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我司在2019年获得厌氧生化干扰素的发明专利:
渗滤液处理的基本情况:
1.渗滤液中有机物含量高:含有低分子量的脂肪酸类、中等分子量的灰黄霉酸(富里酸)类,及高分子量难降解的腐殖质(胡敏酸)类有机物。虽然渗滤液中某一特定的污染物浓度不算太高,但由于污染物种类繁多,因此其总量巨大。经鉴定,垃圾渗滤液中有近一百种有机化合物,其中22种以上被中国和美国列入EPA环境优先控制污染物的黑名单。
2.重金属含量大,色度高且恶臭:渗滤液含多种重金属离子,当工业垃圾和生活垃圾混埋时重金属离子的溶出量往往会更高。渗滤液的色度可高达2000倍-4000倍,并伴有极重的腐败臭味。
3.微生物营养元素比例失衡:垃圾渗滤液中有机物和氨氮含量太高,但含磷量一般较低。COD值和B0D值浓度都很高,COD值一般在30000-70000mg/L,BOD/COD却低于0.5,说明可生化性差。
4.渗滤液盐分情况:电导率在20000-40000us/cm,pH值在5.0-7.0的微酸性溶液,其中的盐分组成离子主要是一价离子和二价离子,一价离子主要有钠离子、钾离子、氯离子、铵离子等,二价三价离子主要有镁离子、钙离子、碳酸根离子、硫酸根离子、磷酸根离子等,还有汞、铜、锌、铅、镉、铍、钡、镍、砷、铬、硒等重金属。其中形成的盐分有易溶于水的氯化钠、氯化钾、氯化铵、硫酸铵、碳酸铵等,形成微溶或者难溶的盐分有六水合磷酸铵镁、硫酸镁、硫酸钙、碳酸钙、碳酸镁等。
5.渗滤液中各种离子浓度比较高:有氯离子、钠离子,铵离子、硫酸根以及钙、镁离子,通常的离子浓度为:氯离子1000-5000mg/L、钠离子1000-3000mg/L,铵离子1000-3500mg/L、硫酸根约有1000-4000mg/L、磷酸根离子约有100-300mg/L、钙离子约有4000-10000mg/L、镁离子约有1500-3500mg/L、总碱度约有7000-15000mg/L等。
厌氧系统稳定运行的重要条件:
厌氧反应器保持稳定运行的三个重要前提条件
反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥;适宜温度和pH值
自产气和进水的均匀分布,在厌氧污泥床能形成良好的自搅拌作用,保证厌氧活性污泥与渗滤液进水最充分均匀混合接触
设计合理的三相分离器,能使沉降性能良好的颗粒污泥保留在反应器内。
打破UASB池稳定运行的祸首—黑晶物形成的必然性
因渗滤液中高悬浮物、盐份、碱度、微溶盐、重金属离子等;进入UASB池内发生厌氧综合反应(水解/发酵/产乙酸/甲烷化),COD在降解过程中形成大量碱度,使pH值升高,加之温度上升等因素,微溶盐的稳定条件被打破,快速析出无数黑晶核,并长大为晶粒,最终形成极硬的黑色结晶物,堵塞管网破坏厌氧反应稳定的基本条件,黑晶物的主要成份为六水合磷酸铵镁碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙等。
厌氧系统发生黑晶堵塞检修图例:
实施厌氧干扰素技改处理及其作用过程:
对UASB系统实施厌氧干扰素技改处理,采纳我司提供的针对性优化整改建议,并落实各单元的技术调整建议,可良好解决厌氧循环管网的黑晶堵塞问题,提升厌氧菌群对高分子难降解有机物的分解率,使厌氧系统保持长周期满负荷稳定运行,增量使用可逐步超负荷到110%以上处理,并能使老结晶垢逐步软化疏松脱落。
厌氧干扰素的作用机理:
催化繁殖理论:厌氧生化菌群,其自生繁殖需要消耗各种营养源及化学离子,厌氧干扰素中提供有多种营养成分及镍盐、类多糖类催化酶类物质,可优化改善厌氧进水营养成分比例,能促使厌氧菌群健康优质繁殖,改善活性污泥自絮凝性能,促使其颗粒化,提升抗渗滤液波动冲击能力,以及非溶解性大分子物的生化降解能力,使去C0D的降解能力稳定在85%以上,增量使用能厌氧系统实现超设计处理负荷运行。
螯合分散理论:UASB装置生化处理过程中,当渗滤液中过饱和的微溶结品离子在pH和温度升高、水力搅拌及微生物生化等条件综合作用下,就会处于不稳态而产生黑色结晶物;厌氧干扰素分子的整合基团则优先与结晶离子发生整合反应,形成单环、双环和多环整合物类悬浮物,经沉降后与污泥一起被排除出系统:整合作用大幅 减少了结晶离子在渗滤液中的过饱和度,并通过双电层电荷作用,分散阴离子(如C032-、S0421、P043-、Si03³-等)的接触,使得形成结晶物的几率大幅下降。
干扰结晶理论:厌氧生化干扰素中含大量阴离子型物质,与管网壁所带电荷刚好相反,进入渗滤液管网中的干扰素分子,即会优先网铺吸附于管网壁面,对晶核在管网壁的正常生长发生干扰作用,使晶核(晶粒)在管壁不能再按点阵有序生长长大,还能使已结晶品体结构发生畸变和置换,不能再生长为致密的垢层。
厌氧生化干扰素的理化指标:(参考我司企业标准:Q/WCKJ1907-2019)
厌氧生化干扰素的用途:
厌氧生化干扰素广泛用于渗滤液生化处理的厌氧工段,优化渗滤液水质的理化性能,催化微生物繁殖活性,促使厌氧污泥颗粒化,提高有效污泥浓度改善渗滤液的可生化性,持续稳定并提升厌氧处理出力和抗负荷冲击能力,本品用量提升则促进效果越好。
厌氧干扰素能有效解决厌氧循环管网频繁发生结晶堵塞、进水分布偏流、出水跑泥等问题,保障生化工序高效稳定长周期运行,减少人工频繁检修厌氧设备的劳苦厌恶工作,降低系统运行成本;增量使用还能缓慢消解管网壁的老黑晶垢,缓慢恢复厌氧循环量。
厌氧生化干扰素的使用方法:
1.厌氧干扰素使用浓度视渗滤液水质的微溶盐份、COD值、活性污泥情况和运行参数而异,一般用量为100-150g/m³以进水原液计算。初期增量投加可缓慢消解管网内的老黑晶物,使循环回流量逐步提升起来
2.将厌氧干扰素使用小型计量泵,连续均匀加入厌氧进水泵出口主管中,或循环泵的回流口(罐体)附近处,并按我司建议操作使用方案,调整厌系统部分工艺控制和水质指标参数,做好各运行数据记录表;
3.我司专职工程师会在现场调试,直至厌氧好氧池稳定高效处理运行。根据厌氧好生化处理数据的具体情况,调整出厌氧改性剂较适合的添加量,保障生化系统高负荷持久稳定运行。
使用厌氧生化干扰素的好处:
1.优化改善渗滤液的营养成分比例,酶催化发酵菌群对大分子不溶性有机物及动植物油类的降解能力,促使厌氧活性污泥颗粒化,持续有效稳定并能提升生化处理负荷,丰水期还可实现超负荷运行,防止发生渗滤液外运、环保、安全类等应急事件:
2.优化后续MBR生化系统所需的碳源质量,改善好氧活性污泥性状以及抗负荷冲击能力,可控制硝化池污泥浓度和溶解氧保持在相对低位运行,减少风机长期超负荷运转现象,还能适当降低电耗和污泥产量:减少消泡剂用量甚至停用,同时也延长了硝化MBR系统清池维修周期。控制剩余大分子物质对UF滤网及膜的污堵机率,延长超滤系统的清洗周期,减少或避免人工捅膜等工作,以过往长期运营实践项目来看对生化MBR膜系统无副作用。
3.良好解决厌氧循环管网频繁结晶堵塞问题(结晶率减少85%以上),保持循环进水均匀分布和良好的水力均质自搅拌功能,罐池容积得到最大有效利用:保持三相分离器(UASB/IC/I0C/EGSB等庆氧形式)或者填料(UBF/USAB厌氧形式)的正常功能,池底排泥顺畅,防止难降解有机物对后续工序的冲击:增量投加使用,还可以缓慢去除管网内的老黑晶垢,逐步恢复厌氧循环回流量,保障厌氧工序持久稳定运行,延长维修周期,使清池大修时间达到4-6年/次;
4.有效减少各类仪表因结晶物导致在线失灵,保持数据准确、可执行性强、故障维修率低,各泵叶轮、壳体长期干净基本不产生新黑晶物,低功耗长期正常运行,避免发生超负荷运转现象。