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微動力生活污水處理設(shè)施
閱讀：792 發(fā)布時間：2019-8-13微動力生活污水處理設(shè)施
微生物的混合培養(yǎng)
傳統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝一般都采用單一污泥懸浮生長系統(tǒng),在該系統(tǒng)中有多種差別較大的微生物,不同功能的微生物對營養(yǎng)物質(zhì)和生長條件的要求都有很大的不同,要保證所有的微生物都達(dá)到佳生長條件是不可能的,這就使得系統(tǒng)很難達(dá)到運行,。
泥齡問題
由于硝化菌的世代期長,為獲得良好的硝化效果,必須保證系統(tǒng)有較長的泥齡,。而聚磷菌世代期較短,且磷的去除是通過排除剩余污泥實現(xiàn)的,所以為了保證良好的除磷效果,系統(tǒng)必須短泥齡運行,。這就使得系統(tǒng)的運行,在脫氮和除磷的泥齡控制上存在矛盾,。
碳源問題
在脫氮除磷系統(tǒng)中,碳源主要消耗在釋磷,、反硝化和異養(yǎng)菌的正常代謝等方面,。其中,釋磷和反硝化的反應(yīng)速率與進(jìn)水碳源中易降解的部分,尤其是揮發(fā)性有機脂肪酸的含量關(guān)系很大,。一般說來,城市污水中所含的易降解的有機污染物是有限的,所以在生物脫氮除磷系統(tǒng)中,釋磷和反硝化之間存在著因碳源不足而引發(fā)的競爭性矛盾。
微動力生活污水處理設(shè)施回流污泥中的硝酸鹽問題
在整個系統(tǒng)中,聚磷菌,、硝化細(xì)菌,、反硝化細(xì)菌及其它多種微生物共同生長,并參與系統(tǒng)的循環(huán)運行。常規(guī)工藝中,由于厭氧區(qū)在前,回流污泥不可避免地將一部分硝酸鹽帶入該區(qū),一旦聚磷菌與硝酸鹽接觸,就導(dǎo)致聚磷效果下降,。這主要是由于反硝化細(xì)菌與聚磷菌對底物形成競爭,其脫氮作用造成碳源無法滿足聚磷菌的充分釋磷所致,。
生物脫氮除磷新工藝
反硝化除磷
20世紀(jì)70年代末,在對UCT工藝的研究中發(fā)現(xiàn),除APB外,還存在一種“兼性厭氧反硝化除磷細(xì)菌”—DPB還能在缺氧(無O2,存在NO3-)環(huán)境下攝磷。DPB和APB有相似的原理,只是在氧化細(xì)胞內(nèi)儲存的PHA時電子受體是NO3-,。這可使吸磷和反硝化脫氮這2個不同的生物過程借助同1種細(xì)菌在同一個環(huán)境下完成,。
因此,反硝化菌和聚磷菌之間可相互交叉,其交叉點是反硝化聚磷菌DPB。由細(xì)菌完成的生物脫氮與生物除磷是2個既相對獨立又相互交叉的生理過程,其交叉點是同時擁有硝酸鹽還原性和超量吸磷這兩種生化特性的細(xì)菌(DPB)進(jìn)行的反硝化吸磷脫氮生化反應(yīng),。
與傳統(tǒng)的好氧吸磷相比,此項工藝在保證硝化效果的同時,系統(tǒng)對COD需求可減少50%,氧的消耗和污泥產(chǎn)量可分別下降30%和50%,。COD消耗的減少,一方面可為解決處理含高氨磷工業(yè)廢水存在碳源不足的問題提供實際應(yīng)用途徑,另一方面剩余的COD還可用于生產(chǎn)甲烷。
微動力生活污水處理設(shè)施典型工藝
(1)DEPHANOX工藝
DEPHANOX工藝是BortoneG等于1996年提出的一種具有硝化和反硝化除磷雙污泥回流系統(tǒng)的技術(shù),是為了滿足DPB所需的環(huán)境要求而開發(fā)的一種強化生物除磷工藝,。該工藝在厭氧池與缺氧池之間增加了沉淀池和固定膜反應(yīng)池,可以避免由于氧化作用而造成有機碳源的損失并穩(wěn)定系統(tǒng)的硝酸鹽濃度,。污水在厭氧池中釋磷,在沉淀池中進(jìn)行泥水分離,含氨較多的上清液進(jìn)入固定膜反應(yīng)池進(jìn)行硝化,污泥則跨越固定膜反應(yīng)池進(jìn)入缺氧段完成反硝化和攝磷,。
活性污泥法在污水處理中的作用
活性污泥法是去除有機污染物有效的方法之一，目前國內(nèi)外95%以上的城市污水處理和50%左右的工業(yè)廢水處理都采用活性污泥法,。具有很強的凈化功能,，去除BOD(生化需氧量)及混合液中活性污泥濃度的效率高，均可達(dá)到95%以上,。適合于各種有機廢水,，大中小型污水處理廠，高中低負(fù)荷,。由于是依靠微生物處理,，運行費用較低?？蓪崿F(xiàn)生物脫氮除磷,。
活性污泥及活性污泥法的概念
向生活污水中注入空氣進(jìn)行曝氣，并持續(xù)一段時間后,，污水中即生成一種絮凝體，是一種黃褐色的絮絨顆粒狀,，主要是有大量繁殖的微生物群體構(gòu)成,，它易于沉淀分離，并使污水得到澄清,，這就是活性污泥,。利用污水中的有機質(zhì)為基質(zhì)，在DO(溶氧)存在的條件下,，即人工充氧條件下,，對污水和各種微生物群體進(jìn)行連續(xù)混合培養(yǎng)，形成活性污泥,。利用活性污泥的生物凝聚,、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有機污染物,，然后使污泥與水分離,，大部分污泥再回流到曝氣池，多余部分則排出活性污泥系統(tǒng),。該方法的運行條件要求具有良好的活性污泥和充足的氧,，具有較大的比表面積20~100cm2/mL，99%以上含水率,。
生物膜法
1．生物膜法工藝類型,。潤濕型：生物濾池、生物濾塔,、生物轉(zhuǎn)盤,。浸沒型：接觸氧化,、濾料浸沒在濾池中。流動床型：生物活性碳,，砂粒介質(zhì)懸浮流動于池內(nèi),。
2．原理。由于生活污水中含有大量的有機成分,，生物膜法依靠固定于載體表面上的微生物膜來降解有機物,，由于微生物細(xì)胞幾乎能在水環(huán)境中的任何適宜的載體表面牢固地附著、生長和繁殖,，由細(xì)胞內(nèi)向外伸展的胞外多聚物使微生物細(xì)胞形成纖維狀的纏結(jié)結(jié)構(gòu),，因此生物膜通常具有孔狀結(jié)構(gòu)，并具有很強的吸附性能,。
生物膜附著在載體的表面,，是高度親水的物質(zhì)，在污水不斷流動的條件下,，其外側(cè)總是存在著一層附著水層,。生物膜又是微生物高度密集的物質(zhì)，在膜的表面上和內(nèi)部生長繁殖著大量的微生物及微型動物,，形成由有機污染物→細(xì)菌→原生動物（后生動物）組成的食物鏈,。生物膜是由細(xì)菌、真菌,、藻類,、原生動物、后生動物和其他一些肉眼可見的生物群落組成,。污水在流過載體表面時,，污水中的有機污染物被生物膜中的微生物吸附，并通過氧向生物膜內(nèi)部擴散,，在膜中發(fā)生生物氧化等作用,，從而完成對有機物的降解。生物膜 表層生長的是好氧和兼氧微生物,，而在生物膜的內(nèi)層微生物則往往處于厭氧狀態(tài),，當(dāng)生物膜逐漸增厚，厭氧層的厚度超過好氧層時,，會導(dǎo)致生物膜的脫落,，而新的生物膜又會在載體表面重新生成，通過生物膜的周期更新,，以維持生物膜反應(yīng)器的正常運行,。
3．生物膜的更新與脫落。維持生物膜反應(yīng)器正常運行的重要環(huán)節(jié)是生物膜的更新與脫落,，生物膜表層生長的是好氧和兼氧微生物,，而在生物膜的內(nèi)層微生物則往往處于厭氧狀態(tài),，當(dāng)生物膜逐漸增厚，厭氧層的厚度超過好氧層時,，會導(dǎo)致生物膜的脫落,，而新的生物膜又會在載體表面重新生成。更新與脫落過程如下：首先,，厭氧膜的出現(xiàn)過程：一是生物膜,；二是成熟的生物膜一般厚度不斷增加，氧氣不能透入的內(nèi)部深處將轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài),；都由厭氧膜和好氧膜組成,；三是好氧膜是有機物降解的主要場所，一般厚度為2 mm,。其次,，厭氧膜的加厚過程：一是厭氧的代謝產(chǎn)物增多，導(dǎo)致厭氧膜與好氧膜之間的平衡被破壞,；二是氣態(tài)產(chǎn)物的不斷 逸出,，減弱了生物膜在填料上的附著能力；三是成為老化生物膜,，其凈化功能較差,，且易于脫落。
再次,，生物膜的更新：一是老化膜脫落，新生生物膜又會生長起來,；二是新生生物膜的凈化功能較強,。