廢水處理技術(shù)解析(四)
2022-03-28 來自: 中國水網(wǎng) 瀏覽次數(shù):775
二十三、鐵炭出水為什么還要用石灰粉進(jìn)行中和處理?
用硫酸調(diào)節(jié)成pH為2廢水經(jīng)過鐵炭處理后,硫酸成為硫酸亞鐵,廢水的pH值從2升高至5-6,那么鐵炭出水為什么還要用石灰粉進(jìn)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,會影響后續(xù)生化池中微生物的生長繁殖,因此要用石灰將廢水的pH值從5-6再調(diào)高至9以上,使水溶性的硫酸亞鐵轉(zhuǎn)化成不溶性的氫氧化亞鐵與硫酸鈣,然后通過混凝沉降的方法使它們沉淀下來,以保證進(jìn)入生化池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呢?我們可以在化驗(yàn)室做一個對比實(shí)驗(yàn)。取相同數(shù)量的鐵炭進(jìn)水(pH在2左右)和鐵炭出水(pH在5-6)分別放置于二個燒杯中,然后分別計(jì)量地加入石灰粉進(jìn)行中和混凝,二個燒杯中的廢水的pH值都調(diào)節(jié)至9時,我們可以發(fā)現(xiàn)二個燒杯中所投加的石灰粉的數(shù)量是一樣的。這是因?yàn)殍F不是中和藥劑,硫酸所轉(zhuǎn)化成的硫酸亞鐵還是酸性物質(zhì),硫酸亞鐵在中和過程中轉(zhuǎn)化成氫氧化亞鐵與硫酸鈣時所耗用的石灰粉是一點(diǎn)也不能少的。因此,鐵炭出水中和處理時是不可以少加石灰粉的。
二十四、怎樣估算化學(xué)污泥的產(chǎn)生量?
通過化學(xué)反應(yīng)(如:中和)和物化處理(如:加藥混凝)所產(chǎn)生的污泥習(xí)慣上都稱作為化學(xué)污泥。鐵炭出水經(jīng)過中和混凝處理后形成的污泥主要由氫氧化亞鐵與硫酸鈣組成。污泥的產(chǎn)生量可以通過投加的硫酸與石灰粉的量來計(jì)算。工程上也可以利用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估算。一般來說,鐵炭進(jìn)水的pH如果在2左右,則中和混凝后每噸廢水所產(chǎn)生的化學(xué)污泥量在50公斤左右。
二十五、什么叫廢水的生化處理?
廢水的生物化學(xué)處理是廢水處理系統(tǒng)中的重要過程之一,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(jī)物及部分不溶性的有機(jī)物有效地去除,使水得到凈化。事實(shí)上,我們對生化處理并不是很陌生的,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,微生物吃污水,如果沒有這條食物鏈,自然界就要亂套了。在河流中,有著大量的、依靠有機(jī)物生活的微生物,它們不停地將人們排入河流中的有機(jī)物(如工業(yè)廢水、農(nóng)藥化肥、糞便等等有機(jī)物質(zhì))氧化或還原,轉(zhuǎn)化為無機(jī)物質(zhì),如果沒有微生物的存在,我們周圍的河流,少則幾個月,多則一、二年,就會成為臭河了,只是由于微生物太微小太分散,以致人們的肉眼看不見罷了。而廢水的生化處理工程則是在人工條件下對這一過程的強(qiáng)化。人們將無以計(jì)數(shù)的微生物全部集中在一個池子內(nèi),創(chuàng)造一個非常適合微生物繁殖、生長的環(huán)境(如溫度、pH值、氧氣、氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)),使微生物大量增殖,以提高其分解有機(jī)物的速度和效率。然后再往池內(nèi)泵入廢水,使廢水中的有機(jī)物質(zhì)在微生物的生命活動過程中得到氧化降解,使廢水得到凈化和處理。與其他處理方法相比,生化法具有能耗低、不加藥、處理效果好、處理費(fèi)用低等特點(diǎn)。
二十六、微生物是通過何種方式將廢水中的有機(jī)污染物分解去除掉的?
由于廢水中存在碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物,這些無生命的有機(jī)物是微生物的食料,一部分降解、合成為細(xì)胞物質(zhì)(組合代謝產(chǎn)物),另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(jī)污染物被微生物降解去除。
二十七、微生物與哪些因素有關(guān)?
微生物除了需要營養(yǎng),還需要合適的環(huán)境因素,如溫度、pH值、溶解氧、滲透壓等才能生存。如果環(huán)境條件不正常,會影響微生物的生命活動,甚至發(fā)生變異或死亡。
二十八、微生物適宜在什么溫度范圍內(nèi)生長繁殖?
在廢水生物處理中,微生物的適宜溫度范圍一般為16-30℃,溫度在37-43℃,當(dāng)溫度低于10℃時,微生物將不再生長。
在適宜的溫度范圍內(nèi),溫度每提高10℃,微生物的代謝速率會相應(yīng)提高,COD的去除率也會提高十分之一左右;相反,溫度每降低10℃,COD的去除率會降低,因此在冬季時,COD的生化去除率會明顯低于其它季節(jié)。
二十九、微生物適宜的pH條件應(yīng)在什么范圍?
微生物的生命活動、物質(zhì)代謝與pH值有密切關(guān)系。大多數(shù)微生物對pH的適應(yīng)范圍在4.5-9,pH值的范圍在6.5-7.5。當(dāng)pH低于6.5時,真菌開始與細(xì)菌競爭,pH到4.5時,真菌在生化池內(nèi)將占完全的優(yōu)勢,其結(jié)果是嚴(yán)重影響污泥的沉降結(jié)果;當(dāng)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(yīng)范圍要求是不一樣的。在好氧生物處理中,pH可在6.5-8.5之間變化;厭氧生物處理中,微生物以pH的要求比較嚴(yán)格,pH應(yīng)在6.7-7.4之間。
三十、什么叫溶解氧?溶解氧與微生物的關(guān)系如何?
溶解在水體中的氧被稱溶解氧。水體中的生物與好氧微生物,它們所賴以生存的氧氣就是溶解氧。不同的微生物對溶解氧的要求是不一樣的。好氧微生物需要供給充足的溶解氧,一般來說,溶解氧應(yīng)維持在3mg/L為宜,不應(yīng)低于2mg/L;兼氧微生物要求溶解氧的范圍在0.2-2.0mg/L之間;而厭氧微生物要求溶解氧的范圍在0.2mg/L以下。
三十一、為什么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(shí)驗(yàn):用一張半滲透薄膜將兩種不同濃度的鹽溶液隔開,低濃度鹽溶液的水分子就會透過半滲透薄膜進(jìn)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(jìn)入低濃度鹽溶液,但其數(shù)量要少,故高濃度鹽溶液一側(cè)的液面會升高,當(dāng)兩側(cè)液面的高差產(chǎn)生了足夠阻止水再流動的壓力時滲透就會停止,這時兩側(cè)液面的高差產(chǎn)生的壓力就是滲透壓。一般來說,鹽分濃度越高,滲透壓越大。
微生物在鹽水溶液中的情況與滲透壓的實(shí)驗(yàn)是相似的。微生物的單位結(jié)構(gòu)是細(xì)胞,細(xì)胞壁相當(dāng)于半滲透膜,在氯離子濃度小于等于2000mg/L時,細(xì)胞壁可承受的滲透壓為0.5-1.0大氣壓,即使加上細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)膜有一定的堅(jiān)韌性和彈性,細(xì)胞壁可承受的滲透壓也不會大于5-6大氣壓。但當(dāng)水溶液中的氯離子濃度在5000mg/L以上時,滲透壓大約將加大至10-30大氣壓,在這樣大的滲透壓下,微生物體內(nèi)的水分子會大量滲透到體外溶液中,造成細(xì)胞失水而發(fā)生質(zhì)壁分離,嚴(yán)重者微生物死亡。在日常生活中,人們用食鹽(氯化鈉)腌漬蔬菜和魚肉,滅菌防腐保存食物,就是運(yùn)用了這個道理。工程經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:當(dāng)廢水中的氯離子濃度大于2000mg/L時,微生物的活性將受到抑止,COD去除率會明顯下降;當(dāng)廢水中的氯離子濃度大于8000mg/L時,會造成污泥體積膨脹,水面泛出大量泡沫,微生物會相繼死亡。
不過,經(jīng)過長期馴化,微生物會逐漸適應(yīng)在高濃度的鹽水中生長繁殖。目前已經(jīng)有人馴化出能夠適應(yīng)10000mg/L以上氯離子或硫酸根濃度的微生物。但是,滲透壓的原理告訴我們,已經(jīng)適應(yīng)在高濃度的鹽水中生長繁殖的微生物,細(xì)胞液的含鹽濃度是很高的,一旦當(dāng)廢水中的鹽分濃度較低或很低時,廢水中的水分子會大量滲入微生物體內(nèi),使微生物細(xì)胞發(fā)生膨脹,嚴(yán)重者破裂死亡。因此,經(jīng)過長期馴化并能逐漸適應(yīng)在高濃度的鹽水中生長繁殖的微生物,對生化進(jìn)水中的鹽分濃度要求始終保持在相當(dāng)高的水平,不能忽高忽低,否則微生物將會大量死亡。