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農(nóng)村生活污水治理一體化設(shè)施
閱讀:687 發(fā)布時(shí)間:2020-4-28農(nóng)村生活污水治理一體化設(shè)施
生物膜形成的影響因素
生物膜的形成與載體表面性質(zhì)(載體表面親水性,、表面電荷,、表面化學(xué)組成和表面粗糙度),、微生物的性質(zhì)(微生物的種類,、培養(yǎng)條件,、活性和濃度)及環(huán)境因素(PH值,、離子強(qiáng)度,、水力剪切力、溫度,、營養(yǎng)條件及微生物與載體的接觸時(shí)間)等因素有關(guān),。
載體表面性質(zhì)
載體表面電荷性、粗糙度,、粒徑和載體濃度等直接影響著生物膜在其表面的附著,、形成。在正常生長環(huán)境下,,微生物表面帶有負(fù)電荷,。如果能通過一定的改良技術(shù),如化學(xué)氧化,、低溫等離子體處理等可使載體表面帶有正電荷,,從而可使微生物在載體表面的附著、形成過程更易進(jìn)行,。載體表面的粗糙度有利于細(xì)菌在其表面附著,、固定,。
一方面,與光滑表面相比,,粗糙的載體表面增加了細(xì)菌與載體間的有效接觸面積,;另一方面載體表面的粗糙部分,如孔洞,、裂縫等對已附著的細(xì)菌起著屏蔽保護(hù)作用,,使它們免受水力剪切力的沖刷。
相對于大粒徑載體而言,,小粒徑載體之間的相互摩擦小,,比表面積大,因而更容易生成生物膜,。另外,,載體濃度對反應(yīng)器內(nèi)生物膜的掛膜也很重要。Wagner在用氣提式反應(yīng)器處理難降解物廢水時(shí)發(fā)現(xiàn),,在載體質(zhì)量濃度很低情況下,,即使生物膜厚達(dá)295μm,還是不能達(dá)到穩(wěn)定的去除率,。但是,,在載體濃度為20-30g/L時(shí),即使只有20%的載體上有75μn厚的生物膜,,反應(yīng)器依然能達(dá)到穩(wěn)定的(98%)去除率,,COD負(fù)荷高可達(dá)58kg/(m3·d)。
懸浮微生物濃度
在給定的系統(tǒng)中,,懸浮微生物濃度反映了微生物與載體間的接觸頻度,。一般來講,,隨著懸浮微生物濃度的增加,,微生物與載體間可能接觸的幾率也增加。許多研究結(jié)果表明,,在微生物附著過程中存在著一個(gè)臨界的懸浮微生物濃度,;隨著微生物濃度的增加,微生物借助濃度梯度的運(yùn)送得到加強(qiáng),。
在臨界值以前,,微生物從液相傳送、擴(kuò)散到載體表面是控制步驟,,一旦超過此臨界值,,微生物在載體表面的附著、固定受到載體有效表面積的限制,,不再依賴于懸浮微生物的濃度,。但附著固定平衡后,,載體表面微生物的量是由微生物及載體表面特性所決定的。
懸浮微生物的活性
微生物的活性通??捎梦⑸锏谋仍鲩L率(μ)來描述,,即單位質(zhì)量微生物的增長繁殖速率。因此,,在研究微生物活性對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,。
農(nóng)村生活污水治理一體化設(shè)施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,。懸浮細(xì)菌活性對細(xì)菌在載體表面的附著固定過程有影響,,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;
廢水的一級處理,,主要去除廢水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì),,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經(jīng)過一級處理的廢水,,BOD一般可去除30%左右,,達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。一級處理屬于二級處理的預(yù)處理,。
廢水的二級處理,,主要去除廢水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)(BOD,,COD物質(zhì)),去除率可達(dá)90%以上,,使有機(jī)污染物達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),。
廢水的三級處理,進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物,、氮和磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機(jī)物等,。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉淀法,,砂率法,,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等,。
廢水處理的整個(gè)過程為通過粗格刪的原廢水經(jīng)過廢水提升泵提升后,,經(jīng)過格刪或者篩率器,之后進(jìn)入沉砂池,,經(jīng)過砂水分離的廢水進(jìn)入初次沉淀池,,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進(jìn)入生物處理設(shè)備,,有活性污泥法和生物膜法,,(其中活性污泥法的反應(yīng)器有曝氣池,氧化溝等,,生物膜法包括生物濾池,、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法和生物流化床),,生物處理設(shè)備的出水進(jìn)入二次沉淀池,,二沉池的出水經(jīng)過消毒排放或者進(jìn)入三級處理,一級處理結(jié)束到此為二級處理,,三級處理包括生物脫氮除磷法,,混凝沉淀法,砂濾法,,活性炭吸附法,,離子交換法和電滲析法。
二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設(shè)備,,一部分進(jìn)入污泥濃縮池,之后進(jìn)入污泥消化池,,經(jīng)過脫水和干燥設(shè)備后,,污泥被后利用。
A/O法脫氮工藝的特點(diǎn):
(a) 流程簡單,,勿需外加碳源與后曝氣池,,以原污水為碳源,,建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用較低;
(b) 反硝化在前,硝化在后,,設(shè)內(nèi)循環(huán),,以原污水中的有機(jī)底物作為碳源,效果好,,反硝化反應(yīng)充分;
(c) 曝氣池在后,,使反硝化殘留物得以進(jìn)一步去除,提高了處理水水質(zhì);
(d) A段攪拌,,只起使污泥懸浮,,而避免DO的增加。O段的前段采用強(qiáng)曝氣,,后段減少氣量,,使內(nèi)循環(huán)液的DO含量降低,以保證A段的缺氧狀態(tài),。