Tổng hợp kiến ​​thức cơ bản về hệ thống xử lý nước thải

Tổng hợp kiến ​​thức cơ bản về hệ thống xử lý nước thải

Quy trình xử lý nước thải là quá trình lọc nước thải đáp ứng các yêu cầu về chất lượng nước của một vùng nước nhất định để thoát nước hoặc tái sử dụng. Với tình trạng ngày càng thiếu hụt nguồn nước và tình trạng ô nhiễm nguồn nước ngày càng gia tăng, xử lý nước thải đã trở thành một biện pháp quan trọng để bảo vệ nguồn nước, có nhiều quy trình xử lý nước thải khác nhau.

1. Phương pháp xử lý nước thải sinh học là gì?

Công nghệ xử lý nước thải sinh học là việc sử dụng các vi sinh vật để hấp thụ, phân hủy và oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải, đồng thời phân giải các chất hữu cơ không ổn định thành các chất ổn định và vô hại để làm sạch nước thải. Các phương pháp xử lý sinh học hiện đại có thể chia thành hai loại: oxy hóa hiếu khí và khử kỵ khí tùy theo các vi sinh vật khác nhau. Trước đây được sử dụng rộng rãi trong việc xử lý nước thải đô thị và nước thải công nghiệp hữu cơ. Quá trình oxy hóa hiếu khí có một loạt các ứng dụng, bao gồm nhiều kỹ thuật và cấu trúc. Phương pháp màng sinh học (bao gồm bể lọc sinh học, bàn xoay sinh học), oxy hóa tiếp xúc sinh học và các quá trình và cấu trúc khác. Phương pháp bùn hoạt tính và phương pháp màng sinh học đều là phương pháp xử lý sinh học nhân tạo. Ngoài ra còn có các biện pháp xử lý sinh học tự nhiên đối với đất canh tác và ao, tức là ruộng có tưới và ao sinh học. Xử lý sinh học có chi phí thấp nên là phương pháp xử lý nước thải được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay.

2. Tổng lượng nước thải xử lý hay chất lượng loại bỏ và xử lý BOD5 là bao nhiêu?

◆ Công suất xử lý nước thải hoặc tổng lượng BOD5 loại bỏ: tổng lưu lượng nước thải hàng ngày (đo bằng m3 / d) đi vào nhà máy xử lý nước thải, có thể được sử dụng như một chỉ số về khả năng xử lý của nhà máy xử lý nước thải. Tổng lượng BOD5 loại bỏ hàng ngày cũng có thể được sử dụng như một chỉ số về khả năng xử lý của nhà máy xử lý nước thải. Tổng lượng BOD5 được loại bỏ bằng tích của tốc độ dòng xử lý và hiệu số giữa giá trị BOD5 của nước đầu vào và nước đi ra, tính bằng kg / d hoặc t / d.

◆ Chất lượng xử lý: Nhà máy xử lý nước thải thứ cấp lấy giá trị BOD5 và SS từ nhà máy làm chỉ tiêu chất lượng xử lý. Theo tiêu chuẩn xả thải mới được xây dựng của nhà máy xử lý nước thải, BOD5 và SS của nước thải đầu ra của nhà máy xử lý nước thải thứ cấp đều nhỏ hơn 30mg / L. Chất lượng điều trị cũng có thể được đo lường bằng tỷ lệ loại bỏ. Nồng độ đầu vào trừ đi nồng độ nước thải chia cho nồng độ đầu vào là tỷ lệ loại bỏ. Nitơ amoniac, giá trị nước thải TP hoặc tỷ lệ loại bỏ cũng được sử dụng làm chỉ tiêu chất lượng xử lý.

 

 

3. Giá trị pH là gì và ý nghĩa của nó?

◆ Độ pH cho biết độ axit và kiềm của nước thải. Nó là giá trị logarit nghịch đảo của nồng độ ion hydro trong nước. Nó càng lớn thì độ kiềm của nó càng mạnh. Giá trị pH trong nước thải có ảnh hưởng nhất định đến đường ống, máy bơm, van cửa và các kết cấu xử lý nước thải. Giá trị pH của các nhà máy xử lý nước thải chủ yếu bao gồm nước thải sinh hoạt thường là 7,2 ~ 7,8. Giá trị pH quá cao hoặc quá thấp có thể cho thấy sự xâm nhập của nước thải công nghiệp. Giá trị quá thấp có thể ăn mòn đường ống, thân máy bơm và có thể nguy hiểm. Ví dụ, sunfua trong nước thải sẽ tạo ra khí H2S trong điều kiện có tính axit. Ở nồng độ cao, nó có thể gây nhức đầu, sổ mũi, ngạt thở và thậm chí tử vong. Vì vậy, cần tăng cường quan trắc, tìm nguồn ô nhiễm, có biện pháp xử lý khi phát hiện pH giảm. Đồng thời, khoảng pH cho phép của quá trình xử lý sinh hóa là 6 ~ 10, quá cao hoặc quá thấp đều có thể ảnh hưởng hoặc phá hủy quá trình xử lý sinh học.

4. Tổng chất rắn (TS) là gì?

◆ Là tổng chất rắn còn lại trong mẫu nước được làm bay hơi đến khô trên nồi cách thủy ở nhiệt độ 100 °C. Nó là tổng các chất rắn hòa tan và không hòa tan trong nước thải. Nó phản ánh tổng nồng độ chất rắn trong nước thải. Việc phân tích chất rắn đầu vào và đầu ra có thể phản ánh ảnh hưởng của các cấu trúc xử lý nước thải đến việc loại bỏ tổng chất rắn.

5. Chất rắn lơ lửng (SS) là gì?

◆ Đề cập đến lượng chất rắn trong nước thải có thể được bộ lọc giữ lại. Một phần chất rắn lơ lửng có thể lắng xuống trong những điều kiện nhất định. Xác định chất rắn lơ lửng thường được thực hiện bằng phương pháp lọc lớp lọc amiăng. Thiết bị chính là nồi nấu phở Gooch. Khi điều kiện trang thiết bị thí nghiệm không có thì cũng có thể dùng giấy lọc làm màng lọc, lượng chất rắn lơ lửng thu được từ hiệu số giữa tổng chất rắn và chất rắn hòa tan. Khi đo chất rắn lơ lửng, sự khác biệt lớn thường xảy ra do các bộ lọc khác nhau.

◆ Chỉ báo này là một trong những dữ liệu cơ bản nhất của nước thải. Phương pháp xác định chất rắn lơ lửng trong nước đầu vào và nước ra có thể dùng để phản ánh sự giảm chất rắn lơ lửng sau khi nước thải đi qua bể lắng sơ cấp và bể lắng thứ cấp, là cơ sở chính để phản ánh hiệu quả lắng.

6. Nhu cầu oxy hóa học (COD) là gì?

◆ Nhu cầu oxy hóa học (viết tắt là COD) đề cập đến hàm lượng oxy của chất oxy hóa cần thiết để oxy hóa chất hữu cơ trong nước thải bằng phương pháp hóa học. Sử dụng kali pemanganat làm chất ôxy hóa, kết quả đo được thường được gọi là tiêu thụ ôxy, biểu thị bằng OC. Sử dụng kali dicromat làm chất ôxy hóa, kết quả đo được gọi là nhu cầu ôxy hóa học và được biểu thị bằng COD. Sự khác biệt giữa hai chất này nằm ở sự lựa chọn chất ôxy hóa. Dùng kali pemanganat làm chất oxi hóa chỉ có thể oxi hóa các hợp chất hữu cơ mạch thẳng trong nước thải, còn dùng kali đicromat làm chất oxi hóa thì tác dụng của nó mạnh hơn và đầy đủ hơn so với trước đây. Ngoài các hợp chất hữu cơ mạch thẳng, nó có thể oxi hóa axit pemanganic. Nhiều cấu trúc phức tạp hợp chất hữu cơ mà kali không thể bị oxi hóa. Do đó, giá trị COD của cùng một loại nước thải lớn hơn nhiều so với giá trị OC. Đặc biệt khi một lượng lớn nước thải công nghiệp đi vào nhà máy nước thải, nhu cầu oxy hóa học của phương pháp kali dicromat nói chung cần được đo. Giá trị COD của các nhà máy xử lý nước thải đô thị nói chung là khoảng 400 ~ 800mg / L.

◆ Giá trị tiêu thụ của phương pháp kali pemanganat thường được sử dụng làm dữ liệu tham khảo để xác định tỷ lệ pha loãng của BOD năm ngày trong các nhà máy xử lý nước thải.

 

 

7. Nhu cầu Oxy Sinh hóa (BOD) là gì?

◆ Nhu cầu oxy sinh hóa: (viết tắt là BOD) là lượng oxy cần thiết của vi sinh vật trong nước để phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện hiếu khí. Là chỉ tiêu gián tiếp cho biết mức độ ô nhiễm của chất hữu cơ Quá trình oxy hóa sinh hóa và phân hủy chất hữu cơ thường có hai giai đoạn, giai đoạn đầu chủ yếu là quá trình oxy hóa chất hữu cơ chứa cacbon, gọi là giai đoạn cacbon hóa, diễn ra khoảng 20 ngày để hoàn thành. Giai đoạn thứ hai chủ yếu là quá trình oxy hóa các chất hữu cơ chứa nitơ, được gọi là giai đoạn nitrat hóa, mất khoảng 100 ngày để hoàn thành. Trong các trường hợp được công nhận, thông lệ tiêu chuẩn chung là ủ ở 20 °C trong 5 ngày, sau đó đo, và dữ liệu đo được gọi là nhu cầu oxy sinh hóa trong 5 ngày. BOD5 viết tắt, vì vậy BOD5 đại diện cho nhu cầu oxy để phân hủy một số chất hữu cơ có chứa carbon, và BOD5 của nước thải sinh hoạt phải là khoảng 70%.

◆ Việc xác định BOD của năm ngày là lấy mẫu nước ban đầu hoặc mẫu nước được pha loãng thích hợp để chứa đủ oxy hòa tan đáp ứng yêu cầu của BOD năm ngày. Mẫu nước này được chia thành hai phần, một Hàm lượng oxy hòa tan trong ngày được đo ở một phần, phần còn lại được cho vào tủ ấm 20 °C, và đo hàm lượng hòa tan sau khi nuôi 5 ngày.

◆ Trong quá trình xác định BOD5, việc chọn đúng tỷ lệ pha loãng là rất quan trọng. Thông thường người ta tin rằng hệ số pha loãng được chọn phải sao cho sau khi mẫu nước pha loãng được ủ trong tủ ấm 20 °C trong 5 ngày, mức giảm oxy hòa tan của nó là thích hợp hơn khi ở mức 20% đến 80%. Tuy nhiên, đôi khi sai số thường do kiểm soát không đúng hệ số pha loãng của BOD5, và thậm chí hệ số pha loãng quá nhỏ để có được dữ liệu BOD5.

8. Mục đích của việc đo lường BOD là gì?

◆ BOD có thể phản ánh mức độ ô nhiễm chất hữu cơ của nước thải, càng nhiều chất hữu cơ trong nước thải thì lượng oxy tiêu thụ càng nhiều và giá trị BOD càng cao và ngược lại. Vì vậy, nó là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của chất lượng nước thải. Mặc dù phải mất nhiều thời gian để đo BOD và dữ liệu không kịp thời, nhưng chỉ số BOD là toàn diện - phản ánh tổng lượng chất hữu cơ một cách toàn diện, và mô phỏng - mô phỏng quá trình tự lọc của các thủy vực. Vì vậy, rất khó để thay thế nó bằng các chỉ số khác.

Đối với các nhà máy xử lý nước thải, mục đích của chỉ tiêu này là:

a. Nó phản ánh nồng độ chất hữu cơ trong nước thải. Chẳng hạn như nồng độ chất hữu cơ trong nước thải đầu vào và nồng độ chất hữu cơ trong nước thải đầu ra. BOD5 của nước đầu vào của nhà máy xử lý nước thải đô thị nói chung có thể đạt 150 ~ 350mg / L.

b. Nó được sử dụng để thể hiện hiệu quả xử lý của nhà máy xử lý nước thải. Việc giảm BOD5 trong đầu vào và nước thải chia cho BOD5 trong đầu vào là tỷ lệ loại bỏ BOD5 của nhà máy, là một chỉ số quan trọng.

c) Tổng lượng loại bỏ và BOD5 đầu ra của nhà máy xử lý nước thải thể hiện tổng công suất xử lý của nhà máy xử lý nước thải và tác động đến môi trường nước.

d. Nó được sử dụng để tính toán các thông số vận hành của kết cấu xử lý, chẳng hạn như tải trọng bùn BOD5kg (MISS) hoặc tải trọng thể tích BOD5kg / (m3 / d) của bể sục khí.

e. Phản ánh các số liệu kinh tế kỹ thuật của quá trình vận hành nhà máy xử lý nước thải, chẳng hạn như loại bỏ lượng điện tiêu thụ trên mỗi kg BOD (kWh) và loại bỏ lượng không khí cần thiết cho mỗi kg BOD5.

f. Đo mức độ sinh hóa của nước thải. Khi BOD5 / COD lớn hơn 0,3, có nghĩa là nước thải có thể được xử lý sinh hóa. Khi nó nhỏ hơn 0,3, xử lý sinh hóa khó khăn. Khi tỷ lệ giữa 0,5 và 0,6, quá trình sinh hóa dễ dàng thực hiện.

◆ Có thể thấy việc xác định BOD5 là rất hữu ích, là hạng mục đo quan trọng nhất trong nhà máy xử lý nước thải. Tuy nhiên, quá trình đo diễn ra trong thời gian dài và không thể thu thập dữ liệu kịp thời. Thử nghiệm COD phản ánh lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa chất hữu cơ trong nước thải bằng chất oxy hóa và giá trị dữ liệu của nó gần với nhu cầu oxy của tất cả các chất hữu cơ. Vì vậy, nó cũng được sử dụng rất nhiều, đo COD ngắn gọn, nói chung nhà máy xử lý nước thải đô thị COD  > BOD, nếu loại chất hữu cơ trong nước thải ít thay đổi thì COD và BOD có mối quan hệ nhất định, do đó COD trong ngày có thể được sử dụng để dự đoán giá trị BOD5.

◆ Theo số liệu vận hành của các nhà máy xử lý nước thải đô thị khác nhau, giá trị của SS và BOD5 nhìn chung là tương đương hoặc cao hơn một chút. Ví dụ, SS của mỗi nhà máy xử lý nước thải ở Thượng Hải cao hơn giá trị BOD5 khoảng 50 mg / L.

◆ Nếu BOD5 và SS tăng theo cấp số nhân trong nước thải đi vào nhà máy, có thể có một lượng lớn nước thải hữu cơ chảy vào nhà máy hoặc một lượng lớn phân đi vào nhà máy. Điều này sẽ làm tăng tải xử lý. Hiệu quả xử lý giảm, thậm chí tắc đường ống dẫn đến phải truy tìm nguyên nhân và có biện pháp xử lý.

9. Ý nghĩa biểu thị của nitơ tổng số, nitơ amoniac, nitơ nitrit, nitrat nitrat (N, NH4 +, NO2-NO-3)?

◆ Có rất nhiều chất hữu cơ chứa cacbon và chất hữu cơ chứa nitơ trong nước thải, chất hữu cơ trước đây sử dụng cacbon, hydro và oxy làm nguyên tố cơ bản. Loại thứ hai sử dụng nitơ, lưu huỳnh và phốt pho làm nguyên tố cơ bản. Trong quá trình phân hủy hiếu khí, các chất hữu cơ chứa nitơ cuối cùng sẽ được chuyển hóa thành các chất vô cơ như phân đạm amoniac, phân đạm nitrit, đạm nitrat, nước và khí cacbonic. Do đó, việc xác định 3 chỉ tiêu trên có thể phản ánh quá trình phân hủy của nước thải và mức độ vô tổ chức sau xử lý. Khi chỉ một lượng nhỏ nitơ nitrit xuất hiện trong nhà máy xử lý nước thải thứ cấp thì nước thải sau xử lý không ổn định, khi thiếu oxy thì phần lớn nitơ hữu cơ trong nước thải chuyển hóa thành các chất vô cơ, và nước thải đầu ra tương đối ổn định. sau khi chảy vào thủy vực. Nói chung, giá trị nitơ amoniac của nước thải đi vào nhà máy là khoảng 30 ~ 70mg / L. Nước cấp vào thường không chứa nitrit và nitrat. Nhà máy xử lý nước thải thứ cấp nói chung không thể loại bỏ một lượng lớn phân đạm, và có thể chuyển một phần nitơ amoniac thành nitơ nitrat khi mức độ xử lý cao.

10. Ý nghĩa của các chỉ số photpho và nitơ (P, N)?

◆ Hàm lượng phốt pho và kali trong nước thải ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật, tỷ lệ BOD5: N: P nên được duy trì trên 100: 5: 1 trong nước thải xử lý bùn hoạt tính. Trong các nhà máy xử lý nước thải đô thị, tỷ lệ này nói chung có thể đạt được . Một số nước thải công nghiệp không thể đạt được tỷ lệ này, và các chất dinh dưỡng phải được bổ sung vào nước thải.

11. Oxy hòa tan là gì, mục đích đo lường là gì?

◆ Oxy hòa tan đề cập đến lượng oxy hòa tan trong nước, nó có liên quan chặt chẽ đến nhiệt độ, áp suất, tác dụng sinh hóa của vi sinh vật. Ở một nhiệt độ nhất định, nước chỉ có thể hòa tan tối đa một lượng oxy nhất định, ví dụ, ở 20 ° C, giá trị bão hòa oxy hòa tan của nước cất là 9,17 mg / L.

◆ Trong xử lý nước thải thường xác định giá trị hòa tan của nước và bể sục khí, theo kích thước của nó để điều chỉnh nguồn cung cấp không khí, hiểu được mức tiêu thụ oxy trong bể sục khí để đánh giá tốc độ oxy của bể sục khí trong các điều kiện nhiệt độ nước khác nhau. Trong quá trình hoạt động, yêu cầu oxy hòa tan trong bể sục khí trên 1 mg / L, giá trị oxy hòa tan quá thấp cho thấy sự thiếu oxy trong bể sục khí, oxy hòa tan quá cao không chỉ lãng phí tiêu thụ năng lượng, mà còn có thể gây ra bùn lỏng lẻo, lão hóa.

◆ Nhà máy xử lý nước thải có chứa oxy hòa tan có lợi cho môi trường nước, trong điều kiện có thể, nên nhường lại một số oxy hòa tan.

◆ Oxy hòa tan là một thông số quan trọng trong quá trình tự làm sạch của cơ thể nước, nó có thể phản ánh mối quan hệ cân bằng giữa tiêu thụ oxy và oxy hòa tan trong cơ thể nước.

 

 

12, mối quan hệ giữa nhiệt độ nước và hoạt động?

◆ Nhiệt độ nước, nhiệt độ nước có mối quan hệ rất lớn với công việc của bể sục khí. Nhiệt độ nước của một nhà máy nước thải thay đổi dần dần theo mùa và hầu như không thay đổi nhiều trong một ngày. Nếu phát hiện thay đổi lớn trong một ngày, hãy kiểm tra xem có làm mát công nghiệp hay không. Trong phạm vi 8 ~ 30 ° C trong suốt cả năm, bể sục khí hoạt động dưới nhiệt độ nước dưới 8 ° C, hiệu quả xử lý giảm, tỷ lệ loại bỏ BOD5 thường dưới 80%.

13. Tải bùn là gì? Làm thế nào để điều chỉnh?

a. Tải bùn = số lượng BRD5 (nồng độ × lưu lượng) / tổng mlss trong bể sục khí (MLSS × tích lũy).

b. Bởi vì số lượng BRD5 ra khỏi bể chìm ban đầu được xác định trong chất lượng nước đầu vào, nói chung rất khó để điều chỉnh, điều chỉnh tải bùn, giảm MLSS, sau đó tăng tải bùn, tăng hoặc giảm MLSS nói chung bằng cách tăng hoặc giảm bùn để đạt được.

◆ Tải bùn có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả xử lý, tăng trưởng bùn và nhu cầu oxy, chúng ta phải chú ý đến việc nắm bắt. Nói chung, tải bùn là 0,2 ~ 0,5 kg (BOD5)/(kg.d, nằm trong khoảng 0,3kg (BOD5)/kg (MLSS).d".

14. Tải trọng thể tích của bể sục khí?

　　◆ Khối lượng BOD5 mà khối lượng bể sục thể tích chịu mỗi ngày được gọi là tải trọng thể tích kg (BOD5)/(m3.d)。 Tải trọng thể tích đại diện cho nền kinh tế của việc xây dựng bể sục khí này. Tải trọng thể tích và nồng độ hỗn hợp và tải bùn có mối quan hệ như sau:

BV=x.B5, kiểu trung (x tức MLSS).

15, ý nghĩa tuổi bùn bùn?

◆ Tuổi bùn = số MLSS trong bể sục khí (MLSS × tích tụ bể) / lượng chất rắn trong bùn còn lại (lượng khí thải × nồng độ bùn thải).

◆ Tuổi bùn bùn là tỷ lệ tổng lượng bùn hoạt tính làm việc trong bể sục khí so với lượng bùn còn lại thải ra hàng ngày, đơn vị là d. Khi chạy trơn tru, nó có thể được hiểu là thời gian lưu trú trung bình của bùn hoạt tính trong sục khí.

◆ Tuổi bùn của hệ thống bể sục khí nói chung là khoảng 5 ~ 6d. Khi đạt đến giai đoạn nitrat hóa, tuổi bùn phải đạt 8 ~ 12d hoặc cao hơn.

◆ Tuổi bùn bùn và tải bùn có mối quan hệ ngược lại, tuổi bùn dài, tải trọng thấp và ngược lại, nhưng không phải là mối quan hệ chức năng tỷ lệ ngược tuyệt đối.

16. Nồng độ rắn lơ lửng hỗn hợp (MLSS)?

◆ Nồng độ chất rắn lơ lửng hỗn hợp là số lượng chất rắn lơ lửng hỗn hợp sau khi trộn nước thải và bùn hoạt tính trong bể sục khí, đơn vị (mg / L), nó là một chỉ số để đo số lượng bùn hoạt động trong bể sục khí, do sự đơn giản của việc xác định, thường sử dụng nó như là một chỉ số để đo lường sơ bộ lượng vi sinh vật bùn hoạt tính. MLSS thường là 1000 ~ 4000 mg / L trong việc thúc đẩy sục khí, trong bể sục khí hỗn hợp hoàn toàn được xây dựng, rễ MLSS của sục khí không khí ít hơn 8000 mg / L. Điều này là do MLSS quá cao. Cản trở việc bơm oxy cũng làm cho nó khó khăn để chìm trong một hồ bơi chìm thứ hai.

17. Nồng độ rắn lơ lửng dễ bay hơi hỗn hợp (MLVSS)?

◆ Nồng độ rắn lơ lửng dễ bay hơi của hỗn hợp đề cập đến trọng lượng của các chất hữu cơ trong chất rắn lơ lửng hỗn hợp (thường được đo bằng lượng bỏng ở 600 ° C), vì vậy một số người nghĩ rằng nó có thể đại diện chính xác hơn số lượng vi sinh vật bùn hoạt động so với MLSS. Tuy nhiên, MLVSS cũng bao gồm các chất hữu cơ không hoạt động không phân hủy, cũng không phải là chỉ số lý tưởng để đo MLSS, đối với nước thải sinh hoạt, thường là khoảng 0,75.

18. Chỉ số bùn (SVI)?

◆ Chỉ số bùn đề cập đến hỗn hợp bể sục khí sau khi chìm tĩnh 30min, tương ứng 1g bùn khô chiếm dung tích (tính bằng ml) tức là:

SVI = hỗn hợp 30min sau khi trầm tích bùn lắng đọng (ml) / bùn khô nặng (g).

Giá trị SVI phản ánh tốt hơn mức độ lỏng lẻo của bùn hoạt tính và hiệu suất lắng đọng ngưng tụ. Bùn hoạt tính tốt SVI thường nằm trong phạm vi từ 50 đến 300, nồng độ bùn SVI quá cao, trong cùng một nồng độ đo được giá trị SVI có giá trị. Ngoài ra, vì kích thước của thùng chứa đo lường có ảnh hưởng nhất định đến số lượng được xác định, các thùng chứa phải được xác định thống nhất.

 

Xem thêm Tại sao xử lý và làm thế nào để đối phó với nước thải đô thị và công nghiệp?