登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
活性污泥法的革新替代技术在哪里?
污水处理的主要功能是去除有机物和无机营养物质,前者导致水体黑臭,后者则是富营养化的根源。活性污泥法将50%左右的有机物分解成水和二氧化碳,另一部分合成为生物菌体,在“以能量摧毁能量”的同时,产生大量难以处理的生物污泥。因此,人们很自然地希望污水处理首先是对有机物进行厌氧产能或分离后厌氧产能,而不是好氧氧化分解与合成。
如果有机物首先被分离或处理,污水中将会留下待处理的无机营养物质。无机磷通常可通过生物或化学过程实现高效去除,不存在技术障碍,问题主要集中在无机氮的去除。氨氮通常通过硝化和反硝化过程转化为氮气脱出,硝化过程需要大量能耗,因此人们一直在探求低能耗硝化工艺。另外,反硝化过程需要消耗大量碳源,如果有机物首先被分离,反硝化则无法进行。
综上,如果存在低能耗和低碳源需求的脱氮技术,污水处理过程将发生重大变化:采用产能的厌氧处理替代高能耗的好氧处理,首先将有机物去除并回收能量,进而再将无机氮进行低能耗去除。厌氧氨氧化现象的发现、研究以及实践有可能让这一设想变为现实。
1977年,奥地利理论化学家Broda根据化学反应热力学预言自然界存在以硝酸盐或亚硝酸盐为氧化剂的氨氧化反应途径。20世纪80年代末,荷兰Delft工业大学Mulder等人在生物脱氮试验中发现了未知的氮消失现象,进一步研究发现,氨的转化是按照Broda的预言进行的,这一现象随后被称之为“厌氧氨氧化”。
1995年,VandeGraaf证实了厌氧氨氧化是一个生物学反应,发生该反应的微生物被称为“厌氧氨氧化菌”。在厌氧氨氧化过程中,厌氧氨氧化菌以氨氮作为电子供体、亚硝酸盐作为电子受体,在厌氧环境下将氨氮转化为氮气和少量的硝酸盐。简言之,厌氧氨氧化就是以亚硝酸盐作为氧化剂在厌氧条件下将氨氧化成氮气的生物反应。
与传统硝化/反硝化工艺相比,厌氧氨氧化曝气能耗降低了60%、碳源减少100%、污泥量减少90%,优势巨大。经过近十年的研究与实践,厌氧氨氧化技术发展迅速,采用SBR、颗粒污泥和MBBR等反应器形式,开发出了DEMON、PN/AA、ANAMMOX、ANITAMox、DeAmmon以及RBCs等工艺,目前已建成生产性设施约100座,绝大部分运行良好。
现有设施主要集中在高氨氮废水的处理,75%的设施用于污泥消化液或脱水滤液的脱氮(侧流应用),而厌氧氨氧化技术的最大潜力应是直接处理生活污水(主流应用)。
厌氧氨氧化技术在侧流的应用已经较为成熟,在主流应用目前还存在技术瓶颈。与侧流相比,主流应用工况有三个显著变化:温度低了,成为常温;氨氮浓度低了,每升只有数十毫克;反应器大了,控制难度增加。这三个工况变化导致厌氧氨氧化微生物生态系统不稳定:温度低、氨氮浓度低,致使厌氧氨氧化菌增长慢,难以补充随出水的流失;温度低、氨氮浓度低、pH无法控制、溶解氧难以控制,致使无法抑制或淘汰硝化菌(NOB),无法使氨氧化菌具有竞争优势,难以形成亚硝酸盐积累。
针对这些问题,欧美几个大型课题组近几年开展了厌氧氨氧化主流应用的大量小试和中试研究,提出一些解决对策,初步证明了厌氧氨氧化主流应用的可行性。荷兰Delft工业大学采用颗粒污泥在Rotterdam污水处理厂进行的中试,以AB工艺A段出水为进水(COD为60mg/L,BOD5为20mg/L,NH3-N为30~40mg/L),连续流操作,在20℃时运行稳定。
一个欧美国际联合研究组在美国DCWater和HRSD进行了近三年研究,提出了脉冲间歇曝气和水力旋流器浓缩等对策。与此同时,我国学者也开展了一些卓有成效的研究。2011年11月到2012年5月,在奥地利Innsbruck市一个叫Strass小镇的污水处理厂里,BernhardWett研究组首次进行了主流厌氧氨氧化的生产性试验研究,试验持续近6个月,进水氨氮20~40mg/L,污水温度10~15℃,出水氨氮和硝酸盐稳定低于5mg/L,试验基本取得成功。随着各地研究与实践的不断深入,人们必将克服主流厌氧氨氧化技术瓶颈,主流厌氧氨氧化技术的规模化应用可以预期。
与厌氧氨氧化相比,污水中有机物的分离及厌氧处理技术则已比较成熟,混凝+沉淀、生物吸附(AB工艺的A段)、沉淀+气浮、微筛过滤等都是可用的常规技术,通过这些单元分理出的污泥可通过厌氧消化产生CH4。近两年,采用厌氧膜生物反应器(AnMBR)对污水直接进行厌氧处理成为研究热点,多采用厌氧流化床膜生物反应器(AnFMBR)。
研究表明,在常温下,当HRT为6~10h,70%~75%的有机物可转化为CH4,另外约15%转化成污泥,污泥产率仅为好氧处理的三分之一。由于出水有机物浓度与好氧工艺基本接近,因此有人将该工艺称之为厌氧二级处理(AnaerobicSecondaryTreatment)。
但是,厌氧流化床膜生物反应器(AnFMBR)也存在一些技术缺陷或需要解决的问题:一是存在膜污染,由于低产泥量和流化状态会有所减缓,但膜通量不能高于8L/(m2˙h),远低于好氧MBR;二是污水中的硫酸盐10%以上被反硫化成H2S,增加了气体脱硫的成本;三是超过30%的CH4在常温或低温时,能溶解在水中,需要设置吹脱单元将之吹脱(airstripping)岀来。
另一个研究热点是生物电化学(Bioelectrochemistry)技术,包括微生物燃料电池(MFC)产电和微生物电解电池(MEC)产氢,前者研究远多于后者。虽然微生物燃料电池理论产电效率很高,但由于难以稳定在理论电压,实际上的产电效率大大降低。另外,MFC反应器难以放大,使之离工程应用还有很长的距离。
综上,可能替代活性污泥法的未来污水处理工艺是碳氮两段法:首先对污水中的有机物进行分离,分离出的污泥通过厌氧消化产生CH4,或对污水直接进行厌氧处理产能,分离后含有氨氮的污水通过主流厌氧氨氧化进行脱氮。按照KartalB等人的理论估算,采用活性污泥法,处理1人口当量的污染物需要耗电44W˙h,而采用上述碳氮两段法,处理1人口当量的污染物将产生24W˙h能量,从而使污水处理厂真正成为“能源工厂”,且污泥产量仅为活性污泥法的四分之一。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
5月6日,中国水务投资集团有限公司山东区域总部成立干部大会在济南召开。中国水务党委书记、董事长薛志勇出席会议并讲话,党委委员、副总经理王东全主持会议。成立山东区域总部是中国水务基于公司“十四五”战略目标和“区域深耕”的发展需求,是经过通盘考虑、慎重研究做出的重大战略部署,是中国水务
4月30日,广东湛江市东海岛石化产业园区污水处理厂及厂外尾水管工程EPC工程总承包公开招标,最高投标限价25221.1300万元,招标人湛江市基础设施建设投资集团有限公司。工程规模湛江市东海岛石化产业园区污水处理厂及厂外尾水管工程,本工程拟新建一座处理规模为1万m3/d污水处理厂及一条管径DN250、长度
近日,河北中捷污水处理厂项目EPC总承包中标结果公布,中标单位:河北省第二建筑工程有限公司(联合体成员河北建研建筑设计有限公司),中标价格:设计费1850000元,工程费经评审后的金额的99.55%。招标人中捷产业园区城市管理局。公开资料显示,项目总投资约1.9亿元。建设规模本项目新建中捷污水处理厂
近日,国家住房城乡建设部办公厅发布关于国家标准《城市排水工程规划规范(局部修订征求意见稿)》公开征求意见的通知,《城市排水工程规划规范(局部修订征求意见稿)》中涉及污水系统、雨水系统、合流制污水处理厂等方面的修订。住房城乡建设部办公厅关于国家标准《城市排水工程规划规范(局部修订征
近日,省环保集团所属省环境工程技术有限公司总包的姜堰经济开发区工业污水处理厂及尾水生态缓冲区工程总承包项目变电所成功受电。本标志性节点如期完成,为后续项目调试及移交生产运行奠定坚实基础。姜堰经济开发区工业污水处理厂项目采取以生物治理技术为主和物理化学处理技术为辅相结合的综合治理技
4月30日,江西九江经开区污水处理厂改扩建及管网提标改造项目EPC(勘察、检测、设计、采购、施工)总承包公开招标,项目总投资115049.04万元,招标人九江环优市政工程有限责任公司。项目建设内容包括两大项:一是永安污水处理厂改扩建工程,新增4.0万立方米/天处理规模(分期建设),包括污水预处理设
5月6日,江苏宿城区食品产业园污水处理厂工程总承包(EPC)项目评标结果公示,第一中标候选人中国市政工程西北设计研究院有限公司,投标报价50799281.27元。招标人江苏润民环境集团有限公司。
5月6日,山西汾河流域(稷山段)污水处理厂尾水人工湿地水质净化工程二次公开招标,财政评审审定金额67355724.88元,项目规模:新建1座20000m3/d人工湿地。招标人运城市生态环境局稷山分局。汾河流域(稷山段)污水处理厂尾水人工湿地水质净化工程二次招标公告一、招标条件本汾河流域(稷山段)污水处
5月6日,北京漷县镇中心区污水处理厂提升改造工程(一期)(施工)施工资格预审公告发布,本工程的建设规模:项目建设用地面积约2.1公顷,总建筑面积约3671.9平方米,设计污水处理规模、设备规模1万立方米/日,建筑物、构筑物土建规模2万立方米/日,合同估算价15655.77万元。招标人北京通州城市建设运
4月30日,贵州思南县民族乡污水处理工程(勘察、设计、施工及设备采购)EPC总承包公开招标,项目总投资25936.70万元,招标人为思南水务投资有限责任公司。建设规模:新建塘头镇、思林土家族苗族乡、胡家湾苗族土家族乡、宽坪土家族苗族乡、枫芸土家族苗族乡、三道水土家族苗族乡、天桥土家族苗族乡、兴
5月1日,陕西西安临潼开发区绿源污水处理厂扩容改造项目EPC总承包资格预审公告发布,项目投资总额135315100元,招标人西安临潼旅游商贸开发区管理委员会。工程规模本次招标范围包含对污水处理厂实施扩容改造,增加污水处理能力,在现有1万m3/d基础上进行扩容,扩容后处理规模为3.5万m3/d。主要工作内容
【社区案例】我这边是颜料废水,SV30控制在60,经验是说泥量增长缓慢所以前期基本没排泥,现在SV30涨到80-90了,现在开始排泥了,但也是少量的。现在是氨氮有些上涨了,会是排泥造成的吗?(溶解氧控制在4左右)其他指标还可以COD和TN。(来源:污托邦社区)要保证硝化的正常进行,需要保证一定的硝化
近日,受强冷空气影响,我国自北向南经历了一轮大范围寒潮降温过程,此次降温造成一场席卷全国的降雪,对人们的出行及生活产生了影响,在清雪处置中撒融雪剂是最常用的手段,融雪剂的主要成分通常包括氯化钠、氯化钙、硝酸钠、硝酸钙等,统称为无机盐,这些成分进入污水处理厂,会导致进水含盐量增加,
2023年12月中旬以来,我国天气形势异常复杂,集中出现了寒潮、雨雪、低温、冰冻等各类冬季灾害性天气。这对污水处理而言,带来了哪些挑战?需要提前做好哪些准备工作?带着这些问题,本报记者采访了业内人士。气温“骤降”和“慢慢下降”的考验值有何不同?2023年12月,我国的气温起伏可以用“过山车”
在活性污泥法的应用过程中,其处理效果会受到污泥回流比、曝气时间、污泥负荷、污泥沉降比、MLSS等因素的影响。因此,需要基于污泥沉降比作为指标来监控处理情况。SV(污泥沉降比),即在1000mL(也有显示为100mL)的曝气池混合液中,经过静置、沉淀之后,污泥和混合液之间的体积比。污泥沉降比能够表
目前,国内外通用的污水处理技术主要是采用活性污泥法,此方法具有处理彻底、有机物降解率高、二次污染小、能耗低和运行管理方便等优点。但也存在微生物对环境的适应有要求,特别是水温受自然环境影响的问题较难解决。冬季运行具有水温低、污泥活性较弱等特点,增加了活性污泥的处理难度,不利于污水处
活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理污水的一类处理方法。为什么叫活性污泥?活性污泥基本概念是1912年英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)发现提出的。他们对污水长时间曝气会产生污泥,同时水质会得到明显的改善。继而阿尔敦(Arden)和洛开脱(Lockgtt)对这一现象进行了研究。曝气试验是在
1923年,上海第一座污水处理厂建成,由此拉开了上海污水处理的序幕。历经百年发展,上海从解放前的3座污水处理厂,3.55万吨/日的处理量,发展成为目前六大片区43座污水处理厂,处理规模超1000万吨/日,上海城市水环境面貌焕然一新。水处理行业的飞速发展为改善水环境、保障水安全发挥了强有力的支撑作
【社区案例】活性污泥中微生物生长的C:N:P比值为100:5:1;而脱氮时要求C:N在4~6?100:5:1和4~6这个数据是怎么来的,为什么?一、CNP比100:5:1是怎么来的?CNP比100:5:1的比例是针对于好氧除碳工艺的营养比!而非厌氧与脱氮工艺的CNP比!100:5:1比例的来源:说法一:McCarty于1970年将细菌原生质
曝气池(aerationbasin)是人们按照微生物的特性所设计的生化反应器,污染质的降解程度主要取决于曝气池的运行管理。一、曝气池运行管理——常规监测1、温度好氧活性污泥微生物能正常生理活动的最适宜温度范围是15-30℃。一般水温低于10℃或高于35℃时,都会对好氧活性污泥的功能产生不利影响。当温度
序批式间歇活性污泥(SBR)工艺具有占地省、运行方便灵活等优点,但存在脱氮除磷效率不高、沉淀阶段直接出水水质不稳定等问题,无法满足高排放标准。随着国家城市水环境提升、黄河流域高质量发展等行动计划的加速,污水处理厂出水需要由一级B提标至一级A或更高标准排放,SBR工艺的污水处理厂均面临提标改造。
【社区案例】我们是处理屠宰废水的,放了15天年假,想请教各位老师,好氧池,每天闷曝两小时,加面粉葡萄糖,可不可以?当工厂春节假期停止生产时,污水处理只能停止运行,如何让停运后的污泥能保证活性,停产结束启动运行时能快速恢复,保证达标排放是停产期间控制的要点。一、停产时间的运行控制要点
膜生物反应器法处理城市污水和工业有机污水,由于其高效、节能、无相变、无二次污染、产出水水质好、占地少、自动化程度高等特点,在污水处理与资源化工程中得到了广泛的应用,并显示了广阔的发展前景。膜生物反应器法处理城市污水和工业有机污水,投资2000元~4000元/吨水,运行费用低于1.50元/吨水。
1月28日,住建部科技与产业化发展中心发布《关于发布“2022年度华夏建设科学技术奖”授奖项目的公告》涉水奖项一等奖获奖项目项目名称:城市雨水量质协同全过程控制关键技术与集成应用主要完成人:李俊奇、章林伟、任南琪、王建龙、王文亮、潘晓军、宫永伟、任心欣、李海燕、和坤玲、张伟、王超群、徐
摘要:膜生物反应器(MBR)因占地面积小、剩余污泥产量少等诸多优点已被广泛运用到水处理中,但膜污染所带来的频繁膜清洗和膜更换提高了MBR的实际运行成本,是制约其发展的主要因素。因此,大量研究致力于发展MBR膜污染的减缓方法,包括物理法、化学法和生物法等;其中,生物法由于具有成本低、环境友
北极星水处理网获悉,近日,苏伊士集团与印度大孟买市政公司(MCGM)签署污水处理项目合同,苏伊士集团将负责孟买Worli50万吨/日的污水处理设施的设计、建造和运营(DBO),项目合同金额7亿欧元,服务人口达250万人。项目合同履行期限为20年,包括5年的设计建造期及15年的设施运营和维护期。项目采用苏伊
地下治污,地上造绿。位于安亭镇方南路的安亭污水处理厂三期扩建项目,地下箱体目前已完成结构封顶,开始进入设备安装阶段,该项目预计今年底建成。日前,小嘉来到施工现场看到,塔吊林立、机器轰鸣,施工作业紧凑、有序。“未来这里将建成一座地下式污水处理厂,地上将建设一座高品质的生态公园。用于
膜生物反应器(MBR)作为一种新型废水处理技术在污水处理方面具有广阔的应用前景。但是,膜污染是制约MBR进一步发展的瓶颈性问题。近年来,随着数学算法及计算机技术的发展,将人工神经网络(ANN)等机器学习算法应用于MBR的膜污染预测成为研究的热点。总结了膜污染的影响因素,探讨了基于经典数学模型
厌氧出水中高浓度溶解甲烷是制约厌氧污水处理工艺实现碳中和的主要原因之一。对溶解甲烷进行高效回收再利用是降低厌氧工艺碳排放、实现污水处理过程碳中和的关键技术环节。传统甲烷回收技术在甲烷回收过程中会发生水蒸气的同向扩散,导致回收气体中水蒸气含量较高,降低了甲烷的利用价值。本文针对这一
农村生活污水由于进水水质水量波动较大,较难选择合适的处理工艺,另外,部分缺水地区由于农村居民习惯生活污水被多次反复利用,导致农村生活污水中有机污染物浓度较城市生活污水偏高。膜生物反应器(MBR)由于具有占地面积小、生化处理效率高和出水水质好等优点,在污水处理领域有着广泛的应用。从MBR
近日,中国科学院重庆绿色智能技术研究院提出一种面向能量回收和物质回收的新型污水处理工艺。相关研究成果以Integratedanaerobicandalgalbioreactors:apromisingconceptualaltrnativeapproachforconventionalsewagetreatment为题,发表在BioresourceTechnology上。
1研究背景在环境问题备受关注的今天,污水排放标准日趋收紧,导致污水处理工艺选择颇受关注。考虑到污水处理厂建设用地紧张等因素,膜生物反应器(MBR)因其单位体积生物量高、占地节省、出水水质好等优点迅速进入国人视野,已在许多新建或升级改造污水处理厂中获得广泛应用。然而,审视我国“双碳”目标,污水处理厂也面临着碳减排、甚至碳中和问题。MBR工艺似乎出水水质好、占地面积小,但其劣势亦十分明显。在MBR工艺工程应用中,膜污染以及由此而引起的膜通量下降所导致的能耗过高问题势必会造成污水处理碳排放量强势增加。而膜清洗/频率高、膜丝(有机纤维膜)断裂/更换频繁等一系列问
前段时间,随着“碳中和”、“光伏”等热词的出现,带起了一股节能减排的潮流。水处理行业自然也是响应国家号召,不断尝试新模式、新工艺。
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!