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什么是电流伤害事故?
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为何我国高端装备上的螺栓几乎100%进口?
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神华宁煤400万吨/年煤炭间接液化项目合成气净化装置?
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高变催化剂一般采用什么作为其主剂、助剂?
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液泛现象如何处理??
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地面火炬保温材料 请教各位大神,地面火炬内部一般用什么保温材料呢?保温材料的厚度怎么计算呢?望大侠们赐教!?
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气流床粉煤气化炉激冷室液位随煤种变化而变化,且较为明显,请问各位云友,这是什么原因造成的呢?
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VOCs在线安装率为0,某县\?
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请教用乌洛托品(六亚甲基四胺)制备苄胺的问题!?
<STRONG><BR></STRONG> < >各位大虾!</P> < > 小弟,最近做氯苄,用乌洛托品(六亚 甲基 四胺)方法,制备苄胺。原料里有个 甲酯 ,反应过程中有什么副反应。</P> < > 我具体操作:用乙氰做溶剂,原料和乌洛托品=1:1.1,然后回流,刚开始回流30分钟后,生成很多固体,我延长了3个小时,固体比原来少了很多!过滤固体,加入6N HCI 回流。碱化,得到的产物很杂,而且收率很低!是否该过程中,原料中的甲酯有副反应!</P> < > 还有,我看了其他文献,用 乙醇 作溶剂,35~40℃,反应几个小时!氯仿作溶剂常温搅拌24小时,不止到哪个条件比较好一点!</P> < > 还有,反应点板怎么确认,中间的固体,TLC能跑开吗?还是原点!</P> < >麻烦各位大虾!有什么好的建议,给我发邮件!小弟,非常感谢!</P> < ><a href="http://www.organicchem.com/bbs/mailtpaul_888@vip.163.com" target="_blank" ><FONT color=#000000>paul_888@vip.163.com</FONT></A></P>
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设备、原料采购调研计划书该怎么写,求助模板?
工厂生产所需设备及原料采购的调研计划书该怎么写,求助模板?都有哪些部分和注意的要点。
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浸泡在液氮中的球形真空罐问题?
想做一个浸泡在 液氮 中的球形 真空罐 ,球形罐想用两个半球加法兰及垫片连接,,球罐上有抽真空孔. 球罐想选用铜材料,垫片想选用 石墨 金属缠绕片.球罐内径16cm,真空保持在3*10-4pa. 这样是否可行? 选用两个半球合在一起的目的是:当真空室里的线路有改变时,方便拆卸更换. 用法兰连接是否可行?有没有其它更好的连接方案?
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低压甲醇循环机故障?
请教高手: 我们厂低压 甲醇 生产工艺中,现在有一台循环气 压缩机 ,空转正常,但是一加压到4.0MPa左右时电机就超电流、跳车。设备盘车轻松、运转无异常响声。电器也检查不出问题。想请高手给予指教,有哪些原因可以造成这种情况?
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输送硫酸铜溶液一般使用什么材质的管道?
输送 硫酸铜溶液 一般使用什么材质的管道?
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SMARTPLANT 3D 安装技术求救!?
本人是SMARTPLANT的初学者,刚刚接触此软件,但被此软件的安装困扰多日,想求救大侠指点一下,本人将感激不尽!本会会PDMS,也有PDMS的很多教程,如有需要者可以交换!
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锅炉热效率三个等级是按什么划分的?
在考核 余热锅炉 的能效限定值时,发现GB17954中对热效率分为三个等级,不知这三个等级是如何划分的,我们公司的是燃气锅炉,额定蒸发量为75吨/时,应该划规为哪一类,
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磷复肥企业何以解困?
磷复肥企业何以解困? 《中国农资》 有关人士认为,关键是降低硫磺对外依存度,鼓励国内硫磺回收利用 突如其来的关税“新政”让尿素厂家与磷复肥企业成为一对难兄难弟。但与尿素行业相比,磷复肥行业有过之而无不及。 每吨 磷酸二铵 的成本超过4700元,但国家对其限价4100元/吨,国内许多企业的生产成本与出厂价形成倒挂。更难为人的是,磷复肥厂家无法像氮肥企业一样进行转产,出口关税大幅调高给磷复肥行业带来空前的严重危机。 产能“疯狂”的代价国内磷复肥价格迅猛上涨的“罪魁祸首”是硫磺。去年10月下旬,国内硫磺价格强劲攀升,主流价格达到2700—2900元/吨,相比年初进口价70美元/吨,涨幅达400%。而这还不是硫磺价格的顶点,从今年初开始,硫磺继续飙升,近来每吨硫磺的价格一度冲破6000元关口。目前,国内磷肥生产中所需的硫磺70%—80%依靠从国际市场进口,国内磷复肥厂家只能被动接受硫磺涨价的事实。 中国是化肥生产、消费大国,每年化肥生产大约要消耗1000多万吨硫资源,其中800多万吨依靠进口。贵州瓮福实业公司副总经理张湘邦说,以前我国硫酸企业大都为硫铁矿制酸,那时世界化肥市场不太景气,硫磺价格低迷。近年来,在低价硫磺的诱惑下,国内硫酸企业开始将投资较大的硫铁矿制酸改为硫磺制酸装置,目前国内硫酸产量的一半为硫磺制酸,致使进口硫磺需求量不断上升。 郑州大学工学院教授许秀成介绍,硫磺制酸比较简单,它把硫磺燃烧后变成二 氧化硫 ,用水吸收,而硫磺的浓度又比较高,对里边杂质的清除就比较简单,而硫铁矿制酸的工序非常繁琐。过去硫铁矿含硫量很高,现在硫铁矿的含硫量很低。硫磺制酸需求的快速增长主要原因是国内磷肥快速大规模扩能导致硫酸原料结构进一步调整。近年来,我国二铵每年表观消费量基本稳定在600万吨左右,而国内磷酸二铵的年产能约1000万吨。云南三环嘉吉有限公司总经理俞春明说,目前的市场状况是供大于求。预计国内磷酸二铵预计今年产量在750万吨左右,而今年的市场需求仅为550万吨。 当国内的制酸设备大部分都调整为只吃“洋味”时,离我国硫磺资源受制于人、严重短缺的危机就不远了。全球生物燃料大发展促使磷肥需求量大增,进而导致硫磺需求翻番式增长,这时国际硫磺供应商开始“胁迫”似轮番提价,而国内近年来磷复肥产能在近乎失控状态下大“爆炸”,磷复肥企业“等米下锅”的局势只能让国际硫磺供应商暗自窃喜。 成本与价格倒挂 在硫磺价格的顶托下,磷复肥生产成本直线上升,已经将广大的生产企业逼到“墙角”。中国磷肥工业协会常务副理事长张永志对记者说:“国家对磷酸二铵限价4100元,但现在的成本都到了每吨4500—4700元,企业面临生产即亏损的局面。这次出台如此严厉的关税政策,也没有征求磷肥协会的意见。” 据测算,硫磺占到磷铵成本的一半,每吨硫磺上涨1000元,磷酸二铵的成本则上升500元,从2007年初开始,每吨硫磺上涨约5000元,仅此直接增加每吨磷酸二铵的成本约为2500元,再加上合成氨、煤炭、电等价格的上涨,目前每吨磷酸二铵的成本已到了4500元以上,也就是说现在磷酸二铵的出厂价格应不低于4500元/吨。但是目前国家执行严格的限价制度,突破“4100元”限价红线面临严厉处罚。 4 月中旬,河北地区55%颗粒磷酸二铵主流出厂价格4050—4100元/吨,57%颗粒磷酸二铵主流出厂报价4200—4300元/吨。山西地区57%磷酸二铵主流出厂价格4250—4300元/吨。这意味着执行国家限价格政策的企业将背负着每销售一吨磷酸二铵就亏损二三百元的沉重负担。目前,占全国磷复 肥产量30%的云南、贵州大多数企业已身陷亏损,部分企业已经减产或停产。 终端滞销再添愁云面对严峻的形势,一些磷复肥企业呼吁国家调高磷酸二铵出厂限价,以缓解目前面临的压力。但也有一些企业负责人表示,上调限价也不能从根本上化解危机。他们认为,在关税大幅度上调堵住出口大门之后,即使国家将限价上调到4100元以上,企业还要问农民能否接受。如果农民对4100元/吨的二铵已望而却步,超过这个价格更是无人问津。 4 月初,记者赴湖南省种粮大县——湘潭了解农资市场情况。在该县易俗河镇一家农资店内,记者仅看到一包“六国化工”的二铵摆放在店里待售,这也是记者在湘潭县二十多家农资店里唯一见到有“二铵”销售的地方。店里的老板告诉记者:“今年二铵几乎就销不动,价格太高了,一包200多元,这相当于4包碳铵的价钱,农民大多选择碳铵、低浓度复合肥。去年春季,我销售了2吨多,今年估计半吨都卖不了。” 据记者了解,河北地区磷酸二铵市场销售清淡,销量明显少于往年,价格太高是主要因素。虽然国家相应提高了粮食价格,但相比钾肥、磷复肥价格涨幅,农民还是难以接受230多元一袋的二铵。河北威县是种棉大县,农民用肥偏重于复合肥和磷肥,虽然国家对农民每年都有肥料补贴,但仍然无法弥补肥价的涨幅,农民缺乏增加肥料投入的动力。另外,山西地区磷酸二铵销售情况也不太景气,农民对当前价格难以接受,但是相对便宜的 过磷酸钙 销售良好。 云南三环嘉吉有限公司总经理俞春明说:“如果按照市场规律走,现在二铵的出厂价格应不低于4500元/吨。然而二铵如果按照这一价格销售的话,估计国内只有30%的农民用得起。”磷复肥市场可谓“祸不单行”,外销的大门被高关税堵住后,内销的终端又面临阻塞。国内过剩的磷复肥产能何处释放? 中国磷肥工业协会多次出发出警示,磷肥产能过剩,集中释放期可能就在今年。在“内忧外患”的年头,磷酸二铵产能已近1000万吨,还加上云南、贵州等地大型企业新增上百万吨装置,一铵、二铵实际产能都将超过需求600多万吨,不仅过剩的产能无处释放,而且维持供需平衡的600多吨产能也因价格太高而难以完全释放。 中国磷肥工业协会理事长武希彦曾预言“磷复肥企业有两三年的苦日子要过了”,恐怕今年是最为痛苦的一年。 解困从“硫磺”着手“如果现在的形势持续下去,企业就只能停产,甚至倒闭。而且这种局面会加快到来,从5月份开始我国春耕进入扫尾阶段,磷复肥马上进入销售淡季,经销商不会进肥,农民更不会买肥,企业面临生死危机。” 中国磷肥工业协会常务副理事长张永志担忧地表示。如果磷复肥生产难以为继,企业是否可以转产其他化工产品呢?对此,张永志说:“磷复肥企业可以转而生产磷酸,但现在磷酸也被纳入加征特别关税的行列,同样无法出口,根本行不通。停产之后,磷复肥企业将要遭受巨大的经济损失,工人工资、设备保养等问题比较难办。” 由于硫磺是这次价格上涨的“元凶”,中国磷肥工业协会建议,政府应该对进口硫磺及国内回收硫磺给予鼓励政策,实行硫磺生产企业增值税先征后返,促进这一资源性、能源性产品的进口和国内硫磺的充分回收利用,支持磷复肥生产。现在硫酸价格高涨,各省纷纷在筹划上硫铁矿制酸项目,国家采取措施支持硫铁矿发展的同时,还要鼓励国内石油天然气、有色金属冶炼企业加大硫磺和硫酸的回收力度。据中国科学院院士、清华大学教授费维扬介绍,中国石油西南气田公司拟在3座大型气田建立天然气净化厂,上述项目全部建成后,年产硫磺将有望达到400万吨,这将有效降低硫磺对外依存度。 4 月下旬,全国硫化工科技论坛暨产业推进会传出喜讯,四川达州正凭借得天独厚的硫磺资源打造硫磺产业基地。达州及附近地区蕴藏丰富的天然气资源,并且多属于高压、高产、高含硫气藏。参加这次会议的云天化、贵州瓮福集团等国内大型磷复肥企业代表,希望达州天然气硫磺回收装置能尽早建成,以缓解国内硫资短缺的矛盾。 随着中国石油西南气田公司、达州硫磺产业基地等建成投产,我国硫磺受制于外商的局面将得以改善,从而破解硫磺资源制约磷肥产业发展的难题,并且极大提高我国硫磺贸易在国际上的话语权。
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月平均温度的区别?
最冷月平均温度 和 月平均最低气温的最低值 有什么区别?
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申请专利需要的文件里面是手写还是机打啊?
申请专利需要的文件里面是手写还是机打啊? 我一直想弄明白。请有经验的前辈赐教
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厌氧生物处理机理研究?
厌氧生物处理机理研究 摘要:由于社会的发展、人口的增加,水资源短缺的矛盾日益显现出来,废水排放逐年增加,每年处理废水的费用也在飞速上涨,一直以来人们认为厌氧微生物处理低浓度的废水不能很好的实现,本文通过对厌氧处理废水的基本生物化学过程和动力学两个角度作出分析,并提出了在低浓度废水中的莫诺方程形式,提出在动力学和生物化学两个方面都是可以很好的实现厌氧处理低浓度废水的,只是在工程实施工程中没有做到生物反应其他的一些条件,本文还根据反应动力学和生物化学原理对厌氧处理低浓度废水中试和实际工程中的设计和启动给出一些建议。 关键词:厌氧生物处理 低浓度废水 反应 四个阶段 莫诺方程 反应速率 启动 一、概述 厌氧生物处理技术在水处理行业中一直都受到环保工作者们的青睐,由于其具有良好的去除效果,更高的反应速率和对毒性物质更好的适应,更重要的是由于其相对好氧生物处理废水来说不需要为氧的传递提供大量的能耗,使得厌氧生物处理在水处理行业中应用十分广泛。 但由于总体反应式基于莫诺方程的厌氧处理受到低浓度废水Ks的限制,所以厌氧在处理低浓度废水方面没有太大的空间,可最近的一些报道和试验表明,厌氧如果提供合适的外部条件,在处理低浓度废水方面仍然有非常高的处理效果。 我们可以根据厌氧反应的原理加以动力学方程推导出厌氧生物处理低浓度废水尤其在处理生活污水方面的合适条件。 二、厌氧反应四个阶段 一般来说,废水中复杂有机物物料比较多,通过厌氧分解分四个阶段加以降解: (1)水解阶段:高分子有机物由于其大分子体积,不能直接通过厌氧菌的细胞壁,需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖,淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。 (2)酸化阶段:上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外,这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸(VFA),同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。 (3)产乙酸阶段:在此阶段,上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。 (4)产甲烷阶段:在这一阶段,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。 再上述四个阶段中,有人认为第二个阶段和第三个阶段可以分为一个阶段,在这两个阶段的反应是在同一类细菌体类完成的。前三个阶段的反应速度很快,如果用莫诺方程来模拟前三个阶段的反应速率的话,Ks(半速率常数)可以在50mg/l以下,μ可以达到5KgCOD/KgMLSS.d。而第四个反应阶段通常很慢,同时也是最为重要的反应过程,在前面几个阶段中,废水的中污染物质只是形态上发生变化,COD几乎没有什么去除,只是在第四个阶段中污染物质变成甲烷等气体,使废水中COD大幅度下降。同时在第四个阶段产生大量的碱度这与前三个阶段产生的有机酸相平衡,维持废水中的PH稳定,保证反应的连续进行。 三 水解反应 水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化成简单的溶解性单体和二聚体的过程。水解反应针对不同的废水类型差别很大,这要取决于胞外酶能否有效的接触到底物。因此,大的颗粒比小颗粒底物要难降解很多,比如造纸废水、印染废水和制药废水的木质素、大分子纤维素就很难水解。 水解速度的可由以下动力学方程加以描述: ρ=ρo/(1+Kh.T) ρ ——可降解的非溶解性底物浓度(g/l); ρo———非溶解性底物的初始浓度(g/l); Kh——水解常数(d-1); T——停留时间(d)。 一般来说,影响Kh的因素很多,很难确定一个特定的方程来求解Kh,但我们可以根据一些特定条件的Kh,反推导出水解反应器的容积和最佳反应条件。在实际工程实施中,有条件的话,最好针对要处理的废水作一些Kh的测试工作。通过对国内外一些报道的研究,提出在低温下水解对脂肪和蛋白质的降解速率非常慢,这个时候,可以不考虑厌氧处理方式。对于生活污水来说,在温度15的情况下,Kh=0.2左右。但在水解阶段我们不需要过多的COD去除效果,而且在一个反应器中你很难严格的把厌氧反应的几个阶段区分开来,一旦停留时间过长,对工程的经济性就不太实用。如果就单独的水解反应针对生活污水来说,COD可以控制到0.1的去除效果就可以了。 把这些参数和给定的条件代入到水解动力学方程中,可以得到停留水解停留时间: T=13.44h 这对于水解和后续阶段处于一个反应器中厌氧处理单元来说是一个很短的时间,在实际工程中也完全可以实现。如果有条件的地方我们可以适当提高废水的反应温度,这样反应时间还会大大缩短。而且一般对于城市污水来说,长的排水管网和废水中本生的生物多样性,所以当废水流到废水处理场时,这个过程也在很大程度上完成,到目前为止还没有看到关于水解作为生活污水厌氧反应的限速报道。 四 发酵酸化反应 发酵可以被定义为有机化合物既作为电子受体也作为电子供体的生物降解过程,在此过程中有机物被转化成以挥发性脂肪酸为主的末端产物。 酸化过程是由大量的、多种多样的发酵细菌来完成的,在这些细菌中大部分是专性厌氧菌,只有1%是兼性厌氧菌,但正是这1%的兼性菌在反应器受到氧气的冲击时,能迅速消耗掉这些氧气,保持废水低的氧化还原电位,同时也保护了产甲烷菌的运行条件。 酸化过程的底物取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。对于一个稳态的反应器来说,乙酸、二氧化碳、氢气则是酸化反应的最主要产物。这些都是产甲烷阶段所需要的底物。 在这个阶段产生两种重要的厌氧反应是否正常的底物就是挥发性脂肪酸(VFA)和氨氮。VFA过高会使废水的PH下降,逐渐影响到产甲烷菌的正常进行,使产气量减小,同时整个反应的自然碱度也会较少,系统平衡PH的能力减弱,整个反应会形成恶性循环,使得整个反应器最终失败。氨氮它起到一个平衡的作用,一方面,它能够中和一部分VFA,使废水PH具有更大的缓冲能力,同时又给生物体合成自生生长需要的营养物质,但过高的氨氮会给微生物带来毒性,废水中的氨氮主要是由于蛋白质的分解带来的,典型的生活污水中含有20-50mg/l左右的氨氮,这个范围是厌氧微生物非常理想的范围。 另外一个重要指标就是废水中氢气的浓度,以含碳17的脂肪酸降解为例: CH3(CH2)15COO-+14H2O—> 7CH3COO-+CH3CH2COO-+7H++14 脂肪酸的降解都会产生大量的氢气,如果要使上述反应得以正常进行,必须在下一反应中消耗掉足够的氢气,来维持这一反应的平衡。如果废水的氢气指标过高,表明废水的产甲烷反应已经受到严重抑制,需要进行修复,一般来说氢气浓度升高是伴随PH指标降低的,所以不难监测到废水中氢气的变化情况,但废水本身有一定的缓冲能力,所以完全通过PH下降来判断氢气浓度的变化有一定的滞后性,所以通过监测废水中氢气浓度的变化是对整个反应器反应状态一个最快捷的表现形式。 五 产乙酸反应 发酵阶段的产物挥发性脂肪酸VFA在产乙酸阶段进一步降解成乙酸,其常用反应式如以下几种: CH3CHOHCOO-+2H2O —> CH3COO-+HCO3-+H++2H2 ΔG’0=-4.2KJ/MOL CH3CH2OH+H2O-> CH3COO-+H++2H2O ΔG’0=9.6KJ/MOL CH3CH2CH2COO-+2H2O-> 2CH3COO-+H++2H2 ΔG’0=48.1KJ/MOL CH3CH2COO-+3H2O-> CH3COO-+HCO3-+H++3H2 ΔG’0=76.1KJ/MOL 4CH3OH+2CO2-> 3CH3COO-+2H2O ΔG’0=-2.9KJ/MOL 2HCO3-+4H2+H+->CH3COO-+4H2O ΔG’0=-70.3KJ/MOL 从上面的反应方程式可以看出,乙醇、丁酸和丙酸不会被降解,但由于后续反应中氢的消耗,使得反应能够向右进行,在一阶段,氢的平衡显得更加重要,同时后续的产甲烷过程为这一阶段的转化提供能量。实际上这一阶段和前面的发酵阶段都是由同一类细菌完成,都在细菌体内进行,并且产物排放到水体中,界限并没有十分清楚,在设计反应器时,没有足够的理由把他们分开。 六 产甲烷反应 在厌氧反应中,大约有70%左右的甲烷由乙酸歧化菌产生,这也是这几个阶段中遵循莫诺方程反应的阶段。 另一类产生甲烷的微生物是由氢气和二氧化碳形成的。在正常条件下,他们大约占30%左右。其中约有一般的嗜氢细菌也能利用甲酸产生甲烷。最主要的产甲烷过程反应有: CH3COO-+H2O->CH4+HCO3- ΔG’0=-31.0KJ/MOL HCO3-+H++4H2->CH4+3H2O ΔG’0=-135.6KJ/MOL 4CH3OH->3CH4+CO2+2H2O ΔG’0=-312KJ/MOL 4HCOO-+2H+->CH4+CO2+2HCO3- ΔG’0=-32.9KJ/MOL 在甲烷的形成过程中,主要的中间产物是甲基辅酶M(CH3-S-CH2-SO3-)。 在甲基辅酶M还原成甲烷的过程中,需要作用非常重要的甲基还原酶,其中含有重要的金属离子Ni+。这对生活污水来说是比较缺乏微量金属离子,所以在生活污水的厌氧生物处理过程中补充一定的微量金属离子是非常必要的。 七 低浓度废水反应速率的选择 以生活污水为例,一般来说影响废水厌氧反应速率的因素有很多,包括反应温度、废水的毒性、原水基质浓度、原水的PH值、传质效率、营养物质的平衡、微量元素的催化作用等等。对于生活污水来说,影响比较大的因素有反应温度、原水的基质浓度、传质效率以及微量元素的催化。因为生活污水的营养比和PH值被公认为非常适合生物的生长的。在前面的叙述中,已经提及了厌氧反应的前三个阶段对于生活污水来说,很快就可以完成,尤其水解阶段,不存在传质的限制,同时通常长距离的管网也给水解提供了足够的时间。因此我们提出的厌氧处理低浓度废水设计思想中,主要考虑产甲烷过程作为限速步骤。 由于产甲烷阶段遵循莫诺方程,整个速率的确定以莫诺方程为基础。 μ-生物反应速率 KgCOD/KgMLSS.d μmax-生物最大反应速率KgCOD/KgMLSS.d ρ-废水中基质浓度 mg/l Ks-半反应速率常数 mg/l 在上式中,很难把总体反应的Ks值估算出来,因为它受到的影响因素很多,对于不同类型的废水差别很大。对于生活污水来说可以根据不同的单个因素影响列成很多分式莫诺方程,最后各式相乘再加上修正系数,这个方程可以得出比较接近的Ks值,作为厌氧处理生活污水时的参考设计数据。 具体思想如下: 1、假定条件:a、厌氧处理该污水过程中主要受温度、传质速率、基质浓度以及微量元素的影响;b、微量元素可以通过外界条件的干预给予补充;c、反应器为一体化反应器;d、产甲烷单元反应也近似遵循莫诺方程。 2、模型总体方程 Kst-温度响应半反应速率常数 mg/l Ksv-传质速率半反应速率常数 mg/l K-修正系数 在上式中,Kst针对不同的废水是可以确定的,Ksv对不同的反应器差别比较大,我们可以通过外界干预给以降低到一固定值偏差不大的范围内,比如通过强制搅拌或是提高反应器的高径比,出水回流都是比较好的解决办法。 通过众多的工程实例以及文献报道,初步确定Kst在15摄氏度时针对生活污水值为3200mg/l左右。Ksv在有搅拌足够的情况下15摄氏度时针对生活污水值为532mg/l。K值在重庆地区可以取0.85,μmax按照碳水化合物可取5KgCOD/KgMLSS.d,这样针对进水浓度为300mg/l的生活污水最大反应速率为: μ1=5KgCOD/KgMLSS.d×(300/(3200+300))×(300/(532+300))×0.85 =0.132 KgCOD/KgMLSS.d 在一体式反应器中由于出水浓度很低,导致总体反应速率降低,但对于几种高效厌氧反应器(包括UASB、EGSB、IC内循环反应器、流化床、上流式厌氧生物滤池)可以假设其为推流式厌氧反应器,浓度随反应器高度的增加均匀的减少,即反应器中的浓度分布与高度成反比。这样我们可以通过设定的出水浓度计算一个反应器最低反应速率,最后取平均值就得到整个反应器的平均反应速率。 同样根据前面的莫诺模型,得出出水COD=80mg/l的厌氧反应速率: μ2=5KgCOD/KgMLSS.d×(80/(3200+80))×(80/(532+80))×0.85 =0.014 KgCOD/KgMLSS.d 所以反应器的平均反应速率为 μ=(μ1+μ2)/2=0.073 KgCOD/KgMLSS.d 如果我们能够在反应器内保持稳定的污泥浓度为20KgMLSS/m3,则整个反应器的容积反应速率为FV=0.073 KgCOD/KgMLSS.d×20KgMLSS/m3 =1.46 KgCOD/m3.d 在实际反应器的设计时,需要考虑污泥、气体、液体分离的容积,反应部分容积只占整个反应器容积的40%,这样实际整个反应器设计平均负荷变为: FV‘=1.46 KgCOD/m3.d×0.4=0.99 KgCOD/m3.d 核算停留时间为:HRT=7.5h 八 中试与工程应用应注意的问题 通过上述实验室里理论的研究和推断,采用新型高效厌氧反应器处理城市污水完全是可行的。在中试和工程设计中,我们应该从上述分析角度出发,完善厌氧系统,以下措施是必要的: 1、在反应器的形式上优先考虑推流式的活塞反应器; 2、为了减少低浓度时,基质传质速率(包括液相中的有机物向菌胶团或颗粒污泥传质以及细胞壁外向细胞壁内传质)对整个反应速率的影响,在反应器底部投加一定数量的活性炭作为载体是非常有必要的,但考虑到沼气和布水的影响,投加数量不宜过多,初步考虑为40g/L 颗粒状活性炭 ; 3、建议在反应器的上部设置气、水、固三相分离系统; 4、设置一套完善的出水回流系统,并可以调节回流量,用仪表显示并控制; 5、出水设置MLSS浓度计加以监测,随时了解反应器的污泥情况; 6、在反应器的底部、中部、顶部设置碱度监测系统,随时监测反应器内的生物反应条件; 7、设置一套启动用的营养物质和微量元素添加系统是十分有必要的; 8、设置 温度传感器 ,了解原水水温的变化对反应器的冲击影响; 9、进水设置流量传感器和有机物在线监测仪器,并通过程序加以显示到中央控制室中,随时计算进水污泥负荷以及上升流速; 10、必要的预处理措施,比如除渣处理措施; 11、在北方的 废水处理系统 ,反应器建议修建在室内或采取严密的保温措施; 12、其他必要的辅助系统,如消除泥水界面泥渣层的喷淋系统。 同样,一套设计好的系统,没有按照反应机理进行的启动,是不能称之为成功的系统的,在这里,根据一些工程实践以及国内外一些报道,笔者对厌氧处理低浓度废水时启动提出一些参考性建议(针对生活污水): 1、启动时,先投加载体,在投加污泥,污泥的数量按照25KgMLVSS/m3池容计算,投加时的污泥必须通过筛网进行粗渣的清除(这一点非常重要); 2、由于原水具有比较好的生化性,进水不需要驯化,但第一次进水进满池体后,停止进水,通过临时配备的水下搅拌机进行池底强制搅拌,连续8个小时搅拌以上,停止搅拌静止8个小时,通过排泥管排除池体标高2米以上的污泥,再搅拌8个小时,这8个小时同时按照比例投加氮肥和磷肥,投加微量金属元素,保证池内液相中的COD; 3、24个小时后,开始按设计负荷进水并采取一定的出水回流,回流比根据反应器的高度调整;(注意,出水带出来的污泥不要回流) 4、24个小时后,减少回流比,保证出水不带泥,如果出水继续带你就停止回流,并进行污泥回流,同时投加营养物质; 5、连续这样运行一个星期,随时监测各项出水指标,以便正确反应反应器内生物的反应状态作一些镜检。 九 结论 通过对厌氧微生物处理污水的机理研究得出,厌氧在常温状态下处理城市污水是有可能的,我们在实际中由于种种非生物本身反应的原因而错过了利用厌氧处理城市污水的机会,并且在国外已经有了成功的厌氧处理城市污水的情况,出水COD<40mg/l。完全能满足有机物排放标准,如果加上简短脱硝曝气工艺(在去除了BOD后,只需要1.5H的时间就可以进行NH3-N到NO-N的转化),就是一个非常适合中国国情的低浓度废水处理工艺,但在设计中,应详细认真的作出设计前的调查和设计后的启动工作。 参考文献: [1] 王凯军,城市污水处理问题与水解-好氧生物处理工艺,城市管理与科技,1999.1(1):19~23 [2] 王凯军,城市污水污染控制技术和发展重点,中国环保产业CEPI,2001.(2):25~27 [3] 钟海涛,胡勇有,田静,废水低温厌氧处理技术, 给水排水,2004.2(30):98~101 [4] 苏鸿洋,夏雪芬, 董发开,复合式厌氧反应器处理城市污水试验研究,给水排水,2002:48~50 [5] 李波,徐高田,邹伟国,徐俊伟, 复合式厌氧污泥床反应器处理城市生活污水的研究,环境技术,2002(4):33~36 [5] 裘湛,张之源,高速厌氧反应器处理城市污水的现状与发展,2002.25(1)117~122 [6] 李鹏,王爱杰,丁杰,刘敏,污水厌氧生物处理的新工艺IC厌氧反应器,哈尔滨商业大学学报(自然科学版),2004,20(1):86~88 [7] 邓志毅,马少健,肖利平,新型反应器-USSB处理生活污水的研究,工业用水与废水,2004,24(8):27~30 [8] 安景辉,卜城,厌氧反应模型及模拟结果分析,工业用水与废水,2003,24(2):1~4 [9] 胡细全,刘大银,蔡鹤生,厌氧氨氧化的研究及应用,环境污染治理技术及设备,2004,5(3):9~13 [10] 郭晓磊,胡勇有, UASB处理极低浓度生活污水研究,华南理工大学学报( 自然科学版),2002,30(3):66~71 [11] 叶亚玲,何成达,谈玲,每梦江, DAF + CW组合处理中小城镇生活污水,污染防治技术,2003,16(4) [12] 田猛,周律,HSBR反应器处理生活污水的实验研究,给水排水,2004,30(1):40~42 [13] 郝晓地,汪慧贞,钱 易,欧洲城市污水处理技术新概念———可持续生物除磷脱氮工艺 (上), 给水排水 ,2002,28(6):6~11 [14] 李功振,张淑英,降流式厌氧紊动床处理乡镇污水与资源化的研究,甘肃环境研究与监测,科研报告,2003,16(1):7~8 [15] 赵文玉,吴振斌,新型厌氧处理反应器的发展及应用,四川环境,2002,21(1):32~36 [16] 叶亚玲,鲁梦江,降流式厌氧生物滤池与人工湿地组合处理中小城镇生活污水,环境研究与监测,2004,17(1):43~45 [17] 朱根华, 万钱江, 小型生活污水厌氧处理装置的构造与特性,中国给水排水,2003,19:84~85 [18] R.E.斯皮思著,李亚新 译,工业废水的厌氧生物技术,北京,中国建筑工业出版社,2001 [19] 贺延龄,废水的厌氧生物处理,北京,中国轻工业出版社,1998 [20] 许保玖,龙腾锐,当代给水与废水处理原理,北京,高等教育出版社,2000
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