A/O法一體化污水處理裝置
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生物膜法是一種高效的廢水處理方法，具有污泥量少，不會(huì)引起污泥膨脹，對(duì)廢水的水質(zhì)和水量的變動(dòng)具有較好的適應(yīng)能力，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。生物膜法是使微生物附著在載體表面上并形成生物膜，當(dāng)污水流經(jīng)載體表面時(shí)，污水中的有機(jī)物及溶解氧向生物膜內(nèi)部擴(kuò)散。膜內(nèi)微生物在有氧存在的情況下對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解代謝和機(jī)體合成代謝，同時(shí)分解的代謝產(chǎn)物從生物膜擴(kuò)散到水相和空氣中，從而使廢水中的有機(jī)物得以降解。
生物膜法中生物膜的形成與那些因素有關(guān)？
活性污泥法和生物膜法的區(qū)別不僅僅是微生物的懸浮與附著之分，更重要的是擴(kuò)散過(guò)程在生物膜處理系統(tǒng)中是一個(gè)必須考慮的因素。在生物膜反應(yīng)器中，有機(jī)污染物、溶解氧及各種必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)首先要從液相擴(kuò)散到生物膜表面，進(jìn)而進(jìn)到生物膜內(nèi)部，只有擴(kuò)散到生物膜表面或內(nèi)部的污染物才有可能被生物膜內(nèi)微生物分解與轉(zhuǎn)化，終形成各種代謝產(chǎn)物。另外，在生物膜反應(yīng)器中，由于微生物被固定在載體上，從而實(shí)現(xiàn)了SRT與HRT(水力停留時(shí)間)的分離，使得增殖速率慢的微生物也能生長(zhǎng)繁殖。因此，生物膜是一穩(wěn)定的、多樣的微生物生態(tài)系統(tǒng)。
微生物在載體上的掛膜可分為微生物吸附和固著生長(zhǎng)兩個(gè)階段。
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(lèi)、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(yíng)養(yǎng)條件及微生物與載體的接觸時(shí)間)等因素有關(guān)。
1、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(zhǎng)環(huán)境下，微生物表面帶有負(fù)電荷。如果能通過(guò)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(guò)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(duì)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。
研究認(rèn)為，相對(duì)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(duì)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zui高可達(dá)58kg/(m3·d)。
2、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(lái)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(guò)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(guò)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(lài)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。
生物膜法中生物膜的形成與那些因素有關(guān)？
3、懸浮微生物的活性
微生物的活性通?？捎梦⑸锏谋仍鲩L(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。研究異養(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。同時(shí)，Wastson等人的研究表明，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。
活性污泥的培養(yǎng)馴化操作
1.好氧池活性污泥培養(yǎng)馴化
(1)污泥的培養(yǎng)
將EMO高效菌種用污水稀釋搗碎，慮出其中中的雜質(zhì)，投放好氧池中，投放時(shí)好氧池水位調(diào)整至正常水位的1/2左右，投加完畢后，將好氧池中污水水位增至正常水位，投加菌種時(shí)曝氣系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行運(yùn)行，并進(jìn)行悶曝(即在不進(jìn)水和不排水的條件下，連續(xù)不斷的曝氣)，經(jīng)過(guò)數(shù)小時(shí)后，停止曝氣，沉淀排掉半池上清夜，再加入污水，悶曝?cái)?shù)小時(shí)后，停止曝氣，沉淀排掉半池上清夜，再加入污水，重復(fù)進(jìn)行悶曝?fù)Q水，期間注意觀察污泥的性狀，以及溶氧的控制，保持在2—4mg/L間。直到出現(xiàn)模糊狀具有絮凝性的污泥。培養(yǎng)期間主要采用生活污水，如為工業(yè)污水，需注意污水中各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)平衡比例。
當(dāng)好氧池出現(xiàn)污泥絨絮后，就間歇地往曝氣池投加污水，往曝氣池投加的水量，應(yīng)保證池內(nèi)的水量能每天更換池體容積的1/2，隨著培養(yǎng)的進(jìn)展，逐漸加大水量使在培養(yǎng)后期達(dá)到每天更換一次。在曝氣池出水進(jìn)入二次沉淀池2小時(shí)左右就開(kāi)始回流污泥。
(2)污泥的馴化
在進(jìn)水中逐漸增加被處理的污水的比例，或提高濃度，使生物逐漸適應(yīng)新的環(huán)境開(kāi)始時(shí)，被處理污水的加入量可用曝氣池設(shè)計(jì)負(fù)荷的20-30%，達(dá)到較好的處理效率后，再繼續(xù)增加，每次增加負(fù)荷后，須等生物適應(yīng)鞏固后再繼續(xù)增加，直至滿(mǎn)負(fù)荷為止。
2.厭氧池污泥的培養(yǎng)馴化
(1)、將EMO高效菌種用污水稀釋搗碎，慮出其中中的雜質(zhì)，將厭氧池中的污水提升到正常水位的1/2水位處，將池中的污水厭氧1—2天(配合后面好氧段的污泥培養(yǎng));
(2)、開(kāi)始采用間歇進(jìn)水，污泥負(fù)荷率控制在0.05～0.2kgCOD/(kgVSS.d)。
(3)、當(dāng)污泥逐漸適應(yīng)廢水性質(zhì)后，污泥逐漸就具有了去除有機(jī)物的能力。當(dāng)COD去除率達(dá)到30%以上后，可以逐步提高進(jìn)水容積負(fù)荷率，每次提高容積負(fù)荷率的幅度以0.5kgCOD/(m3.d)左右為宜，此時(shí)可以由間歇進(jìn)水過(guò)渡到連續(xù)進(jìn)水，但應(yīng)控制進(jìn)水濃度和進(jìn)水量，保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)。
(4)、隨著負(fù)荷的提高，反應(yīng)器內(nèi)的污泥逐漸由松散狀態(tài)變成沉淀性能較好的絮體，污泥的產(chǎn)甲烷活性也相應(yīng)提高。
(5)、在調(diào)試過(guò)程中要保證系統(tǒng)的負(fù)荷以20%～30%的增長(zhǎng)速率穩(wěn)定增長(zhǎng)，每次調(diào)整負(fù)荷應(yīng)保證去除率達(dá)到30%后穩(wěn)定3～4d，然后再提高負(fù)荷。
化學(xué)藥劑的投加
(1)磷酸鹽投加入調(diào)節(jié)池，以調(diào)節(jié)污水中的營(yíng)養(yǎng)平衡;
(2)純堿投加入好氧池，以調(diào)節(jié)池中污水的酸堿度;
(3絮凝劑投加入氣浮池，以提高出去污水中的懸浮物和油。投加入污泥脫水系統(tǒng)，起助凝和調(diào)理污泥性質(zhì)的作用。
A/O法一體化污水處理裝置活性污泥的異常情況及對(duì)策
污泥膨脹：正?；钚晕勰喑两敌阅芰己?，含水率在98%以上。當(dāng)污泥變質(zhì)時(shí)，污泥不易沉淀，SVI值較高，污泥結(jié)構(gòu)松散和體積膨脹，顏色也有異變，這就是污泥膨脹。污泥膨脹主要是絲狀菌大量繁殖所引起的。一般污水中碳水化合物較多，缺乏氮、磷、鐵等養(yǎng)料，溶解氧不足，水溫高或PH值較低都容易引起大量絲狀菌繁殖，導(dǎo)致污泥膨脹，此外，超負(fù)荷、污泥齡過(guò)長(zhǎng)或有機(jī)物濃度剃度過(guò)小等，也會(huì)引起污泥膨脹，排泥不暢則易引起結(jié)合水性污泥膨脹。
為防止污泥膨脹，首先應(yīng)加強(qiáng)操作管理，經(jīng)常監(jiān)測(cè)污水水質(zhì)、曝氣池溶解氧、污泥沉降比、污泥指數(shù)和進(jìn)行顯微鏡觀察等，如發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，就需要采取預(yù)防措施，一般可調(diào)整、加大曝氣量，及時(shí)排泥，有可能采取分段進(jìn)水，以減輕二沉池的負(fù)荷。發(fā)生污泥膨脹解決的辦法是針對(duì)引起污泥膨脹的原因采取措施，當(dāng)缺氧或水溫高等可以加大曝氣量或降低進(jìn)水量以減輕污泥負(fù)荷，或適當(dāng)降低污泥濃度，使需氧降低等，如污泥負(fù)荷過(guò)高可適當(dāng)提高污泥濃度，以調(diào)整負(fù)荷，必要時(shí)還要停止進(jìn)水，悶曝一段時(shí)間。如缺氮、磷、鐵等養(yǎng)料，要投加硝化污泥或氮、磷、鐵等，如PH過(guò)低，可投加石灰等調(diào)PH，若污泥流失量大，可投加氯化鐵，幫助凝聚，刺激菌膠團(tuán)生長(zhǎng)，也可投加漂白粉或ye氯，抑制絲狀菌生長(zhǎng)，特別能控制結(jié)合水性污泥膨脹。也可投加石棉粉末、硅藻土、粘土等惰性物質(zhì)，降低污泥指數(shù)。
常見(jiàn)的農(nóng)村污水處理工藝
1.傳統(tǒng)模式
傳統(tǒng)污水處理工藝如A/O、A2O、SBR、CASS、生物接觸氧化等，特點(diǎn)是技術(shù)成熟、工藝運(yùn)行穩(wěn)定，應(yīng)用條件要求在污水收集管網(wǎng)建設(shè)較為完備、運(yùn)行維護(hù)資金充足的地區(qū)。
(1)A20污水處理工藝
優(yōu)點(diǎn)：在厭氧(缺氧)、好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不能大量增殖，基本無(wú)污泥膨脹問(wèn)題;不需外加碳源，兩個(gè)A段只用輕緩攪拌，運(yùn)行費(fèi)用較低;工藝簡(jiǎn)單，總的水力停留時(shí)間少于其他同類(lèi)工藝。
缺點(diǎn)：脫氮效果不能滿(mǎn)足較高要求;由于受污泥增長(zhǎng)限制，除磷效果較難提高;沉淀池設(shè)計(jì)有特殊要求，含磷污泥停留時(shí)間不能太短;運(yùn)行費(fèi)用較高，管理復(fù)雜。
