化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
地埋式生活污水處理一體化設(shè)施
閱讀：840 發(fā)布時(shí)間：2019-8-26地埋式生活污水處理一體化設(shè)施
懸浮微生物的活性
微生物的活性通常可用微生物的比增長(zhǎng)率(μ)來(lái)描述，即單位質(zhì)量微生物的增長(zhǎng)繁殖速率,。因此，在研究微生物活性對(duì)生物膜形成的初階段的影響時(shí),，關(guān)鍵是如何控制懸浮微生物的比增長(zhǎng)率,。研究結(jié)果表明，硝化細(xì)菌在載體表面的附著固定量及初始速率均正比于懸浮硝化細(xì)菌的活性,。異養(yǎng)生物膜的形成時(shí)也得出同樣結(jié)果,。影響懸浮微生物活性的因素主要有如下幾種。
(1)當(dāng)懸浮微生物的生物活性較高時(shí),，其分泌胞外多聚物的能力較強(qiáng),。這種粘性的胞外多聚物在細(xì)菌與載體之間起到了生物粘合劑的作用，使得細(xì)菌易于在載體表面附著,、固定,；
(2)微生物所處的能量水平直接與它們的增長(zhǎng)率相關(guān)。當(dāng)盧增加時(shí),，懸浮微生物的動(dòng)能隨之增加,。這些能量有助于克服在固定化過(guò)程中微生物載體表面間的能壘，使得細(xì)菌初始積累速率與懸浮細(xì)菌活性成正比,。
(3)微生物的表面結(jié)構(gòu)隨著其活性的不同而相應(yīng)變化,。Herben等人研究發(fā)現(xiàn),，懸浮細(xì)菌活性對(duì)細(xì)菌在載體表面的附著固定過(guò)程有影響，而且,，細(xì)菌表面的化學(xué)組成,、官能團(tuán)的量也隨細(xì)菌活性的變化有顯著變化。細(xì)胞膜等隨懸浮細(xì)菌活性的變化而有顯著變化,。細(xì)菌表面的這些變化將直接影響微生物在載體表面的附著,、固定。因此,，通常認(rèn)為,，由懸浮微生物活性變化而引起的細(xì)菌表面生理狀態(tài)或分子組成的變化是有利于細(xì)菌在載體表面附著、固定的,。
(4)微生物與載體接觸時(shí)間,。微生物在載體表面附著、固定是—動(dòng)態(tài)過(guò)程,。微生物與載體表面接觸后,，需要一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境條件，因此必須保證微生物在載體表面停留一定時(shí)間,，完成微生物在載體表面的增長(zhǎng)過(guò)程,。
地埋式生活污水處理一體化設(shè)施水力停留時(shí)間(HRT)。HRT對(duì)能否形成完整的生物膜起著重要的作用,。在其他條件確定的情況下,，HRT短則有機(jī)容積負(fù)荷大，當(dāng)稀釋率大于大生長(zhǎng)率時(shí),，反應(yīng)器內(nèi)載體上能生成完整的生物膜,。刊huis等人的試驗(yàn)證明了這種觀(guān)點(diǎn),。在COD負(fù)荷為2．5kg／(m3·d),，HRT為4h時(shí)，載體上幾乎沒(méi)有完整的生物膜,，而水力停留時(shí)間為1h時(shí),，在相同的操作時(shí)間內(nèi)幾乎所有的載體上都長(zhǎng)有完整的生物膜，且較高的表面COD負(fù)荷更易生成較厚的生物膜,，即COD負(fù)荷越高,，生物膜越厚。周平等人也通過(guò)試驗(yàn)證明了較短的水力停留時(shí)間有利于載體掛膜,。
(6)液相pH值,。除了等電點(diǎn)外，細(xì)菌表面在不同環(huán)境下帶有不同的電荷,；液相環(huán)境中,，pH值的變化將直接影響微生物的表面電荷特性。當(dāng)液相pH值大于細(xì)菌等電點(diǎn)時(shí),，細(xì)菌表面由于氨基酸的電離作用而顯負(fù)電性,；當(dāng)液相pH值小于細(xì)菌等電點(diǎn)時(shí)，細(xì)菌表面顯正電性,。細(xì)菌表面電性將直接影響細(xì)菌在載體表面附著,、固定。
(7)水力剪切力,。在生物膜形成初期,，水力條件是一個(gè)非常重要的因素，它直接影響生物膜是否能培養(yǎng)成功,。在實(shí)際水處理中,，水力剪切力的強(qiáng)弱決定了生物膜反應(yīng)器啟動(dòng)周期。單從生物膜形成角度分析,，弱的水力剪切力有利于細(xì)菌在載體表面的附著和固定,，但在實(shí)際運(yùn)行中，反應(yīng)器的運(yùn)行需要一定強(qiáng)度的水力剪切力以維持反應(yīng)器中的*混合狀態(tài),。所以在實(shí)際設(shè)計(jì)運(yùn)行中如何確定生物膜反應(yīng)器的水力學(xué)條件是非常重要的,。
酸化池中的反應(yīng)是厭氧反應(yīng)中的一段，水解酸化池內(nèi)部可以不設(shè)曝氣裝置,，控制停留時(shí)間再水解,、酸化階段，不出現(xiàn)厭氧產(chǎn)氣階段,，前兩個(gè)階段的COD去除率不是很高,，因?yàn)樗哪康闹皇菍⒋蠓肿拥淖兂尚》肿佑袡C(jī)物，一般去除率在20%左右,，產(chǎn)氣階段的COD去除率一般在40%左右,，但這時(shí)產(chǎn)生的硫化氫氣體要進(jìn)行除臭處理，且達(dá)到產(chǎn)氣階段的停留時(shí)間要較前兩階段長(zhǎng),，也就是要出現(xiàn)厭氧狀態(tài),。
地埋式生活污水處理一體化設(shè)施厭氧池：
水解、酸化,、產(chǎn)乙酸,、甲烷化同步進(jìn)行。需要調(diào)節(jié)pH,，不易操作控制,，去除大部分COD。目的是去除COD,。
厭氧池是指沒(méi)有溶解氧,，也沒(méi)有硝酸鹽的反應(yīng)池,。是利用厭氧菌的作用，去除廢水中的有機(jī)物,，通常需要時(shí)間較長(zhǎng),。需要調(diào)節(jié)pH，不易操作控制,，去除大部分COD,。
缺氧池：
有水解反應(yīng)，在脫氮工藝中,，其pH值升高,。在脫氮工藝中，主要起反硝化去除硝態(tài)氮的作用,，同時(shí)去除部分BOD,。也有水解反應(yīng)提高可生化性的作用。
缺氧池是指沒(méi)有溶解氧但有硝酸鹽的反應(yīng)池,。缺氧池內(nèi)要設(shè)置曝氣裝置,，控制溶解氧在0.3-0.8mg/l，利用兼氧微生物及生物膜來(lái)降解廢水中的有機(jī)物,，接觸氧化池內(nèi)的曝氣器既要保證供氧量,，又要確保有利于生物膜的脫落、更新,。一般不選用微孔曝氣器作為池底的曝氣器,。
厭氧生化的三個(gè)階段：厭氧生物處理過(guò)程是微生物共生體的活動(dòng)來(lái)完成許多細(xì)菌和復(fù)雜的組成過(guò)程中的一些中間步驟。為了便于研究,，將復(fù)雜的厭氧生化過(guò)程大致分為4個(gè)階段：水解階段,、酸化階段、產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段,。但到目前為止,，三個(gè)階段的理論和四個(gè)理論被認(rèn)為是厭氧細(xì)菌的過(guò)程更全面，更準(zhǔn)確的描述,。
將厭氧生物技術(shù)用于工業(yè)廢水處理過(guò)程的可行性：厭氧生物處理可以被具體解釋為以下原理,，即厭氧條件下，通過(guò)兼性厭氧菌以及厭氧細(xì)菌和其他微生物之間的作用,，將有機(jī)物中的甲烷和二氧化碳進(jìn)行降解的過(guò)程,。該過(guò)程不需要外界資源的輔助，被還原的有機(jī)物可以作為受氫體,，同時(shí)產(chǎn)生甲烷氣體,。相對(duì)于好氧生物技術(shù)而言，厭氧生物技術(shù)的使用將有更廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景,。首先,，厭氧技術(shù)的成本較低,，工業(yè)廢水的排放在厭氧處理技術(shù)下經(jīng)濟(jì)效益更高。其次,，厭氧生物技術(shù)將會(huì)降低企業(yè)的下排污罰款量,。此外，厭氧系統(tǒng)處理污泥的成本相對(duì)于好氧生物技術(shù)而言是微不足道的,。后，好氧活性污泥每去除1kgBOD耗氧量為1.2kg-1.5kg,，1000kgCOD耗電量為(1.44—3.6)×108J,，而厭氧生物去除1000kgCOD耗電量為(2.52-5.4)×107J。由于以上優(yōu)勢(shì),，厭氧生物處理技術(shù)已經(jīng)逐步成為工業(yè)處理廢水的主要工具,。
厭氧生物技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的發(fā)展前景：厭氧生物處理技術(shù)發(fā)展到今天，已在不斷的完善發(fā)展,，走向成熟,。比較典型的成果有：厭氧濾池(AF)、厭氧膨脹顆粒污泥床(EGSB),、升流式厭氧污泥床(UASB)等,。但它們?nèi)源嬖谌毕荩枰粩喔倪M(jìn),。因此未來(lái)對(duì)工業(yè)廢水處理應(yīng)著眼于以厭氧生物處理技術(shù)為主,，好氧生物處理技術(shù)為輔的技術(shù)路線(xiàn)。本著這條主線(xiàn),，未來(lái)的研究工作可以考慮以下幾個(gè)方面：與傳統(tǒng)的好氧生物處理方法相比,，厭氧生物處理具有能源消耗小、成本費(fèi)用低,、污泥量少且易處置的特點(diǎn),。對(duì)于氣候相對(duì)溫暖的地區(qū)，利用厭氧技術(shù)是提高城市工業(yè)廢水處理率的有效途徑,。但是,，厭氧技術(shù)對(duì)有毒物質(zhì)特別敏感，硫化物,、重金屬等能輕易破壞產(chǎn)甲烷菌的繁殖,。所以，未來(lái)還可以結(jié)合其他工業(yè)廢水處理技術(shù)共同形成綜合處理循環(huán)系統(tǒng),，如好氧—厭氧—濕地,，以提高其效用;因?yàn)閰捬跎锾幚砑夹g(shù)對(duì)環(huán)境要求較高，其他的制約因素也較多,，所以單獨(dú)采用厭氧技術(shù)治理工業(yè)廢水還未廣泛投入使用,。這一問(wèn)題的解決辦法是對(duì)厭氧出水的后續(xù)處理作出改進(jìn),。例如用厭氧技術(shù)+酸化+好氧技術(shù)。前半段可除去大多COD,，減少循環(huán)過(guò)程的能源消耗,，后半段可以使出水量滿(mǎn)足不同規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。
膜技術(shù)處理的特點(diǎn):處理廢水的常規(guī)技術(shù)方法在一定程度上抑制廢水排放量,，提升廢水使用利用量,，緩解處理 廢水壓力。但是因存在種種弊端,，才逐漸被膜技術(shù)代替,。膜技術(shù)處理廢水較常規(guī)處理方法存在明顯優(yōu)勢(shì)，其特點(diǎn)呈現(xiàn)如下：(1)購(gòu)買(mǎi)設(shè)備投資成本低,，設(shè)備占地面積小,，大大節(jié)約購(gòu)買(mǎi)經(jīng)費(fèi)，提高企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)效益,。設(shè)備外表堅(jiān)固,，易于運(yùn)輸，不存在運(yùn)輸有損設(shè)備質(zhì)量的現(xiàn)象,，零件維修維護(hù)工作簡(jiǎn)單,，不需要聘用技術(shù)含量特高的專(zhuān)家進(jìn)行設(shè)備維修。(2)設(shè)備操作環(huán)境優(yōu)良,，衛(wèi)生符合標(biāo)準(zhǔn),，膜技術(shù)設(shè)置在密閉的系統(tǒng)中，沒(méi)有面臨污水滲透與臭味散發(fā)的危險(xiǎn),。(3)膜技術(shù)去除效率高,，處理度高，凈化污水能力很強(qiáng),。有相關(guān)數(shù)據(jù)分析指出,，常規(guī)處理方法廢水效率值不超過(guò)70%，而膜技術(shù)可以達(dá)到90%左右,。膜技術(shù)在色度去除率方面也比常規(guī)方法處理表現(xiàn),。膜技術(shù)處理結(jié)果干凈，不存在產(chǎn)生污泥現(xiàn)象,，有效節(jié)省二次處理費(fèi)用,。因此，膜技術(shù)相比于常規(guī)水處理方法擁有優(yōu)勢(shì),。