中国水利水电第七工程局有限公司(机电安装分局) 620860
摘要:控制污水处理的关键技术之一就是生物化学需氧量BOD技术,通过这项技术的使用可以很好的帮助污水处理厂有效控制污水处理效果,提升污水处理效率。控制污水处理生物化学需氧量BOD的关键参数使用及技术应用效果,有助于改善控制污水处理的有效方法。本研究在恒温、恒速搅拌、恒量曝气条件下,由生化反应瓶中的氧电极连续测定生物污泥在污水生化处理反应过程中DO浓度变化来求值,BOD特征是求取DO平衡值与进污水样后DO下降谷值之差△DO污水样,经标样BOD系数换算后,得到与BOD5对应的BOD值;生物污泥还可选用未经驯化过的好氧性生物污泥;标样采用低碳链直链烃。
关键词:污水处理;生物化学需氧量;BOD;关键参数
1控制污水处理BOD技术的发展现状
近年来,国内外对BOD测定仪器和快速测定仪器、方法进行了大量研讨,提出了许多新设备、新方法:1.华勃式呼吸计;2.电库仑计;3.差压计;4.DO仪器法;5.微生物膜氧电极法;6.曝气式氧电极法。第1~4类仪器仍需要5天恒温培养,在DO测试时改用了仪器方法。第5类仪器应用覆微生物膜的氧电极,是一种快速测定方法,但膜极嬌嫩,使用寿命短而影响应用。第6类仪器采用连续测定生物污泥在污水生化反应过程中DO变化曲线的面积积 分(可称之为“生化积分法”),经氧转换系数换算后得BOD值,测定快速,适用于现场控制分析,存在问题是由于进样前后DO平衡值变化,影响求积致使误差较大,重复性差;不同稀释浓度污水积分不成比例,BOD线性度不高;高浓度污水测试时间过长;求取氧转换系数费时。
化学需氧量COD是指在一定条件下,水中有机物与强氧化剂作用所消耗的氧化剂折合成氧的量,以氧的mg/L计。当用重铬酸钾作为氧化剂时,水中有机物几乎可以全部(90%一95%)被氧化,此时所消耗的氧化剂折合成氧的量即是通常所称的化学需氧量,常简写为CODcr。污水的CODcr值不仅包含了水中的几乎所有有机物被氧化的耗氧量,同时还包括了水中亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等还原性无机物被氧化的耗氧量。
BOD是环境监测和水质污染控制的一项重要指标。1912年由英国皇家污水处理委员会提出,并在世界各国沿用至今的标准测试分析方法-BOD5方法,需要经过恒温20℃、5天生化培养,测定5天前、后溶解氧(DO),计算差值得到,其值受到到水样成分、pH值、温度、培养环境条件、时间、硝化等因素的影响。BOD5对于实际应用带来许多困难,尤其在污水处理工程管理中,由于需要5天出数据,无法适应现场控制和闭环调节,更不能进行在线监测。
2生物化学需氧量BOD的关键参数价值
BOD是(Biochemical Oxygen Demand的简写)生化需氧量或生化耗氧量(五日化学需氧量),表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指示,说明水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解,使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量。BOD是微生物在好气性条件下把有机污染物氧化成二氧化碳和水所需要氧气多少的一个量度,所以它不仅是测定某一数量有机污染物对水体潜在污染能力的一个最常用的参数,而且是影响水中溶解氧变化状况及其趋势的一个重要参数。生化需氧量越高,表示水中需氧有机物越多;由于目前在水污染监测中,还不能把各种有机污染物全部一一分开监测,所以BOD参数的研究是科学管理水体污染的一个重要参数。在通常条件下,温度为20℃时,把由生物化学分解的有机物全部分解约需二十天,这叫做全生化需氧量。由于时间过长,监测全生化需氧量对日常监测工作及污染控制带来困难。在观察有机物全部分解过程时会发现,水中剩余的有机物质随时间的增加而按指数减少,经过一段时间后,剩余的生化需氧量BOD,和水中剩余的有机物质的数量成正比。生化需氧量的初始值显然是氧化有机物质的总需氧量,叫做总生化需氧量BODL。
3生物化学需氧量BOD的关键参数调控结构及技术
基于BOD检测的污水处理装置其中主要包括一个BOD检测装置、曝气处理部和控制部件。
在污水处理过程中,BOD检测装置包括:激光检测仪、驱动装置、取样头和分析装置,激光检测仪设置在处理槽上,分析装置设置在处理槽上,驱动装置设置在分析装置上,取样头设置在驱动装置上;通过激光检测仪检测污水水域面积,控制部控制驱动装置驱动取样头根据水域面积进行取样,面积大取样位点多则取样量多,反之则取样量少,用于对不同水域面积的污水进行合理取样,使得污水BOD检测值更加精确,取样后分析装置对污水进行BOD值分析,BOD值高则污水水质较差,反之则水质较好。
曝气处理部用于对污水进行局部定点曝气,其包括:横向卧置的处理槽、进水管、出水管,曝气泵,其设置在处理槽的外部,与曝气头连接,多个曝气头,其均匀设置在处理槽的底部多个位点,用于向污水水体进行曝气;电磁阀门,其设置在曝气泵与曝气头连接的管路上,用于选择性地控制接通一个或多个曝气头;曝气头的结构包括:旋转外颈、通气内管、微型电机、固定通气盖和旋转通气盖,旋转外颈固定设置在微型电机上,旋转通气盖设置在旋转外颈上,通气内管设置在旋转外颈内,一端连接曝气泵,另一端连接设置在固定通气盖上,固定通气盖与旋转通气盖叠合在一起,该结构通过固定通气盖与旋转通气盖的相对旋转来调节通气孔的大小,用于控制曝气气泡的大小,当两者通气孔完全重合叠加时,曝气的气泡最大,相对旋转后,通气孔被覆盖变小,气泡随之减小。
控制部件的配置基本上根据污水处理厂的基本情况进行设定,其中包括:第一,当激光检测仪检测污水水域面积后,根据设定的标准取样面积将将污水水域面积划分多个取样位点,控制器控制驱动装置驱动取样头在每个位点进行取样,取样后每个位点的样品在分析装置中逐个分析,分析后的BOD数值反馈至控制器;第二,当某个位点的BOD值超过设定的阈值时,控制器控制启动曝气泵,并控制相应位点的电磁阀门开启,以开启该位点的曝气头针对性的进行曝气;第三,当某个位点BOD值下降到阈值以下,控制器控制微型电机转动,微型电机带动旋转外颈转动,旋转外颈上的旋转通气盖相对固定通气盖进行旋转,其上的通气孔被覆盖减小,气泡随之变小,以适应逐渐形成的菌胶团;第四,各个位点的BOD值均下降到阈值以下,控制器控制曝气泵停止工作,污水处理完毕从出水管出水。
通过局部曝气方式使污水处理更具有针对性,节约了能耗,同时由于曝气气泡大小适应菌胶团的生存,因此活性污泥活性更强,处理效率更高,处理后的水质更好。
4结束语
污水处理工程的施工质量直接影响着污水处理的效率,因此,在进行污水处理工程施工过程中,施工质量是工程管理的重点。污水处理站的工作人员必须提高重视,加强BOD技术应用以创新的精神与严谨的态度进行工程质量控制,从污水处理工程的各个方面严格把关,坚决将影响工程施工的因素排除,以为提高工程施工质量提供条件。
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