大連一體化污水處理設(shè)備裝置
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大連一體化污水處理設(shè)備裝置
濕地中微生物種類和數(shù)量。廢水中各類污染物的去除與濕地系統(tǒng)中生長(zhǎng)的微生物種類和數(shù)量有關(guān)，相關(guān)系數(shù)的大小可以反映某一類微生物對(duì)某一類污染物的去除能力。不同微生物與BOD和COD 的去除率之間均有明顯的相關(guān)性，說明人工濕地微生物系統(tǒng)對(duì)BOD 和COD 去除率的貢獻(xiàn)；廢水中NH4-N 的去除與硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌都有明顯的相關(guān)性，說明硝化和反硝化作用是人工濕地系統(tǒng)去除氮的主要方式；廢水中磷的去除與濕地中的各類微生物均不具有明顯的相關(guān)性，這說明微生物不是人工濕地系統(tǒng)中去除的磷主要因素；廢水中總大腸桿菌的去除與放線菌和原生動(dòng)物的數(shù)量有明顯的相關(guān)性，這說明人工濕地系統(tǒng)中的放線菌和原生動(dòng)物是去除大腸桿菌的主要作用者。
環(huán)境因子的影響與管理措施。溫度、水力停留時(shí)間、水力負(fù)荷、濕地的運(yùn)行管理等均會(huì)對(duì)人工濕地的去污效果產(chǎn)生影響。水溫在20～25 ℃時(shí)生物去污的效果，低于10 ℃時(shí)，處理效果會(huì)明顯下降。因此，夏天的處理效果會(huì)好于冬天。有研究表明，細(xì)菌的反硝化作用受溫度影響，在10～30℃范圍內(nèi)，高溫有利于反硝化。但溫度高于30 ℃，則會(huì)對(duì)硝化反硝化過程產(chǎn)生抑制作用。也有研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)濕地運(yùn)作一段時(shí)間（如3 年）后，去污效果基本不再受環(huán)境因子（如溫度、污水流量等）影響。
人工濕地污水處理技術(shù)研究展望
1）進(jìn)一步加強(qiáng)人工濕地處理污水機(jī)理的研究。人工濕地處理污水的機(jī)理非常復(fù)雜，設(shè)計(jì)的范圍也很廣。目前，雖然有些機(jī)理研究已經(jīng)得到初步的認(rèn)可，但仍然存在很多問題需要進(jìn)一步研究，如污水中的有機(jī)污染物、無(wú)機(jī)污染物、金屬污染物的去除過程與機(jī)理；根際微生態(tài)系統(tǒng)的綜合作用；有機(jī)物、無(wú)機(jī)化合物和金屬離子在濕地系統(tǒng)內(nèi)的相互作用及其對(duì)植物、微生物和土壤的影響等。
2）人工濕地處理農(nóng)村污水示范研究。人工濕地在解決我國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染和農(nóng)村生活污水方面具有*的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)加大人工濕地處理農(nóng)村污水示范研究，探討適合我國(guó)國(guó)情的農(nóng)村污水處理方式，并通過集成示范，查找技術(shù)中存在的問題，為進(jìn)一步大范圍推廣打下良好的基礎(chǔ)，
3）濕地系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)用研究。①加強(qiáng)濕地植物的篩選工作，選擇一些耐污能力強(qiáng)，去污效果好的濕地植物，同時(shí)加強(qiáng)多種植物的合理搭配的研究。
②重點(diǎn)研究在提高人工濕地氧化硝化能力的同時(shí)如何提高其反硝化能力，解決硝態(tài)氮的高效去除問題。③填料的類型直接影響濕地系統(tǒng)的凈化能力，尤其是對(duì)磷的去除。加強(qiáng)填料的篩選和如何防止填料堵塞，是今后應(yīng)該優(yōu)先考慮的工作。微生物、酶與載體的自固定化技術(shù)
微生物、酶與載體的自固定化技術(shù)是借助由高分子材料合成的載體上帶有的氨基、羧基、環(huán)氧基等活性基團(tuán)與微生物肽鏈氨基酸殘基作用，形成離子鍵結(jié)合或共價(jià)鍵結(jié)合，從而將微生物和酶固定在載體上，同時(shí)載體上“空間懸臂”的引入，旨在減少載體背景對(duì)所固定微生物代謝增殖形成的空間障礙，為其提供了代謝增殖的生存空間。
高效微生物載體
高效微生物載體是一種且有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子合成材料，這種材料帶有氨基、羧基、環(huán)氧基等活性基團(tuán)，在污水中具有良好的穩(wěn)定性和物化性能，其空隙率為96%以上，固定化微生物后的載體密度接近于水的密度，微生物負(fù)載量大，高達(dá)18.40g/L，容積負(fù)荷可高達(dá)16kg BOD/m.d，比表面積為23.3m/g。這種載體，由于其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，可使污水、空氣和生物膜得到充分摻混接觸交換，生物膜不僅能大量地在微生物載體內(nèi)坐床，保持良好的活性和空隙可變性，而且在運(yùn)行過程中氣體在三維流動(dòng)的污水帶動(dòng)下，互相碰撞并被處于蠕動(dòng)狀態(tài)的微生物載體不斷切割成更小的氣泡，增加了氧的利用率，可減小曝氣量。因此它具有切割氣泡能力強(qiáng)，空間體積利用率大，無(wú)死區(qū)等特點(diǎn)，是當(dāng)前微生物載體的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
微生物燃料電池
生物電化學(xué)系統(tǒng)是利用吸附在任一或者兩個(gè)電極上的微生物催化氧化反應(yīng)(生物陽(yáng)極)或(和)還原反應(yīng)(生物陰極)的生物電化學(xué)反應(yīng)器，理論上是一種能夠?qū)崿F(xiàn)從污水中回收能量的技術(shù)。
當(dāng)微生物將底物氧化，還原陽(yáng)極，產(chǎn)電，這樣裝置就成為了微生物燃料電池;反過來(lái)，如果對(duì)系統(tǒng)施加低壓產(chǎn)生還原產(chǎn)物，這種裝置就成為了微生物電解池。這節(jié)先介紹MFCs。
微生物燃料電池(MFCs)是通過微生物的新陳代謝作用產(chǎn)電。在新陳代謝的后階段，電子會(huì)沿著細(xì)胞膜傳送到終的電子受體，一般為在氧化情況下的氧氣。而在微生物燃料電池里，細(xì)菌將它們的電子傳到胞外的一個(gè)陽(yáng)極上，然后電子通過外電路從陽(yáng)極流向陰極，從而形成電流。
過去微生物燃料電池很難處理低濃度污水，但專家們說他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了能夠處理COD在150-200mg/L的案例。在高濃度的情況下(3,000 mg/L)，反應(yīng)器會(huì)變成厭氧狀態(tài)。因此，從COD的范圍來(lái)說它已經(jīng)適用于典型的市政污水。
專家們認(rèn)為MFCs有可能的應(yīng)用是在進(jìn)入二級(jí)處理前的COD去除工藝，優(yōu)點(diǎn)是減少曝氣量，或者作為厭氧反應(yīng)器的預(yù)處理。另外它也可以作為厭氧消化的替代工藝，這樣就不用擔(dān)心甲烷排放造成的風(fēng)險(xiǎn)。
但是，專家認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)依然處理應(yīng)用研究的階段，目前存在的技術(shù)問題包括電極的效率和生產(chǎn)設(shè)計(jì)、使用真實(shí)污水的應(yīng)用、規(guī)模升級(jí)、改進(jìn)長(zhǎng)期運(yùn)行的表現(xiàn)和尋找低壓應(yīng)用等。商業(yè)方面的挑戰(zhàn)包括電極等設(shè)備成本、缺乏中試規(guī)模的示范項(xiàng)目、后續(xù)營(yíng)養(yǎng)物的去除等。要使MFCs變得更加有競(jìng)爭(zhēng)力，單位面積的電流需要達(dá)到25A/㎡，電極要變得更加易于生產(chǎn)，成本需要小于100-150美金/㎡，而總資本支出要低于500美金/㎡。整合藻類生物質(zhì)能的脫氮技術(shù)
用污水種植藻類(algae)、微藻(microalgae)和浮萍(duckweed)可能是取代現(xiàn)有脫氮除磷的替代方法。因?yàn)橛性S多種藻類可以從低濃度的水體中吸收營(yíng)養(yǎng)物，甚至有潛力應(yīng)用到深度處理中使?fàn)I養(yǎng)物濃度降到非常低的水平。
有專家認(rèn)為藻類養(yǎng)殖是非常有潛力實(shí)現(xiàn)能量盈余的回收營(yíng)養(yǎng)物的方法，同時(shí)它比現(xiàn)有的強(qiáng)化生物除磷和硝化/反硝化方工藝更有潛力滿足日后更嚴(yán)格的出水標(biāo)準(zhǔn)。而這個(gè)技術(shù)能否能夠得到推廣的關(guān)鍵因素在于能否能從中生產(chǎn)出有價(jià)值的物質(zhì)，專家們列出了一下可能性：
高附加值的產(chǎn)物，例如魚類飼料或者食品增補(bǔ)劑
增加用于產(chǎn)能的碳源。跟傳統(tǒng)的曝氣工藝不同，藻類工藝不會(huì)把污水中的碳流失掉變成二氧化碳;相反，它通過光合作用可以生成更多的生物質(zhì)，終為下游的產(chǎn)能發(fā)電工藝提供更多的有機(jī)質(zhì)(例如厭氧消化或者制造生物燃料)
碳信用。因?yàn)樵孱愄幚砑夹g(shù)有潛力使曝氣能耗大大降低，同時(shí)增加更多的生物質(zhì)供發(fā)電所用，它能作為碳信用在碳交易市場(chǎng)創(chuàng)造更多價(jià)值。
A/O及A²/O工藝
A/O是Anoxic/Oxic的縮寫它的*性是除了使有機(jī)污染物得到降解之外，還具有一定的脫氮除磷功能，是將厭氧水解技術(shù)用為活性污泥的前處理。所以A/O法是改進(jìn)的活性污泥法。
A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=24mg/L。在缺氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機(jī)物水解為有機(jī)酸使大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物不溶性的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可溶性有機(jī)物當(dāng)這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進(jìn)入好氧池進(jìn)行好氧處理時(shí)，可提高污水的可生化性及氧的效率在缺氧段異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進(jìn)行氨化，有機(jī)鏈上的N或氨基酸中的氨基游離出氨NH3、NH4+在充足供氧條件下，自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N、NH4+氧化為NO3-通過回流控制返回至A池，在缺氧條件下，異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮N2完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán)實(shí)現(xiàn)污水無(wú)害化處理。
