‘壹’ 污水处理新系统启动用什么菌种,如何有效培养微生物
污水处理菌种能够避免化学处理法产生的二次污染,减少污水产生量,改善污水的水质,减低污水的处理费用。
污水处理菌种能够提高系统抗冲击负荷的能力,以应付有机物负荷过高的情况
污水处理菌种能够提高有机物去除率,显着降低厌氧塘降解物,以恢复HRT。
污水处理菌种能够减少臭气释放量,抑制腐败细菌的生长,降低沼气,氨和琉化氢的产生。
污水处理菌种能够减少或消除出水中未分解脂肪酸导致的泡沫。
污水处理菌种能够抑制病原性微生物的繁殖,防止病害的产生。
‘贰’ 废水的厌氧生物处理方法有哪些厌氧处理的原理是什么
厌氧消化具有下列优点:无需搅拌和供氧,动力消耗少;能产生大量含甲烷的沼气,是很好的能源物质,可用于发电和家庭燃气;可高浓度进水,保持高污泥浓度,所以其溶剂有机负荷达到国家标准仍需要进一步处理;初次启动时间长;对温度要求较高;对毒物影响较敏感;遭破坏后,恢复期较长。污水厌氧生物处理工艺按微生物的凝聚形态可分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法。厌氧活性污泥法包括普通消化池、厌氧接触消化池、升流式厌氧污泥床(upflow anaerobic sludge blanket,UASB)、厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)等;厌氧生物膜法包括厌氧生物滤池、厌氧流化床和厌氧生物转盘。
一般来说,废水中复杂有机物物料比较多,通过厌氧分解分四个阶段加以降解:
(1)水解阶段:高分子有机物由于其大分子体积,不能直接通过厌氧菌的细胞壁,需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖,淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。答案来自环保通。
(2)酸化阶段:上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外,这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸(VFA),同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。
(3)产乙酸阶段:在此阶段,上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。
(4)产甲烷阶段:在这一阶段,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。
‘叁’ 怎样提高微生物对污废水的净化效果
这个是污水处理吧?
污水一般先经过厌氧生物池处理
厌氧生物处理的污水去除cod,bod数值量大于经过好养菌处理的。主要将高分子难降解的有机物转变为低分子易被降解的有机物,
进过厌氧生物池后虽然cod去除量很高,但是其实这时候的污水还不能直接排放,这时的水cod还不符合国标,需要进行好中让氧处理,主要进行的是反硝化
厌氧处理中污水的有机物分解量是远远大于好氧的,之所以在好氧前加厌氧池一般考唤耐虑到是为了降低好氧池的压力,因为如果进入和培春好氧池水中的cod含量过高,容易引起好氧池中微生物中毒。污泥产量好氧池很多,厌氧池很少,往往在一沉上需要大量排泥。
‘肆’ 求生物试验室废水处理方法
某生物安全实验室废水处理工艺选择
魏 琨(工业所)
摘 要:本文阐明目前世界上对三级、四级生物安全实验室废水处理方式的不同点。
关键词:活度废水 生物安全实验室连续式 序批式。
前言:生物污染一般包括生物废弃物污染和生物细菌毒素污染。其传播途径主要有直接接触、水体污染和气溶胶污染。从控制传播的难易程度来看,尤以控制水体污染最难。开展生物性实验的实验室会产生大量高浓度含有害病原性微生物的培养液、培养基以及解剖台、实验室的试验盆、高压灭菌器、生物安全柜、紧急冲眼装置和淋浴等的排水,如未经适当的灭菌处理而直接外排,会成为一条疫病扩散的重要途径,严重污染环境。由于具有空间污染、急性传染和潜伏性传染等特征,将会使人体感染上严重的甚至是致命疾病,或对动植物和环境具有高度危害的余猜致病因子,造成严重后果。因此生物安全实验室的废水,必须就地灭活处理。
对三级生物安全实验室(BSL-3)、四级生物安全实验室(BSL-4)的活毒废水处理通常采用就地高温高压快速破坏组织化合物的方法杀灭各种病毒和病菌。目前国内外流行二种灭菌处理方式。一种是储罐式间歇灭菌方式――序批式系统;另一种是连续流动废水灭菌方式——连续式系统。笔者在某生物安全实验室工程废水处理系统中,采用了序批式灭菌系统。
一、工程概述
该工程为三级生物安全实验室,由两栋相邻的单体建筑组成。一栋为生物安全实验楼、污水处理站和设备用房,另一栋为大型动物房、解剖间、污水处理站和设备用房。病原体单一。
实验楼废水主要来源于高压灭菌器排水、实验和淋浴排水,日排水量较小且随机变化,水中杂质单一;动物房废水除高压灭菌器排水和淋浴排水外还包括强毒大型动物实验室废水、解剖废水、动物房冲洗废水等。日排水量大且随实验进展程度有较大波动,废水中含有动物毛发、碎肉、粪便、尿液和血液,水中杂质较多。
二、废水处理工艺比较
1. 序批式工艺特点
BSL-3、BSL-4产生的含病原性微生物的废水经专用管网后首先经过预处理设施截流悬浮物,过滤竖衫型后的出水通过泵提升进入入温控灭活罐灭活(是316L不锈钢材质的夹套式压力罐),在温控灭活罐内将废水加热至一定温度,在一定的温度、压力下,停留一定时间后,废水中的病毒等微生物被杀死,然后向温控灭活灌的夹层内通入冷却水,失去生物活性,并被冷却至40℃以下后排至室外。废渣通过预处理设施在线消毒灭菌后打包拿出实验室。常压预处理罐二个一用一备。为了安全温控灭活罐一般设二到三个。系统所采用的是间歇式废水高温灭菌系统,处理单元相对独立。
该系统还要有一套化学加药设施,用于消泡、清洗、除垢以及配置杀菌消毒液对系统进行消毒。清洗及杀菌消毒溶液自动配置,并通过泵自动循环。当系统发生故障或维修时,除了使用备用的温控灭活罐外,还可以通过化学消毒系统对各系统进行化学清洗及灭菌处理。序批式活度废水处理系统每天工作2个周期,每个周期的工作时间约为3小时(进、排水时间约30分钟;消毒灭菌加热时间约40分钟;保温灭菌时间约20分钟; 冷却时间约90分钟),如果废水量超出所提供的设计水量,该系统还可调整工作周期,最多可以工作7个周期,以塌笑满足增加水量的处理。由于该系统的消毒灭菌及保温灭菌时间及灭菌温度可视废水水质情况随意调整,通过PLC及触屏控制系统可非常方便地改变消毒灭菌加热时间及保温灭菌时间、灭菌温度。
序批式处理工艺的冷却介质是专用的冷却水(可循环使用)。须配一套冷却水系统,该系统可不放在废水处理站内。废水处理站要求是负压环境。系统加热可以用工业蒸汽也可以用电加热。灭活罐内温度最高一般在135℃左右。
系统优点:
(1)安全性高:采用夹套式冷却方式,与罐内的废水完全隔离,最大限度的保证了工艺出水的安全性。另外每个处理单体内都配有可360º旋转的清洗球。在对设备进行清洗消毒时,可以不留任何死角,达到完全消毒。保证在检修维护时的安全。
(2):适应性强:可依据废水的实际情况,调整灭活温度及保温灭菌时间。处理水量可通过工作周期进行调节,达到节能运行的目的。灭活设备不易堵塞。
(3):能自动防垢:系统在废水储罐之前装有定量投加软化剂装置,自动防止系统结垢。
(4):备有故障应急措施:当生物灭活系统发生故障时,可以通过替代系统实现化学消毒,从而保证该批次排水的安全性和可靠性。
(5):初投资小;,
(6):灭活罐互为备用,便于维修。
系统缺点:
(1)占地面积较大;
(2)热量有待于回收重复利用。
(3)废水等待处理时间较长。
2.连续式工艺流程特点:
BSL-3、BSL-4产生的含病原性微生物的废水经管道排到收集罐内,再用带铰刀的污水泵(一用一备)提升到管式热交换器预热(处理过的高温废水回用作为热媒,将有毒废水从15-40℃提升到90℃左右同时灭菌过的废水也通过交换器交换后降温到50℃排出)。通电加热到设定的温度后保温灭菌。灭菌时间一般3-18 min,灭菌温度最高可达到250℃。每一个灭菌周期完成后,系统自动使用80℃的苏打水净化设备管路,使用硝酸去除碳酸钙沉淀物。中和生物废水,用PH-传感器计量排放前废水的PH值。另外在污水处理间设一套自动软化水制水设备,用于净化清洗。处理过程是全自动的,各部分自动运转,并能根据储存罐内水位自动开关机。整个过程无需人工操作。通过监控系统可以直接观察到设备每一个部件的实时运行状况。所有的资料都能被记录下来,并可随时调阅
系统优点:
(1)安全性高:热交换器不属于压力容器,无建筑防爆要求,具有较高的建筑安全性;在正常情况下,废水能连续处理,最大限度减少收集罐内废水的储存量。(罐内废水达到150升,处理程序启动);由于系统随机处理中的废水量较少(大约100升),易于控制和处理突发事件,将环境影响降到最低。
(2)节能:由于不用冷却水,加热效率高,可大幅降低加热时间和能量损耗。单位水量能耗为其它产品的1/4。
(3)节省空间: 处理系统是一套非常紧凑的设备。所有的部件均安装在同一个平台上,设备体积小。
(4)处理能力强:不需改动设备即可达到150℃、18分钟的大剂量处理能力,同时具备处理未知病原体的能力。根据需要,最高温度可达250℃。可自动精确调节的温度。
系统缺点:
(1)初投资高,整套设备均须进口。
(2)故障应急措施不够完善,没有备用设备;
(3)为防止热交换器堵塞,对废水中的杂质要求较严。
(4)要求供货商定期人力检修,上门维护。
综上所述,序批式和连续式对于处理生物安全实验室废水,都是安全可靠的。但各有优缺点,在设计中,应针对工程实际的特点,综合考虑,扬长避短。
三、系统设置
根据该工程两栋楼废水量差距大,水量变化时间和程度不同、水中杂质多的实际情况,考虑系统运行的可靠性、合理性和灵活性以及尽量降低工程造价,对两栋楼各设置了一套序批式废水处理系统。在设计过程中,业主提出是否两栋楼合用一套系统,笔者从以下四个方面考虑,认为采用两套系统是合理的。
1.从安全性考虑,如果两个单体建筑内的废水集中处理,随着系统管路的增长,增加了检漏系统的建设费用和将来使用时的维修运行费用,并且事故发生几率会大幅度增高,一旦管路出现问题,会造成严重的后果。
2.从投资上看,如果分散的废水采用集中处理方式,一方面增加了单套系统水量,有可能在运行中出现大马拉小车、不节能的运行方式。系统整体费用增加;另一方面,为了保证安全,根据规范要求,排水系统管路需要设置人能通行检修的地下负压管道层,这样必然增加了土建、结构及空调的建设费用。
3.从园区地形和室外条件考虑,动物房比实验楼±0.00高出600mm.,灭菌装置设在动物房内(动物房排水量大,水质差应放在动物房内),实验楼病毒污水排至动物房,要加深动物房地下室的深度,加大污水站的面积。另外动物房与实验楼的连通管廊,有可能和现有室外管道、管沟相碰。
4.从国际经验来看,在欧美等生物安全发达国家,目前还没有两栋相邻的单体建筑合用一套系统集中进行废水收集处理的工程实例。
因此,从安全可靠性、投资、节能、运行、使用、维修等各方面来考虑,单体建筑内废水单独收集、单独处理是最佳的安全处理方式。
四、设计体会
笔者认为序批式处理工艺主要用于水中杂质比较多的废水。如动物房内产生的含病原性微生物的废水等。而连续式处理工艺在处理大水量废水同时水中杂质比较少时更能体现它的优点。为了保证连续式系统正常运行,设备厂家需一个月上门检修一次,每次检修时间为8小时,所以笔者建议采用连续式系统时,为防止事故发生,宜多安装一个序批式的夹套储罐备用。这样一来,该系统比序批式处理工艺占地面积小又能做到热能循环利用,同时又大大提高了安全系数。
‘伍’ 浅谈废水生物处理的方法有哪些
废水生物处理法主要有:
生物化学法
生物化学法指通过微生物处理含重金属废水,将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法。该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用,将硫酸盐还原成H2S,废水中的重金属离子可以和所产生的H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除,同时H2SO4的还原作用可将SO42-转化为S2-而使废水的pH值升高。因许多重金属离子氢氧化物的离子积很小而沉淀。有关研究表明,生物化学法处理含Cr6+浓度为30—40mg/L的废水去除率可达99.67%—99.97%。有人还利用家畜粪便厌氧消化污泥进行矿山酸性废水重金属离子的处理,结果表明该方法能有效去除废水中的重金属。赵晓红等人用脱硫肠杆菌(SRV)去除电镀废水中的铜离子,在铜质量浓度为246.8 mg/L的溶液,当pH为4.0时,去除率达99.12%。[2]
生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外,具有絮凝活性的代谢物。一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成,分子中含有多种官能团,能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。至目前为止,对重金属有絮凝作用的约有十几个品种,生物絮凝剂中的氨基和羟基可与Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的鳌合物而沉淀下来。应用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好,且生长快、易于实现工业化等特点。此外,微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有广阔的应用前景。[2]
生物吸附法
生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子,再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。利用胞外聚合物分离金属离子,有些细菌在生长过程中释放的蛋白质,能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点,已经被广泛应用。[2]
需氧生物处理法
利用需氧微生物在有氧条件下将废水中复杂的有机物分解的方法。生活污水中的典型有机物是碳水化合物、合成洗涤剂、脂肪、蛋白质及其分解产物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。这些有机物可按生物体系中所含元素量的多寡顺序表示为 COHNS。
生物体系中这些反应有赖于生物体系中的酶来加速。酶按其催化反应分为:氧化还原酶:在细胞内催化有机物的氧化还原反应,促进电子转移,使其与氧化合或脱氢。可分为氧化酶和还原酶。氧化酶可活化分子氧,作为受氢体而形成水或过氧化氢。还原酶包括各种脱氢酶,可活化基质上的氢,并由辅酶将氢传给被还原的物质,使基质氧化,受氢体还原。水解酶:对有机物的加水分解反应起催化作用。水解反应是在细胞外产生的最基本的反应,能将复杂的高分子有机物分解为小分子,使之易于透过细胞壁。如将蛋白质分解为氨基酸,将脂肪分解为脂肪酸和甘油,将复杂的多糖分解为单糖等。此外还有脱氨基、脱羧基、磷酸化和脱磷酸等酶。
许多酶只有在一些称为辅酶和活化剂的特殊物质存在时才能进行催化反应,钾、钙、镁、锌、钴、锰、氯化物、磷酸盐离子在许多种酶的催化反应中是不可缺少的辅酶或活化剂。
在需氧生物处理过程中,污水中的有机物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三个阶段:第一阶段,大的有机物分子降解为构成单元──单糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二阶段中,第一阶段的产物部分地被氧化为下列物质中的一种或几种:二氧化碳、水、乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸(或称 α-氧化戊二酸)或草醋酸(又称草酰乙酸)。第三阶段(即三羧酸循环,是有机物氧化的最终阶段)是乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化为二氧化碳和水。有机物在氧化降解的各个阶段,都释放出一定的能量。
在有机物降解的同时,还发生微生物原生质的合成反应。在第一阶段中由被作用物分解成的构成单元可以合成碳水化合物、蛋白质和脂肪,再进一步合成细胞原生质。合成能量是微生物在有机物的氧化过程中获得的。[2]
厌氧生物处理法
主要用于处理污水中的沉淀污泥,因而又称污泥消化,也用于处理高浓度的有机废水。这种方法是在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中的有机物分解,最后产生甲烷和二氧化碳等气体,这些气体是有经济价值的能源。中国大量建设的沼气池就是具体应用这种方法的典型实例。消化后的污泥比原生污泥容易脱水,所含致病菌大大减少,臭味显着减弱,肥分变成速效的,体积缩小,易于处置。城市污水沉淀污泥和高浓度有机废水的完全厌氧消化过程可分为三个阶段(见图)。在第一阶段,污泥中的固态有机化合物借助于从厌氧菌分泌出的细胞外水解酶得到溶解,并通过细胞壁进入细胞中进行代谢的生化反应。在水解酶的催化下,将复杂的多糖类水解为单糖类,将蛋白质水解为缩氨酸和氨基酸,并将脂肪水解为甘油和脂肪酸。第二阶段是在产酸菌的作用下将第一阶段的产物进一步降解为比较简单的挥发性有机酸等,如乙酸、丙酸、丁酸等挥发性有机酸,以及醇类、醛类等;同时生成二氧化碳和新的微生物细胞。[2]
反应原理
第一、二阶段又称为液化过程。第三阶段是在甲烷菌的作用下将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷和二氧化碳,因此又称为气化过程,其反应可用下式表示:
一些有机酸或醇的气化过程举例如下:
乙酸:
CH3COOH─→CO2+CH4
丙酸:
4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4
甲醇:
4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O
乙醇:
2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4
为了使厌氧消化过程正常进行,必须将温度、pH值、氧化还原电势等保持在一定的范围内,以维持甲烷菌的正常活动,保证及时地和完全地将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷。
生物化学反应的速度直接受温度的影响。进行厌氧消化的微生物有两类:中温消化菌和高温消化菌。前者的适应温度范围为17~43℃,最佳温度为32~35℃;后者则在50~55℃具有最佳反应速度。
近年来,厌氧消化处理法发展到应用于处理高浓度有机废水,如屠宰场废水、肉类加工废水、制糖工业废水、酒精工业废水、罐头工业废水、亚硫酸盐制浆废水等,比采用需氧生物处理法节省费用。
利用生物法处理废水的具体方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地处理系统和污泥消化等。[2]
‘陆’ 污水处理系统启动用什么菌种选择什么培养方法
污水处理新系统启动常用菌种:甘度- 复合菌种
甘度--培养方法银铅:
将生化池进出水阀门关掉,缺氧池有搅拌需要开着搅拌装置,好氧池曝气设备需要慧顷提前预曝气2小时,使得水中溶解氧能达到2-4mg/L,厌氧(缺氧)溶解氧控制在0.5mg/L以下;生化池PH控制在6-9的数值,好氧池PH控制在7-8.5之间较佳。生化池中的温度建议控制在10°-35°之前搏陆间合适。
固体粉末菌种在投加前需要与生化池的污水溶解,菌种与水的溶解比例为1:10溶解,溶解后的细菌溶解分别投加到之前已经搅拌和曝气的好氧氧和缺氧池子中。
进出水关闭两天中水中的有机物有限,细菌繁殖过程中需要消耗大量有机物,通过人工外部投加营养源,如葡萄糖,尿素和磷酸二氢等。
持续曝气24小时,使微生物激活,附着菌床并进行繁殖,达到活跃状态。
建议采用阶段式调适进水,以减小对已经培养起来的细菌的冲击,运行第一天打开正常进水量的1/5,第二天是正常进水量的2/5,第三天是正常进水量的3/5……
‘柒’ 废水生物处理方法的影响因素有哪些如何对其行控制
① 溶解氧(DO) :约 1~2mg/l。
② 水温:是重要因素之一,在一定范围内,随着温度的升高,生化反应的速率 加快,增殖速率也加快;细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感,温度突 升或降 并 超 过 一 定 限 度时 , 会 有 不 可 逆 的 破 坏 ; 最 适 宜 温 度 15~30° C; >40° C 或< 10° C 后,会有不利影响。
③ 营养物质:细胞组成中,C、H、O、N 约占 90~97%;其余 3~10%为无机元 素宏孙,主要的是 P;生活污水一般不需再投加营养物质;而某些工业废水则需要, 一般对于好氧生物处理工艺,应按 BOD : N : P = 100 : 5 : 1 投加 N 和 P;其它 无机营养元素:K、Mg、Ca、S、Na 等;微量元素: Fe、Cu、Mn、Mo、Si、 硼等。
④ pH 值:一般好氧微生物的最适宜 pH 在 6.5~8.5 之间;pH < 4.5 时,真菌将 占优势,引起污泥膨胀;另一方面,微生物的活动也会影响混合液的 pH 值。
⑤ 有毒物质(抑制物质) :重金属;野岩氰化物;H2S;卤族元素及其化合物;酚、 醇、醛等。
⑥ 有机负荷率:污水中的有机物本来颂绝御是微生物的食物,但太多时,也会不利于 微生物。
⑦ 氧化还原电位:好氧细菌:+300 ~ 400 mV, 至少要求大于+100 mV;厌氧 细菌:要求小于+100 mV,对于严格厌氧细菌,则<-100 mV,甚至<-300 mV。
‘捌’ 工业废水启动前需要做哪些准备工作
工业废水包括生产废水和生产污水,是指工业生产过程中产生的废水和废液,其中态则含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类,分为:含无机污染物为主的无机废水、含有机污染物为主的有机废水、兼含有机物和无机物的混合废水、重金属废水、含放射性物质的废水和仅受热污染的冷却水。按废水中所含污染物的主要成分可分为酸性废水、碱性废水、含酚废水、含铬废水、含有机磷废水和放射性废水等。按工业企业的产品和加工对象可分为造纸废水、纺织废水、制革废水、农药废水、冶金废水、炼油空闭虚废水等。工业废水处理方法:目前处理高浓度难降解有机废水的主要方法有化学氧化法、萃取法斗燃、吸附法、焚烧法、催化氧化法、生化法等,但只有生化法工艺成熟,设备简单,处理能力大,运行成本低,也是废水处理中应用最广的方法。在废水处理工程中,大都采用传统的生化工艺 ,如A/O法、A2/O法或者由此改进的工艺。在废水生化工艺中的活性污泥法是目前最常用的有机废水生物处理方法。活性污泥比表面积大、活性高、传质好,是效率最高的人工生物处理法。