日處理5立方米地埋式污水處理設備

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 微生物的生長環(huán)境
廢水生物處理的主體是微生物,，只有創(chuàng)造良好的環(huán)境條件讓微生物大量繁殖才能獲得令人滿意的處理效果,。影響微生物生長的的條件主要有營養(yǎng),、溫度,、pH值、溶解氧及有毒物質等,。
營養(yǎng)
營養(yǎng)是微生物生長的物質基礎,，生命活動所需的能量和物質來自于營養(yǎng),。微生物細胞的組成（不包括H2O和無機物），可用化學式C5H7O2N或C60H87O23N12P表示,。不同微生物細胞的組成不盡相同,，對碳氮磷比的要求也不*相同。好氧微生物要求碳氮磷比為BOD5:N:P=100:5:1[或COD:N:P=(200~300):5:1],。厭氧微生物要求碳氮磷比為BOD5:N:P=100:6:1,。其中N以NH3- N計，P以PO43－-P計,。微生物種類繁多,，所需C、N、P的化學形式也不相同,。如異養(yǎng)菌需要有機物為碳源,，而自養(yǎng)菌以CO2和HCO3－為碳源。
幾乎所有的有機物都是微生物的營養(yǎng)源,，為達到預期的凈化效果,，控制合適的C:N:P比顯得十分重要。微生物除需要C,、H,、O、N,、P外,，還需要S、Mg,、Fe,、Ca、K等元素,，以及Mn,、Zn、Co,、Ni,、Cu、Mo,、V,、I、Br,、B等微量元素,。

溫度
微生物的種類不同生長溫度不同，各種微生物的總體溫度范圍是0~80℃,。根據(jù)適應的溫度范圍,，微生物可分為低溫性（好冷性）、中溫性和高溫性（好熱性）三類,。低溫性微生物的生長溫度為20℃以下,，中溫性微生物的生長溫度為20~45℃，高溫性微生物的生長溫度為45℃以上,。好氧生物處理以中溫為主,，微生物的適生長溫度為20～37。厭氧生物處理時,，中溫微生物的適生長溫度為25~40℃,，高溫微生物的適生長溫度為50~60℃,。所以厭氧微生物處理常利用33~38℃和52~57℃兩個溫度段，分別叫做中溫消化（發(fā)酵）和高溫消化（發(fā)酵）,。隨著科學技術的發(fā)展,，厭氧反應已能在20~25℃的常溫下進行，這就大大降低了運行費用,。
在適宜的溫度范圍內,，每升高10℃，生化反應速度就提高1~2倍,。所以,，在較高適溫度條件下生物處理效果較好。人為改變污水溫度將增大處理成本,，所以好氧生物處理一般在自然溫度下進行,，即在常溫下進行。好氧生物處理效果受氣候的影響較小,。厭氧生物處理受溫度影響較大,，需要保持較高的溫度,，但考慮到運行成本,，應盡量采用常溫下運行（20~25℃）。如果原污水的溫度較高,，應采用中溫發(fā)酵（33~38℃）或高溫發(fā)酵（52~57℃）,。如果有足夠的余熱或發(fā)酵過程中產(chǎn)生足夠的沼氣（高濃度有機污水和污泥消化），則可以利用余熱或沼氣的熱能實現(xiàn)中溫和高溫發(fā)酵,。一般情況下,，一日內溫度的波動不宜超過℃。所以,，在生物處理時要控制適宜的水溫并保持穩(wěn)定,。

厭氧穩(wěn)定是由一類非貯磷菌屬的兼性厭氧菌發(fā)酵反應的結果，是一種脫氫氧化行為,。厭氧穩(wěn)定削減的曝氣耗氧量可達20%～30%,。厭氧穩(wěn)定對含糖比大，有機物濃度高的污水較為合適,。從削減曝氣耗氧量的角度出發(fā),，厭氧穩(wěn)定應是一個有利于產(chǎn)生并釋放H2和CO2的過程，這個過程應促進NAD的再氧化并避免降解產(chǎn)物的還原,。
為控制水污染的日益加劇,，目前國內正大舉興建城鎮(zhèn)污水處理廠。這是一項保證國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略舉措,，但也是一項只見投入,，不見直接產(chǎn)出的公益行為。其不僅需要投入大筆的基建資金，而且還要付出可觀的運轉費用,。一些地方大力籌資建成了污水處理廠,，但卻因難以承擔運轉費用而不能充分發(fā)揮環(huán)境效益。因此,，降低能耗,，節(jié)約運轉費用對發(fā)展城鎮(zhèn)污水處理事業(yè)具有舉足輕重的作用。

在常規(guī)城鎮(zhèn)污水處理中,，曝氣供氧的能耗大,，約占全廠總能耗的50%。因此,，降低曝氣耗氧量是節(jié)約運轉費用的首要環(huán)節(jié),。降低曝氣耗氧量的途徑有兩條：*，前置預處理設施,，削減進入曝氣區(qū)的耗氧量,；第二，優(yōu)選運行條件和擴散裝置,，提高氧利用率,。本文將就前者作進一步的探討。
厭氧預處理對曝氣耗氧量的削減作用
在A/O,、A2/O系統(tǒng)中,，厭氧區(qū)可去除水中大部分有機物。過去,，一直將這種現(xiàn)象主要歸因于貯磷菌的吸收和貯存PHB的作用,。因PHB是過渡產(chǎn)物，在好氧區(qū)將作為碳源而被氧化,。故這一過程并不削減后續(xù)的曝氣耗氧量,。然而，近年來的理論和實踐都證明,，厭氧區(qū)不僅具有吸收和貯存基質的功能,，而且還產(chǎn)生脫氫氧化作用，并可大幅度削減繼后的曝氣耗氧量,。
早先的發(fā)現(xiàn)和實踐的證明
早在1983年,，Lan等就發(fā)現(xiàn)在曝氣區(qū)前設置一個厭氧區(qū)，可降低曝氣區(qū)50%的耗氧量,。繼后,，Randall等(1984～1987年)多次證實了這一發(fā)現(xiàn)，并將這一現(xiàn)象命名為“厭氧穩(wěn)定”,。Bordacs等(1988年)在曝氣區(qū)前加了一只厭氧選擇器,，平均降低了30%的曝氣耗氧量,。其降低幅度與F/M(BOD/MLVSS)有關：當F/M為0.2時，降低36%,，當F/M為0.8時,，降低20%。王凱軍等(1988年)將初沉池改成厭氧池,，厭氧反應1.67～2.5 h后,，曝氣耗氧量降低約50%。McClintock等[3](1993年)應用A2/O 工藝與常規(guī)活性污泥法進行對比研究,，前者厭氧,、缺氧反應各1h，在同等的除氮效果下,，A2/O 工藝所需的曝氣時間由3.2h縮短至1.7h,，曝氣耗氧量降低近1/2。

微生物的代謝

微生物的生命過程是營養(yǎng)不斷被利用,，細胞物質不斷合成又不斷消耗的過程,。在這一過程中伴隨著新生命的誕生，舊生命的死亡和營養(yǎng)物（基質）的轉化,。污水的生物處理就是利用微生物對污染物（營養(yǎng)物）的代謝轉化作用實現(xiàn)的,。
1、微生物的營養(yǎng)關系
細菌,、真菌,、藻類,、原生動物,、后生動物共生于水體中。細菌和真菌以水中的有機物,、氮和磷等為營養(yǎng)進行有氧和無氧呼吸合成自身細胞,。藻類是利用二氧化碳和水中的氮、磷進行光和作用合成自身細胞并向水體提供氧氣,。藻類的細胞死亡后成為菌類繁殖的營養(yǎng),。原生動物吞食水中固態(tài)有機物、菌類和藻類,。后生動物捕食水中固體有機物,、菌類、藻類和原生動物,。

2,、微生物的代謝
微生物從污水中攝取營養(yǎng)物質，通過復雜的生物化學反應合成自身細胞和排出廢物,。這種為維持生命活動和生長繁殖而進行的生化反應過程叫新陳代謝,，簡稱代謝,。根據(jù)能量的轉移和生化反應的類型可將代謝分為分解代謝和合成代謝。微生物將營養(yǎng)物分解轉化為簡單的化合物并釋放出能量,，這一過程叫做分解代謝或產(chǎn)能代謝,；微生物將營養(yǎng)物轉化為細胞物質并吸收分解代謝釋放的能量，這一過程叫做合成代謝,。當營養(yǎng)缺乏時,，微生物對自身細胞物質進行氧化分解，以獲得能量,，這以過程叫做內源代謝,，也叫內源呼吸。當營養(yǎng)物充足的時,，內源呼吸并不明顯,，但營養(yǎng)物缺乏時，內源呼吸是能量的主要來源,。
沒有新陳代謝就沒有生命,。微生物通過新陳代謝不斷地增殖和死亡。微生物的分解代謝為合成代謝提供能量和物質,，合成代謝為分解代謝提供催化劑和反應器,。兩種代謝相互依賴、相互促進,、不可分割,。
微生物代謝消耗的營養(yǎng)物一部分分解成簡單的物質排入環(huán)境，另一部分合成為細胞物質,。不同的微生物代謝速度不同,，營養(yǎng)物用于分解和合成的比例也不相同。厭氧微生物分解營養(yǎng)物不*,，釋放的能量少,，代謝速度慢，將營養(yǎng)物用于分解的比例大,，用于合成的比例小,，細胞增殖慢。好氧微生物分解營養(yǎng)物*,，終產(chǎn)物（CO2,、H2O 、NO3-,、PO43-等）穩(wěn)定,，含有的能量少，所以好氧微生物代謝中釋放的能量多,，代謝速度快,，將營養(yǎng)物用于分解的比例小,，用于合成的比例大，細胞增殖快,。