地埋式微動(dòng)力污水凈化槽
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 生物鐵法和生物鐵填料法處理原理
在曝氣池內(nèi)(或進(jìn)水中)投加鐵鹽(氫氧化鐵、氯化鐵等)的生物鐵法可強(qiáng)化活性污泥的處理效果 ,其原理基于:鐵是微生物生長(zhǎng)的必要元素 ,是生物氧化酶系中細(xì)胞色素的重要組成部分 , 在生物氧化中通過(guò) Fe →Fe2 +Ζ Fe3 +氧化還原反應(yīng)起著電子傳遞作用;而且鐵鹽是一種很好的混凝劑 ,水解后形成的氫氧化鐵對(duì)懸浮物和膠體物質(zhì)有很強(qiáng)的吸附凝聚作用 ,生成的絮凝物結(jié)構(gòu)密實(shí)、比重大 ,可以有效地提高曝氣池中的污泥濃度 ,同時(shí)使污泥易于沉淀 ,改善混合液的分離效果。

在生化池中適當(dāng)位置安裝鐵復(fù)合填料的生物鐵填料法,能夠強(qiáng)化生化法的處理效果。其原理是:鐵復(fù)合填料主要組分是廢鑄鐵屑,有效成分是鐵,鐵是活潑金屬,電極電位 E0(Fe2 +/ Fe) = - 0. 440V ,具有還原能力,可將某些難降解有機(jī)物及氧化性較強(qiáng)的離子或化合物還原;Fe2 +具有還原性,E0(Fe3 +/ Fe2 +) = 0.771V ,因而廢水有氧化劑存在時(shí),Fe2 +進(jìn)一步氧化成Fe3 +;廢鑄鐵屑含有炭及其它雜質(zhì),當(dāng)它浸沒(méi)在廢水中時(shí),鐵與炭或其它元素之間形成無(wú)數(shù)個(gè)微小的原電池,發(fā)生原電池反應(yīng),難降解有機(jī)物參與原電池反應(yīng),發(fā)生脫氯、硝基有機(jī)物還原成胺基有機(jī)物、還原降解等作用,廢水可生化性得以提高。另外,鐵的溶出起到了同向生化池中投加鐵鹽的生物鐵法相同的效果。
生物鐵法在難降解有機(jī)廢水處理中的研究和應(yīng)用
印染廢水的處理
孫天華等人對(duì)高濃度難降解印染廢水采用生物鐵法進(jìn)行了處理研究。研究結(jié)果表明: (1)在普通的活性污泥池中加入一定量鐵鹽以后,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的培養(yǎng)馴化成為成熟的生物鐵活性污泥,這種污泥呈粒狀、結(jié)構(gòu)密實(shí)、比表面積大、沉降快、能使曝氣池保持較高的污泥濃度。當(dāng)進(jìn)水 CODcr 高于 1000mg/ L、BOD5/ CODcr < 0. 2時(shí),生物鐵法對(duì) CODcr 的去除率平均達(dá)88 %,比普通活性污泥法在相同條件下高出 18個(gè)百分點(diǎn); (2)生物鐵法主要依靠鐵的一些物化和生化效應(yīng),與微生物結(jié)合生成比重大、 SVI低、絮凝沉降性能和壓實(shí)性能良好的生物鐵絮體,使回流污泥濃度提高,進(jìn)而使曝氣池保持較高的污泥濃度,形成在高濃度CODcr進(jìn)水時(shí)的低污泥負(fù)荷的運(yùn)行條件,故能獲得很高的CODcr去除率; (3)生物鐵法的低污泥負(fù)荷,產(chǎn)生了類似于延時(shí)曝氣的泥齡很長(zhǎng)的污泥,這不僅有利于各種世代和種屬的細(xì)菌的存在生長(zhǎng)和各種難降解有機(jī)物的分解,還可以減少污泥的增殖量和剩余污泥量,節(jié)省污泥處理費(fèi)用; (4)由于生物鐵法污泥對(duì)氧的利用率優(yōu)于普通法,因而盡管生物鐵法污泥濃度成倍增加,但普通法改為生物鐵法并不需增加供氧能力。

含酚、氰廢水的處理
焦化廢水含酚、氰等難降解有機(jī)物 ,成分復(fù)雜 ,毒性較強(qiáng) ,采用活性污泥法處理焦化廢水效果不理想。而生物鐵法為焦化廢水的處理提供了較好的治理途徑 ,目前生物鐵法已在國(guó)內(nèi)多家焦化廠的廢水處理中得到應(yīng)用。如馬鞍山鋼鐵公司早在 1982 年試用生物鐵法并開始投入運(yùn)行 ,多年的工程實(shí)踐表明: (1)生物鐵法優(yōu)于一般的活性污泥法; (2)生物鐵法能維持較高的生物量 ,污泥濃度一般可維持(5～7) g/ L 左右 ,因而在同樣的水質(zhì)情況下 ,生物鐵法污泥所承受的污泥負(fù)荷低一些 ,因而處理效果優(yōu)于普通活性污泥法 ,且更能承受有機(jī)負(fù)荷的沖擊; (3)生物鐵法的污泥沉降性能好 ,沉降速度快 ,回流污泥濃度高 ,保證了曝氣池有較高的污泥濃度。
李向富等人采用粉末活性炭及生物鐵復(fù)合法處理大慶石化總廠含氰廢水 ,小試及工業(yè)放大實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明: (1)復(fù)合法提高了菌膠團(tuán)的吸附氧化性能和再生能力 ,與普通活性污泥法相比 ,COD 去除率能夠提高20 %左右 ,BOD去除率提高 30 %左右; (2)復(fù)合法能提高生化系統(tǒng)的抗溫度沖擊能力 ,在水溫達(dá)到40 ℃時(shí) ,COD的去除率仍能達(dá)到 65 %左右; (3)復(fù)合法受有機(jī)物沖擊恢復(fù)時(shí)間較普通活性污泥法縮短了7d左右。

SBR 法
SBR 法是間歇式活性污泥法，降解有機(jī)物，屬循環(huán)式活性污泥法范圍，主要是好氧活性污泥，回流到反應(yīng)池前部的污泥吸附區(qū)，回流污泥中硝酸鹽得以反硝化在充分條件下可大量吸附進(jìn)水中的有機(jī)物達(dá)到脫氮除磷的效果。
其去除機(jī)理如下：
a.脫氮是在適當(dāng)條件下進(jìn)行的和自然界中氮循環(huán)過(guò)程相同的過(guò)程，即含氮化合物在氨化菌作用下首先進(jìn)行氨化，然后在硝化菌作用下進(jìn)行硝化，后經(jīng)反硝化菌進(jìn)行反硝化，將NO3- N、NO2- N還原為N2 進(jìn)入大氣中。

b.除磷是利用聚磷菌能過(guò)量地從外部攝取磷并以聚合物形式貯藏于菌體內(nèi)形成高磷污泥，從而通過(guò)定期除泥而去除磷。SBR工藝在去除有機(jī)物的同時(shí)，可以完成脫氮除磷。從常規(guī)測(cè)定數(shù)據(jù)可以得到很好的證實(shí)，只要掌握合理的SBR 運(yùn)行參數(shù)，就會(huì)收到更理想的脫氮除磷效果。
CAST 工藝(循環(huán)活性污泥法)
CAST( Cyclic Activated Sludge Technology) 工藝實(shí)質(zhì)上是可變?nèi)莘e活性污泥法過(guò)程和生物選擇器原理的有機(jī)結(jié)合， 整個(gè)工藝為一間歇式反應(yīng)器， 主反應(yīng)器前端有一個(gè)生物選擇器， 在主反應(yīng)器中活性污泥法過(guò)程按曝氣和非曝氣階段不斷重復(fù)。 將生物反應(yīng)過(guò)程和泥水分離過(guò)程結(jié)合在一個(gè)池子中進(jìn)行. CA ST 方法是一種“充水和排水”活性污泥法系統(tǒng)， 廢水按一定的周期和階段得到處理，是SBR(Sequencing Batch Reactor)工藝的一種變型。
OCO 工藝
OCO 工藝見圖2，它是由丹麥Puritek A/S 公司經(jīng)過(guò)多年研究與實(shí)踐推出的，它實(shí)際上是集BOD、N、P 去除于一池的活性污泥法。原水經(jīng)過(guò)格柵、沉砂池的物理處理后，進(jìn)入OCO 反應(yīng)池的1 區(qū)，在厭氧區(qū)污水與活性污泥混合，混合液流入缺氧區(qū)2，并在缺氧區(qū)和好氧區(qū)3之間循環(huán)一定時(shí)間后流入沉淀池，澄清液排入處理廠出口，污泥一部分回流到OCO反應(yīng)池，另外一部分作為剩余污泥予以處理。
OCO工藝的特點(diǎn)在于：集厭氧-缺氧-好氧環(huán)境于一池，占地少，土建投資低;利用水解作用和反硝化作用，降解有機(jī)物時(shí)對(duì)充氧量要求低，使運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用降低;污泥濃度高，有機(jī)負(fù)荷低，污泥絮凝沉降好，且沉降污泥穩(wěn)定，剩余污泥少。

Dephanox 工藝
Dephanox 脫氮除磷工藝(圖3) Kuba 等人提出的，它具有硝化和反硝化除磷兩套污泥系統(tǒng)(一套是完成硝化的生物膜系統(tǒng)，另一套是懸浮生長(zhǎng)的反硝化脫氮除磷污泥系統(tǒng))，將不同的微生物種群控制在各自的泥齡條件下。
此工藝滿足了兼性厭氧反硝化除磷細(xì)菌(DPB)所需環(huán)境，解決了除磷系統(tǒng)反硝化碳源不足的問(wèn)題，具有低能耗、低污泥產(chǎn)量且COD 消耗量低的特點(diǎn)。初沉池直接為缺氧段提供反硝化所需的碳源(富含PHB的污泥) ，為好氧段富含氨氮的上清液。中沉池可盡量保證硝化菌泥齡長(zhǎng)、溶解氧濃度高的特點(diǎn)，而且使供氧僅用于硝化和厭氧后剩余有機(jī)物的氧化，從而節(jié)省了曝氣能耗。
Sorm等通過(guò)將厭氧段和初沉池合建，改進(jìn)了Dephanox 工藝設(shè)置，證明優(yōu)化后的系統(tǒng)能夠有效地抑制污泥膨脹并且證實(shí)了同時(shí)反硝化脫氮除磷現(xiàn)象。

VTBR生物反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)原理為：氣液并流向上通過(guò)*級(jí)生物反應(yīng)器，氣液混合物經(jīng)過(guò)下降管依次導(dǎo)入下一級(jí)反應(yīng)器，使氣體與液體在下降管中充分混合并使接觸時(shí)間大大加長(zhǎng)，氧的傳遞效率得到提高，能耗下降，體現(xiàn)了技術(shù)經(jīng)濟(jì)的*性。
VTBR生物反應(yīng)器的內(nèi)部流體流動(dòng)路徑大致可以描述為：氣液兩相并流向上通過(guò)柔性塑料繩填料固定床反應(yīng)器，隨后氣液兩相折流向下通過(guò)下降連接管，在下降連接管內(nèi)，由于氣液兩相流的流速較大，能夠?qū)崿F(xiàn)氣液的充分混合，強(qiáng)化了氧在廢水中的溶解，之后再并流向上通過(guò)下一級(jí)固定床反應(yīng)器，經(jīng)過(guò)幾級(jí)折流后，*達(dá)到廢水的處理要求后，流出末一級(jí)反應(yīng)器。