做了一些年水处理的一些心得体会(二)
wushuichuli88
2013年04月18日 13:28:20
来自于水处理
只看楼主

体会预处理  预处理的意义,任何教材都会论述,无须多谈。  体会1.格栅如果有运动部件,最好不要太滥、太便宜。  预处理,为了降低后续负荷或者保护后续单元、设备。虽然中国人工费用很低,但运动格栅质量太差,那么运行时操作工问候八辈祖宗,感觉总不太好。  非自动格栅,强烈建议保证足够余量。(实际上按照规范设计,一般都有足够余量)  格栅的积累效应,有时会很惊人,必须有清理措施(可以是手动的)。我曾经见过一个类似格栅的东东,当然不是预处理场合了,是为了分隔廊道内的流动填料区和无填料区。日积月累,前后形成一个水力台阶,估计有50—100mm高?20平方米的面积,成吨的压力差,一寸角钢制作的加强筋,被压成弓形。

体会预处理
  预处理的意义,任何教材都会论述,无须多谈。
  体会1.格栅如果有运动部件,最好不要太滥、太便宜。
  预处理,为了降低后续负荷或者保护后续单元、设备。虽然中国人工费用很低,但运动格栅质量太差,那么运行时操作工问候八辈祖宗,感觉总不太好。
  非自动格栅,强烈建议保证足够余量。(实际上按照规范设计,一般都有足够余量)
  格栅的积累效应,有时会很惊人,必须有清理措施(可以是手动的)。我曾经见过一个类似格栅的东东,当然不是预处理场合了,是为了分隔廊道内的流动填料区和无填料区。日积月累,前后形成一个水力台阶,估计有50—100mm高?20平方米的面积,成吨的压力差,一寸角钢制作的加强筋,被压成弓形。
  特别硬、特别软的东西,都好办。最讨厌的东西,是半软半硬的或者有韧性的、纤维状的。例如套套、毛发、塑料。
  我个人喜欢气泡自清洗格栅(曝气格栅),小规模场合。
  以前帮朋友搞个皮草加工废水,当时灵机一动,用朋友工厂的机加工产生的铁刨花,放进明渠。这个显然是一次性格栅。堵塞后不用清理,直接换一堆铁刨花就是。用过的铁刨花,最终去向是回炉,控干水分后,不影响买废品。当然这个是个别案例,有方便的铁刨花来源。
  市政废水需要分级格栅,工厂有时可以省略粗格栅。看水质了。但几乎没有可以全部省略的,因为工厂里至少掉个手套、抹布、包装带,还是有可能的。最多不过是省略自动机构而已。

混凝、沉淀、气浮、隔油
  混凝的理论,关于双电层、DLVO理论之类的,在实战中直接用到的可能性很低。
  一般说来还是依靠经验来搞。
  选矿理论大量被套用,不过我个人认为,好些不大合适。
  当然,Stokes 方程直接套用、估算,大致合适。
  简单说来,就是密度差、半径平方倒数、粘度倒数,和沉浮速度成正比。
  不过密度这一项,对于致密颗粒而言可用;对于絮体而言,实战絮体的密度和水往往更接近,因为絮体内部大部分是包夹的水。对于气浮场合,有用的是气泡和絮体的结合体。这个结合体可能和水的密度差很大。所以气浮往往有更高的速度。
  粘度一般不易改变,但温度和常温相差比较大的场合,有时不可忽略;有表面活性剂效应的废水,往往影响很大。
  前两年给气浮工厂作过技术支持。谈谈对几种气浮的个人看法。可能有些设备厂家会生气。
  机械方法散气,处理水平天生不足。
  浅层气浮也有这问题,主要是池内扰动要强一些。
  不过这两种气浮,一般不会由头等滥作坊制作,质量一般说来比作坊溶气气浮要好,运行也可靠一些。
  我虽然给气浮作过技术支持,但我个人不大喜欢用气浮,除非是特别适合的水质或地皮比较狭小的场合。
  真空气浮或封闭气浮在没有严重毒性、爆炸性、恶臭的场合,维护困难,我不喜欢。
  诸多厂家气浮介绍了回流比参数,甚至好些规范也有这个。
  气浮的回流比和生化的气水比一样是个二手参数。
  对于SS特别高的场合,强烈建议用气体/固体比来计算。
  有时计算的回流比远远超过厂家推荐参数,建议此时再增加校核水力负荷这个步骤。


体会过滤  过滤范围很大,我这里说的是习惯意义上的过滤,不是膜过滤、动态膜过滤。
  过滤,布水意义重大。
  糟糕的布水,可能会使有效过滤能力下降一半;
  如果短路,精度会下降一个数量级。
  满足精度要求的前提下,滤料当然越粗越好。(废话)
  如果原水中含有半软半硬的东东,那么需要好好配置反洗或清洗措施。
  流砂过滤器或者连续自清洗砂滤器(不知行业学名统一没有?)理念很好,不过作坊产品容易出现磨损问题。
  (唉,竞争激烈,利润只好这么出了)
  此外,这种过滤方法精度往往要差一些,这个是天生的问题:常规砂滤器轻微堵塞后,被捕获的SS有更高的过滤精度。
  一些场合,用高密度小颗粒滤料,可实现更高的过滤精度。但建议上游最好有一定的预处理措施。因为高精度过滤装置往往更容易板结。
  滤料不可太薄,容易短路。单一过滤单元的过滤面积也不宜太大,理由相同。
  多个圆柱形滤罐和单个方形滤池相比,未必更节省有效空间。
  因为滤罐周围的无用空间、操作维护空间、消防通道之类的比例很大。这个需要因地制宜。

体会毒物  预处理经常要处理恶性毒物。那么什么是毒物?
  我理解是特定条件下,特定浓度的某种或某些化学物质,能对生化过程产生严重影响,即为毒物。
  那么,极端特定条件下,毒物的范围可能很大,甚至包括氧气、水,假如把物理作用看作毒物,那么还可以包括阳光。
  一会儿再补充。先查阅GB。
  氧气,几亿年前,对多数生物是毒药;至今,对厌氧微生物仍然是毒药。
  甚至,对于好氧生物,例如人,在浓度充分高时,也是毒药。
  以前氧气瓶潜水时代,多次发生氧中毒时间,主要症状是兴奋、失控、神智错乱。
  水,分压不易明显改变。但对于咸水微生物而言,纯水就是毒药。
  高浓度糖,是毒药;
  高浓度人体必须元素,包括多种重金属,是毒药;
  氨,是几乎所有微生物的可用氮源,特定浓度下也是毒药。
  那么,毒药要分场合,不可一概而论了。要下班了,回头再写。
  中毒,或者抑制,没有明显界限。当然严重时不可恢复,就可以OVER了。
  中毒条件,我认为需要同时满足三条:
  1.毒性物质,或者有潜力成为毒药的物质;
  2.微生物。可能有用、可能无用或有害的微生物;(广义中毒,化学或者物理化学处理场合,范围更大)
  3.适当的发挥毒性的条件。
  对策:
  1.强化预处理,消除毒物、转化毒物、或者封闭毒物
  2.驯化微生物或者选用特效微生物(广义场合,回头再说)
  3.破坏或者回避毒性发挥条件。
  展开体会,内容量好大。新手当然可以研究,不过需要适当的预备知识,只好继续制作夹生饭了。
  初步体会以毒攻毒
  以下内容,对新手,剂量不低,看您本科分析化学或者无机、物化的思想方法学得怎么样了。
  氨,典型常见毒物?
  重金属,例如铜,似乎也比较刺激?
  最后出水可否达标,不作为头等限制条件,那么以下体会,就算纸上谈兵好了。
  脱离其它条件,孤立考察氨,显然够外行。为了简化条件,假设pH对氨的分布形态没有影响;
  铜,本身不是头等恶性毒物,那么假设水合铜离子是头等毒物吧。
  铜、氨,是著名的配位化合物组合。那么对号入座设想搞定方法:
  1.强化预处理。铜被氨掩蔽,简单pH沉淀显然不可行。哦,先不考虑如果浓度够高,让氨挥发的办法。
  那么硫化物或者其它有螯合效应的沉淀剂,当然可以考虑。不过这样预处理的出水,就要考虑氨中毒问题?
  2.驯化。将来体会生化再说。
  3.以毒攻毒?氨可以掩蔽铜离子,那么您想过没有,铜离子也可以掩蔽氨?那么是否无须什么特殊措施,中等浓度的铜氨废水(不要和我提线路板蚀刻液哦)天生就是以毒攻毒的搭配?
  实际上是的。铜掩蔽氨,游离氨的浓度并不高;那么进入略加驯化后的生化系统会怎样?
  铜掩蔽氨,游离按浓度很低,毒性可以忽略:氨也掩蔽铜,铜毒性(假设有),同样可以忽略。
  那么游离氨被消耗,化学平衡被破坏(还有几位水友记得无机?记得分析?如果记得,好,赞扬之)
  然后配位的氨被释放一些,当然同时也释放一些铜,
  释放的氨继续被消耗,铜在生化池中与氢氧根离子结合,整个生化系统,始终没有毒性发挥条件。
  一切OK。
  有个严重BUG,在哪里?
  活性与惰性—体会工业恶性污染物的另类性质
  生活废水里一般不会有大量的恶性污染物,这个相信各位水友都能理解。
  那么,为什么工业废水那么讨厌?


体会混合B/C
  实战废水,单一污染物的场合不多,更常见的是多种口感不同的污染物。为了方便,先简化为两种。
  口感不同的,分别用鸡蛋、大便来对号入座;不可生化降解的,用砂子代替;毒药暂时不讨论。
  两种污染物的可能情形有:
  1.鸭蛋炒鸡蛋,都不错,都参照单一鸡蛋情况好了,无须讨论;
  2.大便炒糠皮,都不好,不过也无须讨论;
  3.大便炒鸡蛋,需要讨论;
  4.鸡蛋炒砂子,嗯,很常见,典型的市政废水就是这个样子。应该讨论;
  5.大便炒砂子。也很常见,多种恶劣工业废水可以对号入座。

体会大便炒鸡蛋  先忽略两种物质共存时可能的协同或拮抗效应。
  研究Monod方程或者MM方程,大便炒鸡蛋的量充分大,至少鸡蛋的量足够大时,大便和鸡蛋被享用的过程竞争中,无疑鸡蛋会占据绝对优势。
  不过实战多数情况下,狼多肉少,大便口感不好,也需要凑合享用了。
  那么,享用过程中,假设起始阶段的鸡蛋和大便,是1:1;鸡蛋口感好,b/c=0.9(极端例子或者假设数据,为数学讨论而已,不要较真哦),每天可被消耗90%;大便口感差,b/c=0.1,每天被消耗10%。
  那么一天后鸡蛋和大便的剩余比例?
  起始的混合B/C是多少?
  第二天的混合b/c是多少?
  第三天呢?
  小学低年级数学,能看出实战废水为何生化开始后B/C通常下降的原理吧?
  显然,鸡蛋的被享用速度快,其B/C变化,反映的就是这么个东东而已。

体会分段之B/C  鸡蛋也好,大便也罢,仅仅是为了简化不同口感之B/C
  实战里,同一物质分子,生化不同阶段,B/C往往也会变化的。
  能直接进入三羧酸循环的物质,屈指可数。不能直接进入的,往往要经历一批生化反应步骤,步骤多少,通常要看这些分子体格了。
  单一物质分子,进入分步生化过程后,整体趋势是B/C越来越高,但实际测定时,往往不变化甚至越来越低?
  因为微生物进食时,不会讲究什么吃相。通常经过几个生化步骤后,产生的超级好口感物质,可以迅速被享用。
  正常厨房里,食物经过烹调后,口感好了,是吗?但正常厨房里往往做好一道菜,就立即上桌了。仓库里可能有几十斤粮食、蔬菜,但以整个厨房为一个考察系统,同一时间被烹调改良口感的食物,顶多不过一两盘而已。那么这个厨房的有机物总体口感,一般不会上升。
  用白糖培养污泥时,能观察的很明显:上清液之B/C,变化不大。虽然白糖转化为葡萄糖、丙酮酸之后,B/C应该上升,但这些东西几乎是马上就被享用了。上清液里溶解物质,几乎还是葡萄糖,其B/C当然不该变化。
  白糖实战里,一定时间后,B/C往往还会下降,特别是污泥转性期间。
  唉,原来这帮食客,不仅吃相不文雅,而且厨房、餐厅和厕所也混在一处。
  那么,葡萄糖配上一些细胞壁碎片、分泌物,天啊,本来上桌的是鸡蛋,吃到中途,又变成了大便炒鸡蛋!
  白糖的分子比较简单;那么如果是一些复杂的分子或者体格比较好分子又如何?
  其起始几个步骤的产物,口感比原先当然要好,但还不至于被一扫而空,或者这个餐厅比较特殊,食客的口感比较刁钻。那么,这些步骤的产物,有可能在体系里积累到一定浓度。
  那么,实战中,相对难降解物质输入系统后的整体B/C,确实也能升高。
  这种场合,最常见的是水解酸化。
  有时,用物理化学方法改良口感,食客暂时不上桌。那么物化步骤之后,有时也会
  出现这种效应。
  混合物质的分段B/C,就不讨论了。
  如果初级水友愿意复习一下物理化学,其实这些本来不是问题。
  一声叹息。



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绿蓝天使
2013年05月23日 10:43:02
2楼
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锤锤
2013年09月29日 08:49:16
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szg169
2014年02月07日 10:42:39
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非常感谢楼主分享!!!
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