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        高鹽廢水MLSS及高濃度有機(jī)物廢水MLVSS測(cè)量誤差的避免

        2023-02-01 20:05:19房紅雷
        湖南有色金屬 2023年6期
        關(guān)鍵詞:測(cè)量檢測(cè)

        房紅雷,任 衛(wèi)

        (1.江蘇三一環(huán)境科技有限公司,江蘇 昆山 215333;2.中輻環(huán)境科技有限公司,浙江 杭州 310012)

        進(jìn)入21世紀(jì)后,中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,各類企業(yè)紛紛涌現(xiàn),人民物質(zhì)生活豐富,產(chǎn)品種類繁多,生產(chǎn)企業(yè)污染物排放量越來(lái)越多,引發(fā)了一些環(huán)境問(wèn)題,民眾對(duì)環(huán)境的關(guān)注也開(kāi)始增多。在政府層面,國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)也越來(lái)越重視,出臺(tái)了很多的政策和管理辦法,為改善環(huán)境,各地方對(duì)企業(yè)要求的處理排放標(biāo)準(zhǔn)也隨之提高;同時(shí)考慮到生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的需要,加大了企業(yè)對(duì)廢水回用的要求,以往僅靠物理化學(xué)就能處理達(dá)標(biāo)的廢水,現(xiàn)在也逐漸采用生化和膜處理的方法,有些零排項(xiàng)目則選擇了能耗較高的蒸發(fā)處理工藝[1-3]。

        在采用活性污泥方法的廢水處理中,MLSS(混合液揮發(fā)性懸浮固體)和MLVSS(混合液揮發(fā)性懸浮固體)是生化系統(tǒng)必須經(jīng)常要檢測(cè)的指標(biāo)[4]。

        MLSS(混合液懸浮固體)是指曝氣池單位容積污泥污水混合液中,所含活性污泥固體的總重量。MLVSS(混合液揮發(fā)性懸浮固體)是指曝氣池單位容積污泥污水混合液中,所含有機(jī)固體的總重量。

        兩個(gè)指標(biāo)都用來(lái)表示活性污泥的量,但MLVSS表示“活”的微生物的數(shù)量,準(zhǔn)確性要比MLSS有所提高,這兩個(gè)指標(biāo)都是廢水生化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要參數(shù),在后續(xù)的廢水運(yùn)行處理過(guò)程中,運(yùn)維人員也需要根據(jù)這些參數(shù)進(jìn)行有效調(diào)整、控制,才能保證生化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

        但是對(duì)于含鹽量高的廢水在使用重量法測(cè)定MLSS(混合液懸浮固體)時(shí),在實(shí)際測(cè)量時(shí)結(jié)果會(huì)比實(shí)際值有很高的上偏差;而廢水中有機(jī)物濃度高時(shí),也會(huì)使MLVSS的測(cè)量值偏高,數(shù)據(jù)失真,會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行人員進(jìn)行錯(cuò)誤的運(yùn)行調(diào)整,最終會(huì)影響到廢水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo),造成環(huán)境污染事故發(fā)生。

        本文主要通過(guò)分析測(cè)定MLSS和MLVSS的檢測(cè)步驟[5-6],發(fā)現(xiàn)廢水MLSS和MLVSS檢測(cè)時(shí)偏差高的原因,提出減小兩個(gè)指標(biāo)在測(cè)量上偏差高的解決辦法。

        1 測(cè)量MLSS誤差大的原因分析及解決方法

        1.1 MLSS檢測(cè)步驟

        MLSS參考《城市污水處理廠污泥檢驗(yàn)方法》中MLSS重量法測(cè)量,其步驟是:

        1.用無(wú)齒扁嘴鑷子夾取微孔濾膜放于稱量瓶里,移入烘箱中,于103~105℃烘干0.5 h后取出,置于干燥器內(nèi)冷卻至室溫,稱重,反復(fù)多次,直至恒重為m1。將已恒重的微孔濾膜正確地放在濾膜過(guò)濾器的濾膜托盤(pán)上,加蓋配套的漏斗,并用鑷子固定好,以蒸餾水濕潤(rùn)濾膜,并不斷吸濾。

        2.量取充分混合均勻的混合液50 mL抽吸過(guò)濾,使水分全部通過(guò)過(guò)濾膜,再以每次10 mL蒸餾水續(xù)洗滌三次,停止吸濾后,仔細(xì)取出載有污泥樣品的濾膜,放在與濾膜一起恒重好的稱量瓶里,移入烘箱中于103~105℃下烘干2 h后,移入干燥器內(nèi),冷卻到室溫,稱重,反復(fù)多次,直至恒重為m2。

        3.通過(guò)以下計(jì)算公式計(jì)算混合液污泥濃度。

        式中:ρ為混合液污泥濃度,mg/L;m1為恒重后濾膜加稱量瓶質(zhì)量的數(shù)值,g;m2為恒重后樣品加濾膜加稱量瓶質(zhì)量的數(shù)值,g;V為試樣體積的數(shù)值,mL。

        1.2 產(chǎn)生誤差的原因分析

        在MLSS的測(cè)量過(guò)程中,經(jīng)過(guò)抽濾后的初始污泥含水率一般為95%左右(相當(dāng)于濃縮池濃縮后的污泥濃度),水份占比較大,除了污泥在抽濾后自身攜帶的水份,還有濾紙自身吸附的水份,這兩部分的水份都是含有鹽份的。這兩部分廢水中所含的鹽份,在下一步的烘干過(guò)程中,也隨之進(jìn)入到m2的計(jì)量中,這樣就會(huì)造成測(cè)量值與實(shí)際值有偏差。

        如果廢水含鹽量為10 000 mg/L,污泥實(shí)際MLSS值為4時(shí),那么經(jīng)過(guò)測(cè)量MLSS將達(dá)到4.78,如果廢水污泥實(shí)際MLSS值為8,那么經(jīng)過(guò)測(cè)量MLSS值為9.16。隨著廢水中含鹽量的升高,測(cè)量結(jié)果與實(shí)際值偏差會(huì)越來(lái)越大。

        1.3 減少誤差的方法

        通過(guò)多次的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,并結(jié)合有效的數(shù)據(jù)分析,測(cè)量誤差較大的關(guān)鍵因素在于濾紙和污泥所帶的水份中持有的鹽份上。

        因此:(1)適當(dāng)延長(zhǎng)抽濾時(shí)間可以有效減少濾紙及污泥所持水份,從而減小水份中所攜帶的鹽份;(2)在洗滌環(huán)節(jié),不要僅沖洗一部分的濾紙和污泥,而需要對(duì)全部的濾紙和污泥進(jìn)行沖洗,利用低鹽的蒸餾水對(duì)高鹽廢水進(jìn)行全面的置換;(3)洗滌時(shí)分次洗滌,等濾液過(guò)濾完后再進(jìn)行下一步的沖洗,以及增加洗滌次數(shù)、水量。通過(guò)以上操作,誤差會(huì)控制在一定的較小范圍。

        例如原水MLSS在4 000 mg/L,TDS濃度為10 000 mg/L的情況下,一般誤差會(huì)在15%,但經(jīng)過(guò)三次洗滌,且每次洗滌都在抽濾完成時(shí),那么誤差值在5%。如果洗滌次數(shù)增加到4次,則誤差值在2.6%。如果洗滌次數(shù)在5次,則誤差值在1.4%,同時(shí)增加洗滌水量則誤差在0.5%。

        2 測(cè)量MLVSS誤差大的原因分析及解決方法

        2.1 MLVSS檢測(cè)步驟

        1.定量濾紙?jiān)?03~105℃烘干,干燥器內(nèi)冷卻,稱重,反復(fù)直至獲得恒重或稱重?fù)p失小于前次稱重的4%;重量為m0;(干燥8 h后放入干燥器冷卻后稱重為最終值或Φ12.5 cm的濾紙直接以1 g計(jì))。

        2.將樣品100 mL用(1)中的濾紙過(guò)濾,放入103~105℃的烘箱中烘干取出在干燥器中冷卻至平衡溫度稱重,反復(fù)干燥至恒重或失重小于前次稱重的5%或0.5 mg(取較小值),重量為m1。

        干燥8 h后放入干燥器冷卻后稱重為最終值。

        3.將干凈的坩堝放入烘箱中干燥1 h,取出放在干燥器中冷卻至平衡溫度,稱重,重量為m2。

        4.將(2)中的濾紙和泥放在(3)中的坩堝中,然后放入冷的馬弗爐中,加熱到600℃灼燒60 min,在干燥器中冷卻并稱重為m3;(從溫度達(dá)到600℃開(kāi)始計(jì)時(shí))。

        2.2 產(chǎn)生誤差的原因分析

        MLVSS的檢測(cè)跟MLSS檢測(cè)時(shí)誤差引起的原因有相同之處,經(jīng)過(guò)濾紙過(guò)濾的污泥,濾紙和污泥吸附了很多的廢水,廢水中的有機(jī)物會(huì)被帶入計(jì)算,如果廢水的有機(jī)物含量高,則會(huì)導(dǎo)致誤差很高。而廢水中的鹽份,在灼燒時(shí)揮發(fā)度不大,計(jì)算前后沒(méi)有增加,對(duì)MLVSS的測(cè)量結(jié)果沒(méi)有太大的影響。

        2.3 減少誤差的方法

        鑒于測(cè)量誤差較大的關(guān)鍵因素在于濾紙和污泥所帶的水份中持有的有機(jī)物,減少M(fèi)LSS檢測(cè)誤差的方法同樣適用于MLVSS。

        因此:(1)適當(dāng)延長(zhǎng)過(guò)濾時(shí)間可以有效減少濾紙及污泥所持水份,從而減小水份中所攜帶的有機(jī)物;(2)在洗滌的環(huán)節(jié)上,不要僅沖洗一部分的濾紙和污泥,而需要對(duì)全部的濾紙和污泥進(jìn)行沖洗,利用低濃度的蒸餾水對(duì)高有機(jī)物的廢水進(jìn)行全面的置換;(3)洗滌時(shí)分次洗滌,等濾液過(guò)濾完后再進(jìn)行下一步的沖洗,以及增加洗滌次數(shù)、水量。通過(guò)以上操作,誤差會(huì)控制在一定的較小范圍。

        一般來(lái)說(shuō),活性污泥生化系統(tǒng)中有機(jī)物含量在1 500 mg/L以下的,可以正常三次分步清洗就能將誤差控制在0.5%,而不需要進(jìn)行加強(qiáng)清洗。但對(duì)于經(jīng)生化處理后有機(jī)物濃度高的厭氧處理系統(tǒng),則需要進(jìn)行加強(qiáng)清洗的手段。

        3 結(jié) 論

        對(duì)于含鹽量高和有機(jī)物濃度高的廢水在檢測(cè)MLSS、MLVSS時(shí),采用水樣全部直接烘干或離心過(guò)濾后倒掉上清洗后再烘干的檢測(cè)方法,因?yàn)樗畼又械柠}份和有機(jī)物重量也被進(jìn)行了計(jì)算,相對(duì)來(lái)說(shuō)誤差就會(huì)大很多,如果想測(cè)量準(zhǔn)確,需要按照《城市污水處理廠污泥檢驗(yàn)方法》中推薦的MLSS的測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量,并進(jìn)行后續(xù)MLVSS的檢測(cè)。

        采用《城市污水處理廠污泥檢驗(yàn)方法》中MLSS的測(cè)量方法,通過(guò)延長(zhǎng)抽濾時(shí)間,實(shí)行分步洗滌,以及增加洗滌次數(shù)、洗滌水量,可以有效降低MLSS、MLVSS的測(cè)量誤差,對(duì)于廢水生化活性污泥系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行進(jìn)行有效的指導(dǎo),發(fā)揮檢測(cè)的意義。

        MLVSS(混合液揮發(fā)性懸浮固體)雖然也可以很好的反映生化池活性污泥濃度,而且在測(cè)量時(shí)不考慮溶解性鹽類所帶來(lái)的誤差,但僅適用于有機(jī)物濃度較低的廢水,對(duì)于有機(jī)物濃度高的廢水,誤差也較大,而且化驗(yàn)結(jié)果等待的時(shí)間也較MLSS(混合液懸浮固體)的測(cè)量長(zhǎng)很多。因此在實(shí)際工程應(yīng)用中,選擇檢測(cè)MLSS(混合液懸浮固體)或檢測(cè)MLVSS(混合液揮發(fā)性懸浮固體)需要綜合考慮,合理選取。

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