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自然水體接納含有大量的氮、磷的廢水后,水中營養(yǎng)物質(zhì)增加,促使自養(yǎng)型生物旺盛生長,特別是藍(lán)藻和紅藻的個體數(shù)量疾速增加,而其他藻類的品種則逐步減少。藻類繁衍疾速,生長周期短。藻類及其他浮游生物死亡后被需氧微生物合成,不時耗費水中的溶解氧,或被厭氧微生物合成,不時產(chǎn)生硫化氫等氣體,從兩個方面使水質(zhì)惡化,形成魚類和其他水生生物大量死亡。藻類及其他浮游生物殘體在腐朽過程中,又把大量的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)釋放入水中,供新的一代藻類等生物應(yīng)用。因而,富營養(yǎng)化了的水體,即便切斷外界營養(yǎng)物質(zhì)的來源,水體也很難自凈和恢復(fù)到正常狀態(tài)。
2、制膠廢水中磷酸鹽的處置辦法
針對制膠廢水中同時具備高濃度的COD、氨氮及總磷的特性,廢水中磷酸鹽的處置辦法能夠分為以下幾個步驟:預(yù)處置階段的“MAP沉淀法”,生物處置階段的“厭氧+缺氧+好氧處置法”,后續(xù)強化處置階段的“化學(xué)除磷法”。
2.1 MAP沉淀法
磷酸胺鎂(MAP)沉淀法是一種有效去除廢水中同時含有高濃度氨氮及高濃度磷酸鹽的廢水技術(shù),它是基于水中的NH4+、PO43+以及Mg2+可生成MgNH4PO4沉淀物,從而到達(dá)同時脫氮除磷的作用。處置得到的產(chǎn)物MgNH4PO4沉淀物能夠用作飼料及肥料添加劑,也可用于涂料、軟泡阻燃劑的制造。因此磷酸胺鎂(MAP)沉淀可回收廢水中的氨氮和磷酸鹽物質(zhì),到達(dá)變廢為寶的目的,是一種具有很大開展?jié)摿Φ目沙掷m(xù)開展的工業(yè)廢水處理技術(shù)。
制膠廢水中同時含有高濃度的氨氮和總磷,遵照資源化及變廢為寶的設(shè)計理念,采用磷酸胺鎂(MAP)沉淀法停止脫氨與除磷處置,將濃乳廢水中的NH4+、PO43+與新投加的Mg2+生成可作為肥料添加劑的MgNH4PO4沉淀物,具有較大的資源化應(yīng)用價值及開展前景。磷酸胺鎂(MAP)沉淀法在去除磷酸鹽的同時可大幅度降低氨氮的濃度。
依據(jù)化學(xué)反響方程式得知,Mg2+:PO43-:NH4+=1:1:1。理論結(jié)果標(biāo)明,在單純應(yīng)用制膠廢水中的氨氮和磷酸鹽,而不額外投加磷酸鹽藥劑的狀況下,依序投加NaOH與MgO溶液,將廢水的pH調(diào)整至最佳范圍9.0~9.5時,氨氮的去除效率約為10%~20%,磷酸鹽濃度可由200mg/L降至20mg/L以下。如要使氨氮濃度降得更低,則需額外投加磷酸鹽。
2.2 生物除磷法
⑴生物除磷工藝?yán)碚摳?/font>
生物除磷由吸磷和釋磷兩個過程組成。在厭氧狀態(tài)下,聚磷菌吸收低分子有機物(如脂肪酸),同時將儲存在細(xì)胞中聚合磷酸鹽中的磷經(jīng)過水解而釋放出來,并提供微生物生命活動所必需的能量,即聚磷菌體內(nèi)的ATP停止水解,放出磷酸和能量,ATP轉(zhuǎn)為ADP。而在隨后的好氧狀態(tài)下,聚磷菌有氧呼吸,所吸收的有機物被氧化合成并產(chǎn)生能量,能量為ADP所取得,將分離磷酸而合成ATP,微生物從廢水中攝取的磷,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越其細(xì)胞合成所需磷量,將磷以聚合磷酸鹽的方式貯藏在菌體內(nèi),而構(gòu)成高含磷量的活性污泥,經(jīng)過排出剩余污泥,到達(dá)除磷效果。
⑵同時生物脫氮除磷工藝
制膠廢水中除了含有有機污染物以外,還含有高濃度氨氮和總磷,處置難度較大。為進(jìn)步脫氮除磷效率,從基本上將氮、磷等污染物從水體中別離,完成可持續(xù)開展的廢水處置目的,在制膠廢水管理的工程理論中,研發(fā)出組合式生物氧化系統(tǒng),組合式生物氧化系統(tǒng)是在A2/O(厭氧—缺氧—好氧)工藝根底上優(yōu)化而成的,該系統(tǒng)設(shè)有厭氧池、缺氧池、好氧池以及沉淀池。系統(tǒng)中的活性污泥所含的聚磷菌依次處于厭氧、缺氧和好氧的環(huán)境中,污水進(jìn)入?yún)捬醵闻c回流污泥混合時,聚磷菌會吸收厭氧段進(jìn)水中的小分子有機物合成聚-β-羥基丁酸(PHB)并貯存在細(xì)胞內(nèi),同時將細(xì)胞內(nèi)的聚磷水解成正磷酸鹽,釋放到水中,釋放的能量供專性好氧的聚磷菌在厭氧的壓制環(huán)境下維持生存。
隨后污水進(jìn)入缺氧池,反硝化菌應(yīng)用A2/O厭氧段出水中的有機物和回流混合液中的硝酸鹽停止反硝化,并產(chǎn)生一局部的堿度。經(jīng)過控制恰當(dāng)?shù)幕亓鞅?,不只能夠得到很好的脫氮效果,還將有利于消弭對后續(xù)好氧池中硝化細(xì)菌所產(chǎn)生的產(chǎn)物抑止,使氨氮在好氧池中能夠持續(xù)得到進(jìn)一步的氧化。
當(dāng)污水進(jìn)入好氧池時,有機物濃度已很低,聚磷菌主要是靠合成體內(nèi)貯存的PHB來取得能量供本身生長繁衍,同時超量吸收水中的溶解性磷以聚磷酸鹽的方式貯存在體內(nèi),經(jīng)過A2/O末端的沉淀池泥水別離,將含磷濃度高的剩余污泥從系統(tǒng)中別離出來處置,即可將大局部原廢水中所含的磷除去并取得好的生物除磷效果。同時,由于在A2/O系統(tǒng)中好氧池中的有機物濃度很低,系統(tǒng)中的自養(yǎng)硝化細(xì)菌在富氧的環(huán)境中最終能夠?qū)钡趸癁橄跛猁}氮,并耗費一局部堿度。
2.3 化學(xué)除磷法
廢水經(jīng)過前面兩個階段處置后,總磷濃度已顯著降落到5mg/L以下,但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到國度《污水綜合排放規(guī)范》(GB8978-1996)中對總磷的請求(低于0.5mg/L)。為了使出水的總磷濃度穩(wěn)定達(dá)標(biāo),在工藝末端還應(yīng)設(shè)有強化化學(xué)除磷系統(tǒng)。
化學(xué)除磷是經(jīng)過化學(xué)沉析過程,將無機藥劑投加到廢水中,使其沉淀加以去除的辦法。理論經(jīng)歷標(biāo)明,化學(xué)除磷藥劑選用硫酸亞鐵(FeSO4)與聚合氯化鋁(PAC)相分離,藥劑的投加量會更低,也會愈加儉省運轉(zhuǎn)費用。
3、各階段除磷工藝運轉(zhuǎn)的特性及局限性
?。?/font>1)MAP系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的最佳的pH值約為9.0~9.5,而制膠廢水原水的pH值約為4.5~5.0,需求投加堿液調(diào)整廢水的pH值,才干到達(dá)最佳的處置效果。為了完成MAP反響,需求另外投加Mg2+,MAP系統(tǒng)出水的pH值約為9.5,為了滿足后續(xù)生物處置單元對pH值的請求,需對廢水停止反中和,以確保pH值滿足后續(xù)產(chǎn)甲烷厭氧系統(tǒng)的生物生長的請求。
?。?/font>2)生物除磷的特性是:
①生物除磷的運轉(zhuǎn)費用相對較低;
②假如處置工藝要同時完成生物脫氮和生物除磷的功用,脫氮與除磷效率很難同時到達(dá)很高請求;
③生物除磷系統(tǒng)的控制請求高,當(dāng)出水總磷濃度請求高時,常常在其之后設(shè)有備用的化學(xué)除磷藥劑投加系統(tǒng)。
?。?/font>3)化學(xué)除磷的特性:
①除磷效率高、牢靠性好,特別適用于出水水質(zhì)總磷請求高的場所;
②除磷過程控制簡單;
③與生物除磷相比,增加化學(xué)藥劑費用。