CEAO工艺

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厌氧处理工艺在工业废水的运用已有30多年的历史。近20年来,随着微生物学、生物化学等学科发展和工程实践的积累,通过不断的开发,使它在理论和实践上有了很大进步,在处理高浓度有机废水方面取得了良好效果。
中文名
CEAO工艺
别    称
厌氧处理工艺
用    途
工业废水的处理
全    称
水解酸化+好氧工艺

CEAO工艺工艺概述

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CEAO工艺,既水解酸化+好氧工艺,是一种厌氧生化水处理工艺。主要用于污水有机物降解处理。

CEAO工艺厌氧处理机理

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厌氧处理是利用厌氧菌的作用,去除废水中的有机物,通常需要时间较长。

CEAO工艺反应步骤

厌氧过程可分为水解阶段、酸化阶段和甲烷化阶段。
水解酸化的产物主要是小分子有机物,使废水中溶解性有机物显著提高,而微生物对有机物的摄取只有溶解性的小分子物质才可直接进入细胞内,而不溶性大分子物质首先要通过胞外酶的分解才得以进入微生物体内代谢。例如天然胶联剂(主要为淀粉类),首先被转化为多糖,再水解为单糖。纤维素被纤维素酶水解成纤维二糖与葡萄糖。半纤维素被聚木糖酶等水解成低聚糖和单糖。
水解过程较缓慢,同时受多种因素的影响,是厌氧降解的限速阶段。在酸化这一阶段,上述第一阶段形成的小分子化合物在发酵细菌即酸化菌的细胞内转化为更简单的化合物并分泌到细菌体外,主要包括挥发性有机酸(VFA)、乳醇、醇类等,接着进一步转化为乙酸、氢气、碳酸等。酸化过程是由大量发酵细菌和产乙酸菌完成的,他们绝大多数是严格厌氧菌,可分解糖、氨基酸和有机酸。

CEAO工艺对苯环化合物的作用

厌氧微生物对苯环化合物也具有降解作用。低分子量的苯环化合物受到厌氧降解时,要经过三个步骤。
第一步是:惰性的化合物受到活化,其中包括羧基化反应、厌氧羟基反应和CoA硫醚键的形成,苯环化合物必须形成一些苯环中间产物,以便接受到还原攻击,这些反应包括脱羟基反应或转羟基反应;
第二步:中心苯环中间产物受到厌氧微生物生物还原酶的攻击,形成脂环化合物通过生物作用形成3-氧代化合物或直接还原成3-氧代化合物;
第三步:非脂环化合物被转化为中心代谢物。
经研究发现,将厌氧过程控制在水解和酸化阶段,可以在短时间内和相对高的负荷下获得较高的悬浮物去除率,并大大改善和提高废水的可生化性和溶解性。且水解酸化不需要密闭的池,也不需要复杂的三相分离器,出水无厌氧发酵的不良气味,因而也不会影响废水处理厂的环境,所以将厌氧控制在水解酸化阶段。

CEAO工艺布水方式

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水解酸化的处理效果主要取决于其生物污泥浓度和布水效果,如果厌氧污泥达不到一定的浓度,布水效果不好,厌氧部分的处理效果将会很差,厌氧污泥的流失也将造成系统无法正常运行。许多厌氧处理工艺达不到要求,原因就是厌氧污泥的浓度低和布水效果差,造成进出水短流。厌氧布水是否均匀和厌氧污泥浓度的高低将决定厌氧池功效好坏。

CEAO工艺布水方式比较

水解酸化池布水主要有潜水搅拌和脉冲布水方式,以下就这两种布水方式进行性能比较,见下表。
表4--2 CEAO脉冲布水与潜水搅拌器性能比较
布水方式
项 目
CEAO 脉 冲 布 水
潜 水 搅 拌
布水效果
布水效果好,生物污泥流失少
布水效果一般,生物污泥流失多
因此需设沉淀池和污泥回流系统
施工方式
需增设出水槽
无出水槽
配水均匀性
均匀性良好
均匀性一般
设备维修
方便易行
不方便,需吊出水面维修
设备性能
稳定可靠
国产设备难以达到要求
进口设备价格较高
动力消耗
无、仅靠水泵自身扬程即可
潜水搅拌机和污泥回流泵能耗较大
由上表可以看出,不管是从保证厌氧处理效果,还是从运行费用等来看,选择脉冲布水是比较合适的。
自动高效脉冲布水器是根据厌氧池对水流状态的要求及目前各种布水器的特点而研究开发出来的,是一种更为理想的高效节能、操作可靠的布水系统。
自动高效脉冲布水器是利用虹吸管中快速流动的水流将主管道中的空气带走,使主管道内形成一定的真空度,在管道内外大气压的作用下容器中的水进入主管道后排入池中。由于水流速度很快,布水能在短时间内完成,达到脉冲的效果,搅起池底的污泥,使其与池内污水不断充分混合,厌氧菌与污水中的有机物得到充分的接触反应。

CEAO工艺脉冲布水器优点

①结构简单,不需复杂的设备,整个吸气布水过程靠水力自动完成,维护管理方便;
②能耗低,效率高,除进水提升外无需其他的动力;
③配水均匀,水力搅拌效果好;
④使用寿命长等。

CEAO工艺工艺特点

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1) 产生剩余污泥较少
厌氧产生的剩余污泥比好氧和物化法都要少得多,并且污泥脱水性有较大的改善,减少了污泥的处置费用。
2) 对营养物质的需求较少
单一的好氧处理要求BOD︰N︰P比为100︰5︰1。而对厌氧处理BOD︰N︰P比可为350︰5︰1,可减少营养料的投加。
3) 投资省、占地少
本工程在保证达标排放前提下,占地少,能有效节约投资。
4) 处理效率高
因采用了厌氧单元,改善了废水可生化性,因而提高了整个生化处理单元的效率。
5) 耐冲击负荷好
水解酸化处理单元不仅有降解污染物的作用,还可以缓解冲击负荷。
6) 操作管理方便
由于采用水解酸化+好氧,故系统稳定,抗冲击能力强,不会产生污泥膨胀,不会造成沉淀池漂泥,运行稳定,操作管理方便。
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