高速微涡活性污泥法提高氧利用效率的研究刘军

环境污染与防治第18卷第1期1996年2月高速微涡活性污泥法提高氧利用效率的研究刘军(同济大学,上海200092)王绍友(哈尔滨建工学院,哈尔滨150000)摘要:概述了高速微涡活性污泥法的工艺特点,并对该法提高氧的转移及利用效率进行了研究和机理分析。关锐词:高邃徽涡活性污泥法扭转移与利用效率1引言曝气供氧对废水好氧生物处理来说,如同提供必需的营养物质一样,是一个十分重要的控制条件。在有机物的好氧分解过程中,微生物需要氧作为受氢体,因而曝气使氧转移到液相中的速率,应不低于微生物的好氧速率。为了提高微生物降解有机物的速率和降低能耗,以达到快速、高效、低能耗处理废水的目标,就得设法提高氧的转移速率及利用效率。本文对高速微涡活性污泥法提高氧的转移及利用效率进行了研究。2高速微涡活性污泥法的工艺特点高速微涡活性污泥法是将微涡旋理论应用于废水生物处理的一种废水处理新工艺。其工艺流程如图1所示,即在射流器后设置了布有66666图1流程图l一沉池;2水泵;3射流器;4布网高速段;5曝气池;6二沉他多层网格的高流速段,在高速段中,活性污泥絮体及气泡进一步被打碎,并且形成了许多微涡旋。活性污泥絮体、有机底物和气泡三者在微涡旋中,大颗粒追赶小颗粒,不同涡旋中颗粒交叉碰撞,使三者接触碰撞机率大幅度提高,进入曝气池前即达到充分混合。混合液进入曝气图8桃红车间赫尔兹水解尾气吸收治理工程(l)使用冲击式喷淋器代替直喷式喷头,圆满解决了喷头的堵塞现象。使用直喷式喷头平均每月停车检修3次,冲击式喷淋器使用一年也没因堵塞而停车。(2)使用冲击式喷淋器废气治理效果有了很大提高。硫化氢尾气吸收治理装置1989年平均进口浓度427mg/m3,出口122mg/m3,去除率71.42%;改用冲击式后,1990年平均进口浓度447mg/m3,出口浓度18.3mg/m3,去除率为95.91%。赫尔兹水解氯化氢尾气吸收装置改造前,年平均进口浓度214mg/m3,出口浓度87mg/m3;改造后1990年平均进口浓度212mg/rn3,出口浓度13.6mg/m3。改造前去除率59.34%,改造后去除率达93.58环。(3)冲击式喷淋器液体循环大量减少,操作稳定性很高,赫尔兹水解氯化氢尾气吸收装置,改造后压力一直保持平衡在k3g左右。第一作者:刘军,女,27岁,现在同济大学环境学院攻读博士学位。DOI:10.15985/j.cnki.1001-3865.1996.01.008高速徽涡活性污泥法提高权利用效率的研究刘军池后,相继流经不同直径的套筒(套筒内设有不同尺寸的网格,沿水流方向网径逐渐加大)使其流速逐渐降低,这样就防止了污泥絮体增大过快。另外,在曝气池出口段,设置网眼比较大的网格,以利于活性污泥絮体絮凝,使其在二沉池中易于与水分离,从而提高二沉池的效率。K一。(7℃)一KI。(20℃)(1.020)T一2。KI。(20℃)~KI。(11.4℃)(1.020)20一“·4~37.8XI.19~44.9(h一’)在其他条件相同情况下,测得单纯由射流器充氧时的Kl。(ZoOC)=36.sh一`3曝气池混合液中lKa值的测定氧的总传质系数lK,,在曝气充氧中代表了氧的总传递性,在本工艺的曝气池混合液中进行了lK。值的测定。由于有活性污泥微生物存在,因而在曝气池充氧试验过程中,始终伴有微生物呼吸耗氧进行。微生物的耗氧速率以R表示,则氧的变化率为氧的转移与氧的消耗速率之差,即:dc一`-干=KI,(C,,一C)一Rdt`、`”\、s,、,式中:d。/dt—氧变化速率,kgOZ/m3·hKI。—氧的总传值系数,h一`sC,—废水(混合液)的溶解氧饱和浓度,mg/LC—为相应于某一时刻t的溶解氧浓度,mg/L改写上式为:4讨论.41强烈紊动气、水、泥三者混合液经射流器和布网的高速段,由于微涡旋作用形成强烈的紊流,在曝气中雷诺数R一15554,属于高度紊动条件之列。混和液剧烈的紊动提高了物质的扩散能力,有利于氧分子在液相中扩散。并且,剧烈紊动,亦可减少液膜的厚度,气、液界面更新快,因而导致本工艺中氧的传质系数增大。.42气体与液体接触时间长本工艺的曝气池存在两个下降段(即混合液向下流的区段)和一个上升段(即混合液向上流的区段),只有气泡的上升速度小于混合液向下流速,气泡才能被水裹拽,随水流动并转移,把气泡的上升流速正好等于混合液向下流速的气泡直径称为临界直径d临。混合液中的气泡是球形的,上升速度可近似地用斯托克斯公式计算,即:dc,.___、___玉=仁入,·七,,一K)一入l。七Vg压(P一P。)d,18拼由上式可见,当c一t测定及dc/dt~C获得后,绘制的直线其斜率即为lK。值,截距为KlasC,一R值,在测定溶解氧的几分钟内,认定R为常数。表1为T一n.4℃时,曝气过程中各测定时刻t的溶解氧值C。表Ic~t记录情况混合液在第二个下降段即在中心导流筒外的向下流速为VdQ2X106Vd一鲁一=厂畏子井生二二石~11.Zm/hF3.14(252一7.52)v,一Vd、即可求。d临簇德恶时间t(rnln)0.330.671001.331.672.002.332.67E心浓度C(mg/L)氧变化率de/dt1422.313.253.974.424.965.185.453762.481.841.711.331.080.720.43(mg02/L·min)作c~t及de/dt~。关系图,从图上求出K,。=0·63min一1一37.sh一`式中:g—重力加速度,m/(seC)2拌—混合液动力粘滞系数,与混合液的温度及浓度有关。MLSS一3~g4/L,T一10℃时,拜=0.oo3265kg/m一p—混合液密度,取p一1001·Zkg/m3P。—空气密度,kg/m3,与温度有关P。凡一了干石二丽厄石万当T一10℃时,凡=x.378kg/m3环境污染与防治第18卷第1期1996年2月当温度为10℃时,d临18只0.OO3255Xll.2勺9.81(1001.2一1.378)火3600=0.137mm高得多。否则,在絮体内部就易形成一个无活性区。图2为氧利用率最大时,污泥絮体直径、曝气时间与溶解氧临界浓度之间的关系。本工艺通过射流器和布网高速段打碎污泥絮体,即即直径小于或等于0.137mm的气泡能被水裹拽,随水流动,与液体的接触时间等于混合液在曝气池内的停留时间,即为6omin左右;在常规活性污泥法中,气泡与液体的接触时间在15sec左右。并且,在实际运行中有一些液体作循环运动,因而流速Vd比计算值大,随水流动的气泡直径大,因而氧的利用效率更高。.43气泡细小由于射流器和布网高速段的强烈切割作用,及布网曝气池有效地抑制污泥絮体及气泡增长过快,使气液、气固接触面积显著增大,极大地加快了氧的传质速率;而且又由于气泡直径与污泥絮体都很细小,活性污泥不但可以从溶解氧内,并且还直接从微气泡内吸收氧气,提高了氧的利用效率。在一般曝气池中,气泡小不利于紊流的发生(靠曝气搅拌)。但由于本工艺曝气的特点,混合液经射流器和布网高速段后处于强烈的紊动状态,而这强烈的紊动作用对气泡产生了强烈的剪切作用,使气泡的细小与强烈紊流统一起来。活性污泥絮体越小,与废水接触面积越大,也越宜于对氧及底物的摄取。当溶解氧浓度高于.01一.03mg/L时,单个的悬浮着的好氧细菌的代谢不受溶解氧浓度的影响。但是,活性污泥絮体是由千万个个体微生物集结在一起的,要使其内部的溶解氧浓度达到0.1~.03mg/L,絮体周围的溶解氧浓度一定要比这.5。一炭留4.0釜3.0味娜.20璐袭,.0dn一妞粒的直径dn,4O产m,dn二115产mdn二20料m23456.气时间《h)图2絮粒直径、嗯气时间与溶解级临界浓度之间的关系使在反应器中溶解氧维持在不高的情况下,也能使污泥絮体内的无活性区减少甚至不存在;并且,污泥絮体、有机底物及氧在微涡旋中具有良好的接触碰撞环境,界面更新快,接触时间长,因而,氧的传质利用效率更高,还可降低反应器中溶解氧浓度,即减小进气量,降低射流器的气水比值,使射流器的动力效率提高,从而降低本工艺的运行费用。参考文献1金儒霖等.给水排水.1981,.12E.Fjuimotoetal.WaterReseareh,1983,17(12):1829~1845.3MarkK.Knudsonetal.J.WPCF1982,54(1):52~59.4Mesutsezginetal,J.WPCF,1981,53(10):1533~1540·5刘军.高速微涡活性污泥法—处理城市生活污水.哈尔滨建筑工程学院硕士论文.1990.6刘军等.上海给水排水,1993,2:20一22·(收到修改稿日期:1995年8月28日)检测废水中有毒污染物的联机监测系统美国加利福尼亚州的几家公司协作研制了一种检测废水中有毒污染物的Microtoxos联机监测系统。据称,该系统试验以产生光作为其呼吸的最终产物的生物发光菌。将细菌放在废水中,其发光的暗淡与水的毒性呈正比。联机监测系统测定水的毒性水平。此法的主要优点是水体间题未扩大化前即可采取缓解措施。舒摘自《Pollu.Engineering》,V.27·N·9蛋矛侧伟F环境污染与防治第18卷第1期1996年2月HighRateMiero一vortexActivatedSludgeProeessforRaisingOxygenTransferandUtilizationEfficiencyLuiJunShaoWenwang(OTn幻1Univesriyt)(月口brinAcrhitectuarlandCivilEngineeirngInstitute)Abstr8CtThispaperpresentstheteehnologypropertiesofhighratemiero一vortexaetivatedsludgeproeessandtheraisingoxygentransferandutilizationeffieieneyofthisproeessanditsmeehanismsarestudied.Keywords:Highratemicro一vortexaetivatedsludgePrOCess,oxygenTarnsferandutiliaztion,efficieney.尽TheCurrentStatusandAdvaneesinTreatmentTechnologiesofPrintingandDyeingWastewaterShenoDngsheng(刀`户artmentofEnviornmentalScieneeFengXiaoshanZhiejangAgricultuarlUnivesriyt)ShenYiminWangXueqen(EnvironmentalPortectionBuerauofShaoxingCounyt)Abstr8CtTheeurrentstatusanddevelopmentofphysieal,ehemiealandbiologiealteehnologiesfortreatmentofprintinganddyeingwastewaterwerereviewed.Keywords:Printinganddyeingwastewater,treatmenttechn0I0gy联合国环境规划署建立环境影响评价的国际网络联合国环境规划署的环境和经济分部建立了讨论环境影响评价的国际网络清单。该清单的服务对象是政府、学术和研究机构以及非政府组织中的专业人员。它可以通过电子邮件和世界网络存档、检索和浏览资料。舒新摘自《WER》Vol.21,NO.9国际加快停用破坏臭氧层的氯氟烃与哈龙已批准根据协议条款,停用CFCS,COL`与CHCL:提前到1996年,哈龙也在这一年停用(一些必需的用途除外)。修正案规定2030年逐步停用34种HCFC3,到1996年停用另外34种氢澳氟烃。烟燕剂CHsB,的消费在1995年冻结(检疫与进港前应用除外),今后还将有附加控制。蓝摘自《E.S.T》V