水解酸化池設(shè)計課件

水解池設(shè)計DesignofHUSB水解池設(shè)計11.水解(酸化)工藝簡介北京市環(huán)境保護科學(xué)研究院在20世紀80年代初開發(fā)了水解(酸化)-好氧生物處理工藝。經(jīng)過十多年的開發(fā),國繞水解好氧技術(shù)已經(jīng)形成一套完整的工藝技術(shù)。一)城市污水√北京市密云縣城污水處理廠(4.5萬m3d規(guī)模)√河南安陽市豆腐營污水處理廠(規(guī)模10萬md)√新疆昌吉市污水處理廠(1.5萬m);等(二)工業(yè)廢水√印染廢水:水解好氧生物碳工藝√焦化廢水:水解和AO工藝在啤酒廢水和屠宰廢水方面水解好氧工藝相結(jié)合的工藝已是具有競爭力的一種水解〔酸化)工藝還應(yīng)用于工業(yè)廢水處理中,如印染、紡織、輕工、釀酒、化工、焦化、造紙等行業(yè)的工業(yè)廢水安徽工程科技學(xué)院生化系工業(yè)廢水污染防治AnhuiUniversityofScienceandTechnologyPrevention&TreatmentofTradeWastewater1.水解(酸化)工藝簡介22.水解(酸化)工藝與厭氧發(fā)酵的區(qū)別從原理上講,水解(酸化)是厭氧消化過程的第一、二兩個階段。但水解(酸化)好氧處理工藝中的水解(酸化)段和厭氧消化的目標不同,因此是兩種不同的處理方法水解(酸化)好氧處理系統(tǒng)中的水解(酸化)段的目的,對于城市污水是將原水中的非溶解態(tài)有機物截留井逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機物;對于工業(yè)廢水處理,主要是將其中難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到馕镔|(zhì),提高廢水的可生化性,以利于后續(xù)的好氧生物處理在連續(xù)厭氧過程中水解、酸化的目的是為混合厭氧消化過程中的甲烷化階段提供基質(zhì)。而兩相厭氧消化中的產(chǎn)酸段〔產(chǎn)酸相)是將混合厭氧消化中的產(chǎn)酸段和產(chǎn)甲烷段分開,以便形成各自的最佳環(huán)境。因此,盡管水解(酸化)-好氧處理工藝中的水解(酸化)段、兩相法厭氧發(fā)酵工藝中的產(chǎn)酸相和混合厭氧消化工藝中的產(chǎn)酸過程均產(chǎn)生有機酸,但是由于三者的處理目的的不同,各自的運行環(huán)境和條件有著明顯的差異,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。安徽工程科技學(xué)院生化系工業(yè)廢水污染防治AnhuiUniversityofScienceandTechnologyPrevention&TreatmentofTradeWastewater2.水解(酸化)工藝與厭氧發(fā)酵的區(qū)別3水解(酸化)-好氧處理工藝中是水解(酸化)與厭氧消化的比較水解(酸化)-好氧中的項目水解(酸化)段兩相厭氧消化中的產(chǎn)酸相厭氧消化Eh/My100~-300<-300pH值6.5~7.56.0~6.56.8~7.2溫度不控制控制控制優(yōu)勢微生物兼性菌兼性菌+厭氧菌厭氧菌產(chǎn)氣中甲烷含量極少少量大量最終產(chǎn)物低濃度的有機酸高濃度的有機酸如乙酸、cHCO2安徽工程科技學(xué)院生化系工業(yè)廢水污染防治AnhuiUniversityofScienceandTechnologyPrevention&TreatmentofTradeWastewater水解(酸化)-好氧處理工藝中是水解(酸化)與厭氧消化的比較4在水解反應(yīng)器中實際上完成水解和酸化兩個過程(酸化也可能不十分徹底),如厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣過程可分為水解階段、酸化階段、乙酸化階段和甲烷階段等四個階段。水解池是把反應(yīng)控制在第二階段完成之前,不進入第三階段。采用水解池較之全過程的厭氧池(消化池)具有以下的優(yōu)點√水解、產(chǎn)酸階段的產(chǎn)物主要為小分子有機物,可生物降解性一般較好故水解池可以改變原污水的可生化性,從而減少反應(yīng)的時間和處理的能耗√對國體有機物的降解可減少污泥量,其功能與消化池一樣。工藝僅產(chǎn)生很少的難厭氧降解的生物活性污泥,故實現(xiàn)污水、污泥一次性處理,不需要經(jīng)常加熱的中溫消化池不需要密閉的池,不需要攪拌器,不需要水、氣、固三相分離器,降低了造價和便于維護。由于這些特點,可以設(shè)計出適應(yīng)大、中、小型污水處理廠所需的構(gòu)筑物反應(yīng)控制在第二階段完成之前,出水無厭氧發(fā)酵的不良氣味,改善處理的環(huán)境第一、第二階段反應(yīng)迅速,故水解池體積小,與初次沉淀池相當(dāng),節(jié)省基建投資。安徽工程科技學(xué)院生化系工業(yè)廢水污染防治AnhuiUniversityofScienceandTechnologyPrevention&TreatmentofTradeWastewater在水解反應(yīng)器中實際上完成水解和酸化兩個過程(酸53.水解-好氧生物處理工藝特點1、水解池與厭氧UASB工藝啟動方式不同水解池的啟動釆用了動力學(xué)控制措施,通過調(diào)整水力停留時間,利用水解細菌產(chǎn)酸菌與甲烷菌生長速度不同,利用水的流動造成甲烷菌在反應(yīng)器中難于繁殖的條件2、水解池可取代初沉池在停留時間相當(dāng)?shù)那闆r下,水解池對懇浮物的去除率顯著高于初沉池,平均出水SS只有50mg/,其COD、BOD、蛔蟲卵的去除率也顯著地高于初沉池因初沉池的去除率受水質(zhì)影晌較大,出水水質(zhì)波動范圍較大,而水解池出水水質(zhì)比較穩(wěn)定。3、較好的抗有機負荷沖擊能力4、水解過程可改變污水中有機物形態(tài)及性質(zhì),有利于后續(xù)好氫處理通過對水解池進、出水有機酸分析結(jié)果表明,出水的溶解性COD已不是原來的溶解性COD,其中揮發(fā)性有機酸濃度大幅度上升,可以從占進水溶解性組分9%上升到出水的25%安徽工程科技學(xué)院生化系工業(yè)廢水污染防治AnhuiUniversityofScienceandTechnologyPrevention&TreatmentofTradeWastewater3.水解-好氧生物處理工藝特點65、在低溫條件下仍有較好的去除效果水解反應(yīng)器之所以在低溫條件下仍有如此高的去除率,因為水解池屬于升流式污泥床反應(yīng)器,這種反應(yīng)器保持大量的水解活性污泥,污泥平均濃度達到15g/L,由于生物呈大,大呈水解活性污泥形成的污泥層,在有機物通過時將截留,這延長了污染物在池內(nèi)的停留時間,從而保證了去除率。6、有利于好氧后處理不同工藝處理北京高碑店城市污水實驗結(jié)果對比傳統(tǒng)工藝哪氣池運行水解好氣工藝啞氣池運行中微孔氣氣水比擦比污泥指數(shù)Sv出水S濃度mgL出水COD濃度(mg)出0D度(Rg/L安徽工程科技學(xué)院生化系工業(yè)廢水污染防治AnhuiUniversityofScienceandTechnologyPrevention&TreatmentofTradeWastewater5、在低溫條件下仍有較好的去除效果77、可以同時達到對剩余污泥的穩(wěn)定如前所述,水解-好氧工藝的一個最顯著的特點就是污水、污泥一次得到處理,可以在傳統(tǒng)的工藝流程中取消消化池安徽工程科技學(xué)院生化系工業(yè)廢水污染防治AnhuiUniversityofScienceandTechnologyPrevention&TreatmentofTradeWastewater7、可以同時達到對剩余污泥的穩(wěn)定84.水解酸化工藝對有機物降解途徑水解反應(yīng)器中的大量微生物將進水中顆粒物質(zhì)和膠體物質(zhì)迅速截留和吸附,這是一個物理過程的快速反應(yīng),一般只要幾秒到幾十秒即可完成,因此,反應(yīng)是迅速的。截留下來的物質(zhì)吸附在水解污泥的表面,慢慢地被分解代謝,其在系統(tǒng)內(nèi)的污泥停留時間要大于水力停留時間在大量水解細菌的作用下將大分子、難于生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的小分子物質(zhì)后,重新釋放到液體中,在較高的水力負荷下隨水流移出系統(tǒng)。由于水解和產(chǎn)酸菌世代期較短,往往以分和小時計因此,這一降解過程也是迅速的由于酸化過程的控制不能嚴格劃分,在污泥中可能仍有少量甲烷菌的存在,可能產(chǎn)生少量的甲烷,但甲烷在水中的溶解度也相當(dāng)可觀故以氣體形成釋放的甲烷量很少?？梢钥闯?水解反應(yīng)器集沉淀、吸附、網(wǎng)捕和生物絮凝等物理化學(xué)過程以及水解、酸化和甲烷化過程等生物降解功能于一體。這些過程在水解反應(yīng)器中得到了強化,這與功能單一的初沉池有本質(zhì)的區(qū)別安徽工程科技學(xué)院生化系工業(yè)廢水污染防治AnhuiUniversityofScienceandTechnologyPrevention&TreatmentofTradeWastewater4.水解酸化工藝對有機物降解途徑95.水解工藝對后續(xù)好氧工藝的影響1、有機物含量顯著減少水解反應(yīng)器的第一個特點是對于有機污染物(特別是懸浮物)相對高的去除率,COD平均去除率為40%-50%,而懸浮性COD去除率更高,為60%-80%;出水懸浮物的濃度低于50mg,這些因素對于各種后處理是非常有利的。如采用活性污泥法后處理,由于有機物的絕大數(shù)量減少,與傳統(tǒng)的活性污泥工藝相比,停留時間也可減少50%,同時曝氣量減少50%。其基建總投資、能耗和運行費用可分別節(jié)省30%左右。根據(jù)實際情況的不同,后處理工藝目前的應(yīng)用有以下幾種形式。水解-活性污泥處理工藝水解氧化溝處理工藝水解-接觸氧化處理工藝水解-土地處理工老√水解-氧化塘處理工藝,安徽工程科技學(xué)院生化系工業(yè)廢水污染防治AnhuiUniversityofScienceandTechnologyPrevention&TreatmentofTradeWastewater5.水解工藝對后續(xù)好氧工藝的影響10水解酸化池設(shè)計課件11水解酸化池設(shè)計課件12水解酸化池設(shè)計課件13水解酸化池設(shè)計課件14水解酸化池設(shè)計課件15水解酸化池設(shè)計課件16水解酸化池設(shè)計課件17水解酸化池設(shè)計課件18水解酸化池設(shè)計課件19水解酸化池設(shè)計課件20水解酸化池設(shè)計課件21水解酸化池設(shè)計課件22水解酸化池設(shè)計課件23水解酸化池設(shè)計課件24水解酸化池設(shè)計課件25水解酸化池設(shè)計課件26水解酸化池設(shè)計課件27水解酸化池設(shè)計課件28水解酸化池設(shè)計課件29水解酸化池設(shè)計課件30水解酸化池設(shè)計課件31水解酸化池設(shè)計課件32水解酸化池設(shè)計課件33水解酸化池設(shè)計課件34水解酸化池設(shè)計課件35水解酸化池設(shè)計課件36水解酸化池設(shè)計課件37水解酸化池設(shè)計課件38水解酸化池設(shè)計課件39水解酸化池設(shè)計課件40水解酸化池設(shè)計課件41水解酸化池設(shè)計課件42水解酸化池設(shè)計課件43水解酸化池設(shè)計課件44水解酸化池設(shè)計課件45水解酸化池設(shè)計課件46水解酸化池設(shè)計課件47水解池設(shè)計DesignofHUSB水解池設(shè)計481.水解(酸化)工藝簡介北京市環(huán)境保護科學(xué)研究院在20世紀80年代初開發(fā)了水解(酸化)-好氧生物處理工藝。經(jīng)過十多年的開發(fā),國繞水解好氧技術(shù)已經(jīng)形成一套完整的工藝技術(shù)。一)城市污水√北京市密云縣城污水處理廠(4.5萬m3d規(guī)模)√河南安陽市豆腐營污水處理廠(規(guī)模10萬md)√新疆昌吉市污水處理廠(1.5萬m);等(二)工業(yè)廢水√印染廢水:水解好氧生物碳工藝√焦化廢水:水解和AO工藝在啤酒廢水和屠宰廢水方面水解好氧工藝相結(jié)合的工藝已是具有競爭力的一種水解〔酸化)工藝還應(yīng)用于工業(yè)廢水處理中,如印染、紡織、輕工、釀酒、化工、焦化、造紙等行業(yè)的工業(yè)廢水安徽工程科技學(xué)院生化系工業(yè)廢水污染防治AnhuiUniversityofScienceandTechnologyPrevention&TreatmentofTradeWastewater1.水解(酸化)工藝簡介492.水解(酸化)工藝與厭氧發(fā)酵的區(qū)別從原理上講,水解(酸化)是厭氧消化過程的第一、二兩個階段。但水解(酸化)好氧處理工藝中的水解(酸化)段和厭氧消化的目標不同,因此是兩種不同的處理方法水解(酸化)好氧處理系統(tǒng)中的水解(酸化)段的目的,對于城市污水是將原水中的非溶解態(tài)有機物截留井逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機物;對于工業(yè)廢水處理,主要是將其中難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到馕镔|(zhì),提高廢水的可生化性,以利于后續(xù)的好氧生物處理在連續(xù)厭氧過程中水解、酸化的目的是為混合厭氧消化過程中的甲烷化階段提供基質(zhì)。而兩相厭氧消化中的產(chǎn)酸段〔產(chǎn)酸相)是將混合厭氧消化中的產(chǎn)酸段和產(chǎn)甲烷段分開,以便形成各自的最佳環(huán)境。因此,盡管水解(酸化)-好氧處理工藝中的水解(酸化)段、兩相法厭氧發(fā)酵工藝中的產(chǎn)酸相和混合厭氧消化工藝中的產(chǎn)酸過程均產(chǎn)生有機酸,但是由于三者的處理目的的不同,各自的運行環(huán)境和條件有著明顯的差異,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。安徽工程科技學(xué)院生化系工業(yè)廢水污染防治AnhuiUniversityofScienceandTechnologyPrevention&TreatmentofTradeWastewater2.水解(酸化)工藝與厭氧發(fā)酵的區(qū)別50水解(酸化)-好氧處理工藝中是水解(酸化)與厭氧消化的比較水解(酸化)-好氧中的項目水解(酸化)段兩相厭氧消化中的產(chǎn)酸相厭氧消化Eh/My100~-300<-300pH值6.5~7.56.0~6.56.8~7.2溫度不控制控制控制優(yōu)勢微生物兼性菌兼性菌+厭氧菌厭氧菌產(chǎn)氣中甲烷含量極少少量大量最終產(chǎn)物低濃度的有機酸高濃度的有機酸如乙酸、cHCO2安徽工程科技學(xué)院生化系工業(yè)廢水污染防治AnhuiUniversityofScienceandTechnologyPrevention&TreatmentofTradeWastewater水解(酸化)-好氧處理工藝中是水解(酸化)與厭氧消化的比較51在水解反應(yīng)器中實際上完成水解和酸化兩個過程(酸化也可能不十分徹底),如厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣過程可分為水解階段、酸化階段、乙酸化階段和甲烷階段等四個階段。水解池是把反應(yīng)控制在第二階段完成之前,不進入第三階段。采用水解池較之全過程的厭氧池(消化池)具有以下的優(yōu)點√水解、產(chǎn)酸階段的產(chǎn)物主要為小分子有機物,可生物降解性一般較好故水解池可以改變原污水的可生化性,從而減少反應(yīng)的時間和處理的能耗√對國體有機物的降解可減少污泥量,其功能與消化池一樣。工藝僅產(chǎn)生很少的難厭氧降解的生物活性污泥,故實現(xiàn)污水、污泥一次性處理,不需要經(jīng)常加熱的中溫消化池不需要密閉的池,不需要攪拌器,不需要水、氣、固三相分離器,降低了造價和便于維護。由于這些特點,可以設(shè)計出適應(yīng)大、中、小型污水處理廠所需的構(gòu)筑物反應(yīng)控制在第二階段完成之前,出水無厭氧發(fā)酵的不良氣味,改善處理的環(huán)境第一、第二階段反應(yīng)迅速,故水解池體積小,與初次沉淀池相當(dāng),節(jié)省基建投資。安徽工程科技學(xué)院生化系工業(yè)廢水污染防治AnhuiUniversityofScienceandTechnologyPrevention&TreatmentofTradeWastewater在水解反應(yīng)器中實際上完成水解和酸化兩個過程(酸523.水解-好氧生物處理工藝特點1、水解池與厭氧UASB工藝啟動方式不同水解池的啟動釆用了動力學(xué)控制措施,通過調(diào)整水力停留時間,利用水解細菌產(chǎn)酸菌與甲烷菌生長速度不同,利用水的流動造成甲烷菌在反應(yīng)器中難于繁殖的條件2、水解池可取代初沉池在停留時間相當(dāng)?shù)那闆r下,水解池對懇浮物的去除率顯著高于初沉池,平均出水SS只有50mg/,其COD、BOD、蛔蟲卵的去除率也顯著地高于初沉池因初沉池的去除率受水質(zhì)影晌較大,出水水質(zhì)波動范圍較大,而水解池出水水質(zhì)比較穩(wěn)定。3、較好的抗有機負荷沖擊能力4、水解過程可改變污水中有機物形態(tài)及性質(zhì),有利于后續(xù)好氫處理通過對水解池進、出水有機酸分析結(jié)果表明,出水的溶解性COD已不是原來的溶解性COD,其中揮發(fā)性有機酸濃度大幅度上升,可以從占進水溶解性組分9%上升到出水的25%安徽工程科技學(xué)院生化系工業(yè)廢水污染防治AnhuiUniversityofScienceandTechnologyPrevention&TreatmentofTradeWastewater3.水解-好氧生物處理工藝特點535、在低溫條件下仍有較好的去除效果水解反應(yīng)器之所以在低溫條件下仍有如此高的去除率,因為水解池屬于升流式污泥床反應(yīng)器,這種反應(yīng)器保持大量的水解活性污泥,污泥平均濃度達到15g/L,由于生物呈大,大呈水解活性污泥形成的污泥層,在有機物通過時將截留,這延長了污染物在池內(nèi)的停留時間,從而保證了去除率。6、有利于好氧后處理不同工藝處理北京高碑店城市污水實驗結(jié)果對比傳統(tǒng)工藝哪氣池運行水解好氣工藝啞氣池運行中微孔氣氣水比擦比污泥指數(shù)Sv出水S濃度mgL出水COD濃度(mg)出0D度(Rg/L安徽工程科技學(xué)院生化系工業(yè)廢水污染防治AnhuiUniversityofScienceandTechnologyPrevention&TreatmentofTradeWastewater5、在低溫條件下仍有較好的去除效果547、可以同時達到對剩余污泥的穩(wěn)定如前所述,水解-好氧工藝的一個最顯著的特點就是污水、污泥一次得到處理,可以在傳統(tǒng)的工藝流程中取消消化池安徽工程科技學(xué)院生化系工業(yè)廢水污染防治AnhuiUniversityofScienceandTechnologyPrevention&TreatmentofTradeWastewater7、可以同時達到對剩余污泥的穩(wěn)定554.水解酸化工藝對有機物降解途徑水解反應(yīng)器中的大量微生物將進水中顆粒物質(zhì)和膠體物質(zhì)迅速截留和吸附,這是一個物理過程的快速反應(yīng),一般只要幾秒到幾十秒即可完成,因此,反應(yīng)是迅速的。截留下來的物質(zhì)吸附在水解污泥的表面,慢慢地被分解代謝,其在系統(tǒng)內(nèi)的污泥停留時間要大于水力停留時間在大量水解細菌的作用下將大分子、難于生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的小分子物質(zhì)后,重新釋放到液體中,在較高的水力負荷下隨水流移出系統(tǒng)。由于水解和產(chǎn)酸菌世代期較短,往往以分和小時計因此,這一降解過程也是迅速的由于酸化過程的控制不能嚴格劃分,在污泥中可能仍有少量甲烷菌的存在,可能產(chǎn)生少量的甲烷,但甲烷在水中的溶解度也相當(dāng)可觀故以氣體形成釋放的甲烷量很少?？梢钥闯?水解反應(yīng)器集沉淀、吸附、網(wǎng)捕和生物絮凝等物理化學(xué)過程以及水解、酸化和甲烷化過程等生物降解功能于一體。這些過程在水解反應(yīng)器中得到了強化,這與功能單一的初沉池有本質(zhì)的區(qū)別安徽工程科技學(xué)院生化系工業(yè)廢水污染防治AnhuiUniversityofScienceandTechnologyPrevention&TreatmentofTradeWastewater4.水解酸化工藝對有機物降解途徑565.水解工藝對后續(xù)好氧工藝的影響1、有機物含量顯著減少水解反應(yīng)器的第一個特點