1、微生物应用现状
1.1 微生物菌剂中微生物菌种多样化不足
目前市场上的微生物菌剂中能够包含的微生物菌种只有1~2种,这样的微生物菌剂针对污染物种类、特征相对单一的污水处理较高,面对污染物难降解、特征复杂化的污水处理能力较低,并不能够完全负担起当前城市生活污水、工业生产废水的综合降解,发展空间还有很大。若能够实现对菌剂中微生物菌种的多样化,微生物在污水处理中的应用水平也能够得到很大的tigao。
1.2 微生物对污水的处理受到温度制约
微生物相较于化学试剂大的特点在于“活性”,这也使得微生物的繁殖、代谢受到温度的制约较大,不同种类微生物对于温度有着不同的要求,在不适宜的温度中轻则活性降低、处理效果降低,重则微生物大面积死亡、污水处理效果无法达到排放标准。而对于温度的控制则加大了污水处理厂的生产成本和技术难度,这也是微生物在污水处理中应用水平较低的重要限制因素。
2、微生物在污水处理中的应用方法
2.1 活性污泥法
活性污泥法在污水处理中的应用主要依靠曝气池、沉淀池来实现,曝气池通过曝气来实现污水与活性污泥的充分融合,为活性污泥中的微生物提供了吸附、分解、利用污水中污染物的机会,而无法被微生物所利用的部分则跟随污泥进入沉淀池沉淀,沉淀池中辐流而出的清水中基本已经完成污染物的去除,达到国家标准可以进行排放。活性污泥法中会牵扯到污水处理厂生产成本的除了微生物菌剂的消耗外,还有曝气池中曝气所消耗的电能成本,因此曝气池中曝气模式可以分为完全混合曝气、延时曝气等多种模式,意在控制曝气过程中消耗的成本,达到优的污水处理效果。
针对含盐高有机物污染水源,反渗透系统主要工艺目标自然由保证高脱盐率让位于降低污染速度与降低清洗频率,且反渗透的工艺形式与膜堆结构也需要进行相应的调整。为了表述方便,本研究以下部分将含盐高有机物污染水源简称为“污水”,进行污水处理的反渗透系统简称为“污水系统”。
系统运行模拟软件中没有直接反映有机污染的相应指标,间接反映污染速度的指标有浓差极化度与通量均衡度。浓差极化度是膜表面截留物浓度与给浓水流道中截留物浓度的比值,该比值越高越容易形成膜污染;通量均衡度是指沿系统流程各膜元件产水通量的一致程度,常以系统前后两段平均通量的比值(称为段通量比)及系统流程前后两端元件通量的比值(端通量比)加以表征,严重的通量失衡将产生污染失衡,进而导致清洗频率增加及膜性能衰减速度增加。
针对污水进水条件,为降低系统污染速度,除了采用抗污染膜品种与降低系统通量之外,还应努力降低浓差极化度与tigao通量均衡度这两项运行指标,以及其他能够有效降低污染速度的工艺措施。
笔者采用模拟计算方法对反渗透系统加以分析,模拟软件采用海德能公司的反渗透系统设计软件IMSdesign。
2、元件品种与设计通量
针对含盐污水水源,系统所用膜品种应该采用高工作压力、宽通道甚至电中性的抗污染膜品种(例如LFC3-LD)。其中,高工作压力指标有利于系统沿程的通量均衡,0.8636mm的浓水隔网通道宽度有利于tigao膜元件的抗污染能力,膜表面的电中性可有效降低带有正电荷或负电荷性质的有机物在膜表面的吸附性污染。
为了保证系统稳定运行,系统进水的有机污染物浓度越高,则系统设计通量(或称平均通量)越低。根据反渗透系统设计导则,以超微滤工艺为预处理的污水系统设计通量应为12.6~22.3L/(m2•h)。
本研究中的设计计算以较高进水有机物含量(如COD为50mg/L)、进水含盐量1500mg/L、进水温度25℃(一般工业污废水的水温较高)、系统回收率75%、产水liuliang20m3/h、平均通量14.9L/(m2•h)及36支8040膜元件等设计条件与设计指标的“特定系统”为例展开讨论,特别是对上节所述降低污染速度的浓水回流、段间加压、缩短流程及立式安装等4项工艺措施进行分析。
需要指出的是,由于采用低通量指标,将使系统段通量比增高,而膜壳浓水liuliang降低。