生活污水一體化處理設備
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每臺污水處理設備的處理水量不同，價格不同、歡迎新老客戶朋友來dian咨詢 目前, 污水處理的普及率越來越高, 而污水處理的能耗問題也愈發突出, 在典型的污水好氧生物處理系統中, COD的去除是通過曝氣實現的, 通常需要高于2.0 mg·L-1的溶解氧來降低污水中的COD, 而曝氣是污水處理系統中能源消耗多的部分, 據統計, 約占總電量消耗的50%~60%.在曝氣階段, 污水中的COD被轉化為CO2排放到大氣中, 常規活性污泥法中, 二氧化碳的總排放量為0.544~0.616 kg·m-3, 有機質沒有被有效利用.

與好氧生物處理技術相比, 厭氧生物處理技術無需曝氣, 可通過厭氧微生物將污水中的COD轉化為甲烷和二氧化碳等, 節省能耗的同時可產生清潔能源甲烷, 甲烷是一種非常有價值的碳氫化合物生物燃料, 其熱值高達36.5 MJ·m-3.傳統的厭氧生物處理技術主要集中于高濃度廢水, 如食品廢水、養殖廢水和酒精廢水等, 對于低濃度的城市生活污水研究較少, 其原因是在常溫和低濃度條件下厭氧微生物生長緩慢, 而隨著能源的日益緊缺及厭氧生物處理技術的不斷發展和完善, 越來越多的研究者把目光轉向低濃度污水的厭氧生物處理,, 通過分離水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(sludge retention time, SRT)維持系統內的微生物數量來克服厭氧微生物生長緩慢, 反應速率低的缺點.
厭氧濾池(AF)是一種內部填充固體濾料的反應器, 微生物在濾料表面附著生長, 形成厭氧生物膜, 通過生物膜內微生物的生化反應及濾料層的吸附截留作用降解轉化污染物.厭氧生物濾池微生物量高、抗沖擊負荷能力強, 可以有效地分離水力停留時間(HRT)與污泥停留時間(SRT), 運維成本較低, 是一種理想的厭氧反應器形式.
生活污水一體化處理設備本研究以實際生活污水配加葡萄糖為研究對象, 采用火山巖為濾料, 對上向流厭氧濾池(UAF)處理低濃度城市生活污水的可行性進行了研究, 利用小試反應器探究了在不同水力停留時間(HRT)下, 反應器的處理效果以及主要的產甲烷菌群的變化, 以期為上向流厭氧濾池工藝(UAF)在城市生活污水厭氧處理中的應用與推廣提供指導.
本研究采用上流式厭氧濾池(UAF),反應器主體由有機玻璃制成, 濾柱內徑18 cm, 總高195.4 cm, 其中濾料層高110 cm, 有效容積為28 L.本實驗所用濾料為火山巖濾料, 直徑為3~5 mm.濾柱每隔20 cm設1個取樣口, 共6個取樣口.反應器主體纏繞加熱帶并包裹保溫棉, 維持反應器內溫度為35℃±1℃.
接種污泥取自北京某流域管道底泥及北京工業大學生活污水儲水箱底泥, 二者按1：2投加, 投加污泥濃度(mixed liquid suspended solids, MLSS)為10g·L-1.
1.2 反應器的啟動與運行控制
反應器在HRT=24 h的條件下啟動, 進水COD濃度為110.7~404 mg·L-1, 平均濃度為244.6 mg·L-1, 運行28 d后, COD去除率可穩定達到75%以上, 此后進入HRT優化期, 共分為5個不同階段, 分別為24 h(第29~49 d)、18 h(第50~70 d)、12 h(第71~97 d)、5 h(第98~136 d)和2.5 h(第137~178 d), 以達到低HRT條件下城市生活污水厭氧生物處理.每次HRT的改變均在前一階段運行穩定后進行.
1.3 常規分析方法
水質分析方法：COD采用快速消解分光光度法[北京連華永興科技發展有限公司, 5B-3(C)]測定.
掃描電鏡方法：首先將濾料樣品置于2.5%戊二醛中, 于4℃冰箱中固定1.5 h, 用磷酸緩沖液沖洗3次后分別用50%、70%、80%、90%和乙醇進行脫水, 每次10~15 min.然后分別用乙醇/乙酸異戊酯(1：1)、純乙酸異戊酯各置換一次, 每次15 min.干燥噴金后采用掃描電鏡(Hoskin Scientific, Tokyo, Japan)對樣品進行觀察.
揮發性脂肪酸(volatile fatty acid, VFA)和氣態甲烷(gCH4)用裝有氫火焰離子化檢測器(flame ionization detector, FID)的Agilent 7890A系列氣相色譜(Agilent Technologies, USA)進行分析, 揮發性脂肪酸(VFA)分析測定前水樣經0.45 μm濾膜過濾.
1.4 分子生物學分析方法
為了表征反應器中菌群結構變化, 對接種污泥以及不同HRT條件下穩定期的生物膜樣品進行DNA提取和實時熒光定量PCR(quantitative real-time PCR, QPCR)分析.為了考察不同高度濾料層菌群結構的特征, 在第Ⅳ階段(HRT=5 h), 從反應器上(80 cm)、中(40 cm)和下(0 cm)這3個位置取生物膜樣品進行DNA提取和QPCR分析.
通過振蕩將生物膜與濾料分離, 并在凍干機(Labconco, USA)中冷凍干燥.使用用于土壤的快速*(MP Biomedicals, Solon, OH, USA)從凍干樣品中提取DNA.提取后用NanoDrop One(Thermo Fisher Scientific, Wilmington, DE, USA)測量DNA濃度和純度.
對反應器中4種關鍵的產甲烷菌進行QPCR分析, 所用特異性引物如表 2所示, QPCR反應體系為20 μL, 包括10 μL SYBR Premix Ex TaqTM Ⅱ(Taraka, Japan)試劑, 1.6 μL引物, 6.4 μL無菌水, 2 μL模板DNA.采用Stratagene MX3005p thermocycler (Agilent Technologies, USA)儀器進行定量.