聯的。
工程設計時,一般都(dōu)考慮每處理一公斤BOD5,產生0.6-0.8公斤的剩餘汙泥(100%),折算成含水率為80%的(de)幹汙泥則為3-4公斤。