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倒「茅台」,加「毒品」......污水厂补充碳源的路子原来这么野?

时间:2023-03-19 来源: 浏览:

倒「茅台」,加「毒品」......污水厂补充碳源的路子原来这么野?

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收录于合集

一大早, 十多辆满载“茅台”、“五粮液”的货车,径直驶进了龙亭污水处理厂
几番打听才知道,原来他们是来给污水厂“送碳源”的!

据了解,前段时间,无锡市市场监管局、无锡市公安局查获的一大批假冒“茅台”、“五粮液” 等高档品牌酒品。
如何销毁这批假冒商品呢?
现场工作人员拆开包装、拧开瓶盖, 将一瓶瓶“高端”白酒倾倒入进水口 ,选择以倾倒与破坏包装物的方式,销毁81品类批次的假冒白酒、洋酒、葡萄酒共计6580件。

01

假酒、假饮料、真毒品

为什么要向污水厂里倒“伪劣液体”?
国家明文规定: “液态类侵权假冒商品可委托具有相应处理能力的城市生活污水处理厂、工业污水处理设施进行处理。” ——《关于加强侵权假冒商品销毁工作的意见》
而站在污水厂的角度来看,接收“伪劣液体”是一种隐形福利,更是一件一举多得的好事:
一来可以 帮助相关政府部门处理掉假冒伪劣的商品 ,建立联系;

二来可以 作为污水厂“碳源”的绝佳补充 ,降低药剂成本;

除此之外,还可以间接支持国家打击假冒伪劣商品的工作, 保护消费者权益,加强社会责任感

正因如此, 类似新闻也多有报道
◎ 浙江温州 ,当地公安 在永嘉污水处理厂,集中销毁了4500余瓶“飞天茅台”、“五粮液”等假冒高档白酒,涉案金额高达上千万元。
◎  山东胶州,青岛公安将 6万多瓶假冒啤酒倒入桶内,运至污水处理厂 ,进行无害化处理。
当然了,伪劣液体绝不仅仅是指假白酒、假啤酒, 还包括一些已过期的、不合格的酒、饮料,甚至毒品。
◎  安徽宁国,相关工作人员将2880听假冒的红牛饮料倒进了污水厂。
◎  山东青岛,出入境检验检疫局将 一万多瓶有沉淀物的、不合格的捷克啤酒送到了沙子口污水处理厂。
◎  广东信宜,公安机关将缴获的 新型毒品卡哇类饮料、制毒配方物品等倒进了当地尚青污水处理厂的反应池中 ,并加入专门处理物质,最后还做无害化处理。

02

没假酒、没过期酒“喝”,也无妨

啤酒废水等工业废水也是优质碳源

今年两会期间,全国人大代表李杰建议:

“结合当地污水厂实际运行情况和上游污水情况, 由相关部门牵头,对上游企业污水作为外加碳源开展可行性研究,并制定方案和监督机制 ,以此降低污水处理厂运营成本。

以啤酒废水为例。
啤酒生产耗水量大,同时会排放出大量的废水。一般来说,每生产1t啤酒的耗水量为10t~15t,而在我国每生产1t的啤酒的废水排放量是10t~30t。
啤酒废水CODcr—般为1000mg/L~2500mg/L,BOD5为700mg/L~1500mg/L,pH值为6.0~8.0,不含有毒有害成分,具有良好的可生化性能等特点。并且由于其 具有较高的含碳量,这使得利用啤酒废水作为污水处理的补充碳源具有了一定的可行性。
市政污水多采用活性污泥法进行处理,主要工艺形式有厌氧-缺氧-好氧法(AAO)、序批式活性污泥法(SBR)等。这些工艺处理效果较好,但由于市政污水的C/N低,因此常存在碳源不足的问题。
传统解决方法为投加乙酸、甲醇或者葡萄糖作为外加碳源,保证系统高效的脱氮除磷效果。但是,这种方法大大增加了污水处理厂的运营成本。
而啤酒废水中含有大量的有机物,氮磷浓度低且不含有毒有害物质。将啤酒废水作为外加碳源,既处理了啤酒废水,又可以省去污水处理厂购置碳源的成本。
有研究者通过向低C/N城市生活污水中 投加啤酒废水,提高可利用碳源的数量,该方法可显著提高AAO系统的脱氮除磷效率,且利用率高、无副产物产生。
研究结果显示,啤酒废水较佳投量(以COD计)为70mg/L,此时COD、总氮、氨氮和磷的去除率均较高,依次为94.95%、82.39%、98.25%、72.25%。
值得一提的是,若啤酒废水投加量过大,将不利于系统的正常运行。因此,在实际运行中, 需合理地控制啤酒废水的投加量,以满足不同的脱氮除磷要求
也有研究者以啤酒废水、甲醇和乙酸钠作为外加碳源,分别比较了其在SBR法处理污水的过程中的硝化和反硝化特性。结果表明,碳源量越充足,反硝化效果越好。3种外加碳源中, 反硝化速率从高到低依次为乙酸钠、啤酒废水、甲醇
还有研究者以生活污水为研究对象,探究了啤酒废水、葡萄糖和甲醇3种外加碳源对SBR法处理效果的影响。研究结果表明,在投加0.125g葡萄糖时,TN的去除率最高,为65%,其次是0.1mL 的甲醇,TN去除率为56%,啤酒废水效果较差,TN去除率仅为54.8%。
但TP的去除率从高到低依次为啤酒废水、甲醇和葡萄糖。
不难看出,啤酒废水作为外加碳源与传统外加碳源效果相当,且啤酒废水成本很低,完全可以替代传统的外加碳源。

03

没假酒、没工业废水,也无妨

总结5个低碳源污水处理优化措施

过去,我们走访调研了JS省某流域204座城镇污水处理厂。结果发现, 有43%的污水处理厂的进水BOD5/TNK<3,有超过65%以上的污水处理厂存在碳源不足的现象。

这也就意味着,大部分污水处理厂进水碳源无法满足脱氮除磷需求,均需通过外加碳源等其他手段措施来保证出水TN、TP的稳定达标。

那么, 如何在不依赖外加碳源的前提下,解决城镇污水处理厂脱氮除磷所需碳源不足的问题?
1、分段进水活性污泥法
在实际工作中,我们更喜欢把这个方法叫做多点进水。早期采用多点进水是为了减少生物池需氧量和供氧量的差异,起到节能降耗的作用。
目前采用该方式的目的主要有两方面:
◎  一是 增加脱氮除磷段的碳源含量

◎  二是通过消耗污泥回流和硝化液回流所携带的剩余溶解氧,来 优化脱氮除磷的反应环境 ,从而提高处理效果。

值得一提的是,我们走访的某家污水处理厂就是采用多点进水的改良型UCT工艺。
2、增设厌氧水解酸化池
以调研中的某家污水处理厂为例,其在氧化沟前设置前置缺氧池(前置反硝化池)和厌氧池,10%的进水直接进入前置缺氧池段给回流污泥提供反硝化所需碳源,而在厌氧池内,大分子和难降解的物质转化为易于生物降解的物质为聚磷菌提供碳源。
除此之外,还有很多实际案例都表明, 将水解酸化过程作为低浓度城市污水生物脱氮工艺的预处理工艺可以为反硝化段补充一定量的碳源,有效提高脱氮效率
不过在这里,有必要提醒大家一句,考虑到水解池的建设运行费用,以及一些地区污水的实际情况,使用此方法还需综合处理效果和经济费用等因素,做到因地制宜。
3、初沉池的合理设置
1)直接取消初沉池
这种方式对于进水SS浓度较低且波动不大的污水厂无疑是个不错的选择。
比如,目前就有很多污水厂(如现阶段较为流行的延时曝气氧化沟工艺),是污水经过沉砂池之后,直接进入生物池。
2)在初沉池环节处设置超越管
从实践经验来看,这种方式更适合进水SS浓度波动较大的污水处理厂。
当进水SS浓度较高时,可以开启初沉池进一步降低SS;而 当进水SS浓度较低时,可以开启超越管超越初沉池来减少有机物的损失,以此增加后续处理工艺中有机碳源的含量
3)减少初沉池的水力停留时间
一般来说,初沉池的水力停留时间是1~2h。
但有些水友提出了不一样的想法,即将初沉池的停留时间减少至0.5~1h,或者适当提高沉砂池池的水力停留时间。
因为这样做,可以在一定程度上缓解取消初沉池所带来的一系列弊端。
4、对传统水处理工艺进行改进
1)AAO工艺改进
在沉降区旁边依次设置厌氧除磷区和低氧曝气区,形成一体化设置。这样有利于提高工作效率,缩短污水处理时间。
充分利用空气压力的原理建立了一个空气推流区前端的低氧曝气区域,提供自然力量并减少能源消耗和冲击载荷。
独特的溶解氧控制系统,可以加强对COD、总氮TN和总磷TP的去除。它是低碳源城市污水处理的主要工艺。
2)SBR工艺改进
SBR工艺是对活性污泥法的一种改进其具有操作简单、流程少、成本低、固液分离效果好、脱氮除磷效果好以及耐冲击负荷性强的优势,适用于水量小的企业废水处理。
值得一提的是,在改进SBR工艺的基础上还可以加入一段预缺氧区,将外回流带来的亚硝酸在预缺氧区域进行反硝化,为后续的厌氧释磷提供更好的厌氧环境。
当预缺氧区进水中的原水有机物发生一定程度的水解反应后,更容易被聚磷菌所高效利用。 同时增加预缺氧区为原水在碳源的分配上提供更多的选择权。
这样能够优化原水分配过程中碳源的选择,还能将市政污水的碳源集中处理,从而提升整个污水的优化效率,提高水资源的循环使用率。
5、其它技术的应用
1)短程硝化反硝化
在传统理论中主要依靠的是亚硝化细菌和硝化细菌两种微生物转化氨氮。
若需要对两种方式进行生态选择,需要在污泥中使亚硝化细菌转变成为优势菌群,并淘汰或减少硝化细菌数量,在亚硝化阶段充分发挥硝化作用,然后直接对其进行反硝化处理,该种方式能够显著缩短脱氮的反应进程。
该工艺 在实际应用中能够有效节省能源,与传统工艺相比,减少大约40%左右的碳源
2)CANON工艺
CANON工艺也被称为生物膜内自养脱氮工艺,其原理为:
生物膜内亚硝酸细菌在好氧下把氨氧化成亚硝酸盐;厌氧氨氧化菌在厌氧条件下把氨和亚硝酸盐转化成氮气;利用亚硝酸细菌和厌氧氨氧化菌的协同作用,最终把氨氧化成氮气。
CANON工艺反应无需有机碳源,能够在完全无机的环境中进行,这样 可以有效节省100%的外碳源,以及66%的供气量。
3)厌氧氨氧化技术
厌氧氨氧化主要指的是细菌在溶氧浓度较低的前提下,通过细胞内的新陈代谢,促进亚硝酸盐与氨之间发生生物氧化的还原反应,从而使氮气脱除水。
该种方式 在实际应用过程中具有节省碳源、节约能耗以及细菌合成量少等特点 ,因而受到污水处理厂的关注。
厌氧氨氧化细菌主要是利用氨与亚硝酸根的化学反应而产生能源,并且空气中的二氧化碳作为碳素的细菌,不需要额外添加有机碳源,具有较为明显的应用价值。
但其缺陷在于培养以及驯化厌氧氨氧化菌的过程较为困难,对环境要求非常严格。
来源:网络
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