污水處理中的VSS是什么
5.1.1 VSS負荷
有機物負荷是 影響 污泥消化的重要因素,本試驗用VSS負荷來分析不同污泥投配率的消化效果。
從表2中可見5%投配比的VSS負荷為1.01g/(L . d),大于4%投配比0.79g/(L . d)的污泥負荷。4%投配率的消化時間為25天,5%投配率的消化時間為20天。根據資料介紹,最佳消化時間為25天左右。
5.1.2 pH值和堿度
從 理論 上看消化反應的兩個階段,第一階段主要是兼性厭氧菌起作用,首先是細菌表面和周圍介質中的酶將高分子有機物水解成水溶性簡單有機物,兼性菌將這些簡單有機物通過細胞膜的選擇吸收并在細胞膜內代謝,產生的揮發性脂肪酸、醇、醛、酮等都是第二階段甲烷菌的養分,產酸菌和甲烷菌必須在適當pH值和堿度范圍內才能保持代謝平衡,消化才能正常進行,試驗中兩種投配比正常運行時pH均在7.05~7.5之間,堿度超過2 300mg/L。說明此時pH值范圍和堿度是較合適的。
5.1.3 VSS的消化率
有機物的消化率隨時間的延長而增加。但本次試驗4%投配率時VSS的消化率僅為48.45%,反略低于5%投配率VSS的48.56%消化率。其主要原因是4%投泥是在8月下旬和9月上旬,這一季節雨量較大,截流污水沉淀試驗污泥中VSS含量較低,僅為45.08%,在含水率相同時, 自然 VSS低時會使消化率有一定下降。因此在試驗結果中并沒有表現出4%投配率的消化率高。
5.1.4 含水率
消化污泥的含水率均較低,為91.81%~95.95%是因為沉淀試驗每天排一次污泥,污泥在池底沉積時間較長,有一定的濃縮。因此提高了污泥有機質的含量,使VSS的量增加,單位污泥產氣量達20.79L/L,但單位VSS產氣量為1.02L/g~1.06L/g。另外含水率低使容積負荷加大。
5.1.5 產氣量
日平均產氣量實際是單位污泥在整個消化過程產氣時的積分和,可用公式表示 式中V——產氣量;
f(t)——是隨時間、有機物濃度、成分、溫度等變化的產氣量的函數;
n——停留天數。
在單位污泥VSS含量相等、消化條件相同時,污泥負荷大,日平均產氣量高,單位污泥產氣量低;污泥負荷小,日平均產氣量低,單位污泥產氣量高。因此在設計中應綜合考慮單位污泥產氣量和平均產氣量,以合理發揮消化設備的處理效果。
5.1.6 氣體成分
污泥消化產生的氣體中主要成分有CH4、CO2、N2、CO等,在試驗過程中對氣體成分的含量做了多次測定,其測定結果統計于表3中。表3 氣體成分分析表日期 Ⅰ柱 日期
Ⅱ柱4%投配比
CH4
/% CO2
/% N2
/% H2 CH4
/% CO2
/%
N2
/%
H2
9.14 2.1 0.13 73.1 微量 9.9 43.7 10.1 39.2 微量
9.17 6.8 0.1 63.3 微量 9.11 52.6 6.2 17.2 微量
9.21 11.4 0.23 67.3 微量 9.17 85.7 6.1 4.5 微量
9.23 77.9 11.5 8.0 微量 9.20 84.2 9.0 6.2 微量
9.25 78.0 16.0 7.0 微量 日期 Ⅱ柱5%投配比
9.27 83.0 0.6 12.0 微量 10.9 77.0 9.8 6.2 微量
9.28 84.3 5.8 6.5 微量 10.11 76.5 9.5 5.4 微量
10.5 73.5 5.1 22.0 微量 10.20 81.3 5.9 6.2 微量
10.9 65.0 3.3 20.9 微量 11.3 68.5 9.2 4.6 微量 從本次試驗兩種投配比率單位VSS產氣量看,均高于美國污水處理廠設計手冊所提出的值。另外VSS產氣量和分解單位VSS產氣量均高于美國污水處理廠設計手冊所給的值,基本原因是美國污水處理廠污泥是混合污泥,本次試驗是初沉池污泥。
5.2 污泥消化歷程試驗結果分析
Ⅰ柱進行消化歷程的試驗,考察整個污泥消化周期,并了解污泥消化各時期產氣及pH值變化 規律 。圖1和圖2為全程消化過程產氣量和pH值變化曲線。
圖1 消化歷程產氣量曲線 圖2 消化歷程pH變化曲線 整個產氣過程分為兩部分,前一部分產氣量達到高峰前,產氣量逐日增加。消化過程由酸性發酵向堿性發酵階段過渡,開始階段pH值低,酸度高,后一階段堿度升高,pH值升高到7以上,產氣高峰過后實際上柱內有機物含量下降,營養不再過剩,產氣量逐日下降,當泥中可分解的有機物消耗將盡以后,產氣消化過程結束。可見消化周期為28天~29天。從產氣量變化曲線中可以看出消化12天左右產氣量達到高峰,pH值在7.5左右產氣量最大,說明甲烷菌消化控制pH在7.5左右最為適宜。開始階段抽測的堿度為170mg/L,后一階段抽測的堿度為2 700mg/L。分析結果可見前一階段CH4含量低,N2含量高,中后期CH4含量高,CO2和N2含量低。
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