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日處理80噸地埋式污水處理設(shè)備工藝

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厭氧處理系統(tǒng)

在缺氧條件下，利用厭氧菌(包括兼性厭氧菌)分解污水中有機(jī)污染物的方法，又稱(chēng)厭氧消化或厭氧發(fā)酵法。因?yàn)榘l(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)生甲烷，又稱(chēng)甲烷發(fā)酵。此法既能消除環(huán)境污染，又能開(kāi)發(fā)生物能源，所以倍受人們重視。污水厭氧發(fā)酵是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，它涉及多種交替作用的菌群，各要求不同的基質(zhì)和條件，形成復(fù)雜的生態(tài)體系。甲烷發(fā)酵包括3個(gè)階段：液化階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。

在厭氧微生物處理污水過(guò)程中，不同的階段生活著不同優(yōu)勢(shì)的微生物。在水解發(fā)酵階段中，主要微生物有梭狀芽孢桿菌屬、丁酸弧菌屬、雙歧桿菌屬和假單胞菌屬等。在產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸階段中，主要的微生物有互營(yíng)單胞菌屬、互營(yíng)桿菌屬、暗桿菌屬和梭菌屬等。在產(chǎn)生甲烷階段中，主要的微生物有甲烷桿菌屬、甲烷球菌屬和甲烷八疊球菌屬等。

反硝化聚磷菌(denitrifying phosphate accumulating organisms，DNPAOs)兼具反硝化脫氮和聚磷的功能，廣泛存在于厭氧好氧交替的環(huán)境中，如在A/O(anaerobic/oxic)、A2/O、SBR、UCT、BCFs(biologisch-chemische-fosfaat-stikstof-verwijdering)等工藝中均可發(fā)現(xiàn)此類(lèi)菌的存在。DNPAOs屬于兼性厭氧菌，相較于聚磷菌(phosphate accumulating organisms，PAOs)，能夠以NO3−-N、NO2−-N作為終電子受體，在超量吸磷的同時(shí)進(jìn)行反硝化脫氮。自20世紀(jì)90年代起，DNPAOs因其“一碳兩用”的特點(diǎn)，在雙污泥系統(tǒng)中被證實(shí)能夠節(jié)約50%的碳源利用、30%的需氧量和降低50%污泥產(chǎn)出[5-6]。

　　缺氧條件下的反硝化除磷現(xiàn)象已成為同步脫氮除磷工藝的研究熱點(diǎn)，有關(guān)的研究多集中于SBR、A2N、Dephanox、UCT、BCFs及A2/O改良工藝，這些典型工藝可分為單污泥系統(tǒng)和雙污泥系統(tǒng)。其中，Dephanox工藝與A2N-SBR工藝均依據(jù)反硝化聚磷菌的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)，屬于雙污泥系統(tǒng)，工藝流程以A2N-SBR工藝為例：生活污水首*入?yún)捬?缺氧-SBR進(jìn)行碳源吸收和生物釋磷，然后靜沉排水，含氨氮上清液進(jìn)入硝化-SBR完成硝化反應(yīng)，含硝氮出水再回流至厭氧/缺氧-SBR進(jìn)行缺氧反硝化除磷。其他工藝則為單污泥系統(tǒng)：改良UCT工藝及BCFs工藝則是在厭氧池與缺氧池之間增設(shè)一個(gè)缺氧池，避免了回流污泥中硝氮對(duì)生物釋磷的抑制，同時(shí)創(chuàng)造了有利于反硝化聚磷菌生長(zhǎng)的條件，使反硝化除磷作用在脫氮除磷中扮演重要角色;A2/O改良工藝中，以馮元平等自行設(shè)計(jì)的A3/O-MBR工藝為例，此工藝與改良UCT工藝和BCFs有相通之處，在厭氧池與缺氧池之間增設(shè)缺氧池，并與MBR組成復(fù)合工藝，運(yùn)行結(jié)果顯示，反硝化聚磷菌占總聚磷菌的比例達(dá)到95.47%，成為該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良好脫氮除磷效能的關(guān)鍵。

和活性污泥相比，生物膜中微生物的種類(lèi)和數(shù)量更豐富，通常包括細(xì)菌、病毒、真菌和原生動(dòng)物等。細(xì)菌以化能異養(yǎng)型為主，包括好氧細(xì)菌、厭氧和兼性厭氧細(xì)菌。較為常見(jiàn)的細(xì)菌種類(lèi)有：動(dòng)膠菌屬、芽孢桿菌屬、脫硫弧菌屬、假單胞菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、無(wú)色桿菌屬、黃桿菌屬和球衣菌屬等。真菌在pH偏低的污水中容易生長(zhǎng)，主要種類(lèi)有青霉屬、曲霉屬、毛霉屬等。原生動(dòng)物主要有纖毛蟲(chóng)，如鐘蟲(chóng)等。

生物膜的功能是分解水中的有機(jī)污染物，達(dá)到凈化污水的目的。能分解糖被的好氧微生物首先在新的載體表面附著，并生長(zhǎng)繁殖。然后絲狀細(xì)菌也附著生長(zhǎng)。這時(shí)原生動(dòng)物也開(kāi)始出現(xiàn)。隨著細(xì)菌生物量的不斷增加，生物膜逐漸增厚，水體中的溶解氧不能擴(kuò)散到生物膜的內(nèi)層，這時(shí)兼性厭氧和厭氧微生物在內(nèi)層開(kāi)始生長(zhǎng)繁殖，分解水體擴(kuò)散進(jìn)來(lái)的有機(jī)物和好氧微生物的代謝產(chǎn)物。逐漸增厚的生物膜，隨著糖被中多糖類(lèi)物質(zhì)的被分解和水力攪拌的作用，會(huì)產(chǎn)生脫落。在脫落的地方，又有新的生物膜形成。如此循環(huán)，不斷進(jìn)行有機(jī)污染物的分解，使污水得到凈化。

自然生物處理法

　　利用自然條件下生長(zhǎng)繁殖的微生物來(lái)處理污水，形成水體-微生物-植物組成的生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)污染物進(jìn)行一系列的物理-化學(xué)和生物凈化，可對(duì)污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分 利用，有利于綠色植物生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)污水的資源化、無(wú)害化和穩(wěn)定化。該法工藝簡(jiǎn)單，建設(shè)與運(yùn)行費(fèi)用都較低，效率高，是一種符合生態(tài)原理的污水處理方式，但容易 受自然條件影響，占地較大。主要有水生植物塘、水生動(dòng)物塘、土地處理系統(tǒng)以及上述工藝組合系統(tǒng)。穩(wěn)定塘是利用塘水中自然生長(zhǎng)的微生物處理污水，而在塘中生 長(zhǎng)的藻類(lèi)的光合作用和大氣氧作用向塘中供氧。在穩(wěn)定塘內(nèi)污水停留時(shí)間長(zhǎng)，其生化過(guò)程和自然水體凈化過(guò)程相似。穩(wěn)定塘按其微生物反應(yīng)類(lèi)型 分為好氧塘、兼性塘、厭氧塘和曝氣塘等。土地處理是以土地凈化為核心，利用土壤的過(guò)濾截留、吸附、化學(xué)反應(yīng)和沉淀及微生物的分解作用處理污水中的污染物，土地上生長(zhǎng)的農(nóng)作物可充分利用污水中的水分和營(yíng)養(yǎng)物。如污水農(nóng)田灌溉就是一種土地處理方式。

　　利用兼性厭氧菌在無(wú)氧條件下降解有機(jī)污染物，主要用于處理高濃度難降解的有機(jī)工業(yè)廢水及有機(jī)污泥。主要構(gòu)筑物是消化池，近年來(lái)在這個(gè)領(lǐng)域有很大的發(fā)展，開(kāi)創(chuàng) 了一系列的新型厭氧處理構(gòu)筑物，如厭氧濾池、厭氧轉(zhuǎn)盤(pán)、上流式厭氧污泥床、厭氧流化床等反應(yīng)裝置，該法能耗低且能產(chǎn)生能量，污泥量少。

曝氣池中混合物以低BOD值流入沉淀池。活性污泥通過(guò)靜止、凝集、沉淀和分離，上清液是處理好的水，排放到系統(tǒng)外。沉淀的活性污泥一部分回流曝氣池與未處理的廢水混合，重復(fù)上述過(guò)程，回流污泥可增加曝氣池內(nèi)微生物含量，加速生化反應(yīng)過(guò)程。剩余污泥排放出去或進(jìn)行其他處理后繼續(xù)應(yīng)用。

生物膜法

生物膜法是模擬自然界中土壤自凈的一種污水處理法，它是利用微生物群體附著在固體填料表面而形成的生物膜來(lái)處理污水的一種方法。因此，生物膜法又稱(chēng)為固定膜法。生物膜一般呈蓬松的絮狀結(jié)構(gòu)，微孔較多，表面積很大，有很強(qiáng)的吸附作用。廢水中的有機(jī)物流入時(shí)，被膜上的微生物吸附，進(jìn)行生物降解，從而使廢水得到凈化。生物膜隨著微生物群體的生長(zhǎng)增加而逐漸增厚，到一定程度時(shí)，它會(huì)由于受到水力的沖刷而不斷剝落，同時(shí)又會(huì)不斷地形成新的生物膜，而達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。

  成熟的生物膜一般分為3層，從水體到載體表面依次為外表層、中間層和內(nèi)層。外表層為好氧層，中間層為微好氧層，而內(nèi)層為兼性厭氧或厭氧層。由于自然選擇的結(jié)果，不同的層面生長(zhǎng)著不同類(lèi)型的微生物。在外表層生長(zhǎng)的微生物一般為好氧微生物，兼性厭氧和厭氧微生物一般生活在缺氧的內(nèi)層。

生物膜法

　　使污水連續(xù)流經(jīng)固體填料，在填料上就能夠形成污泥垢狀的生物膜，生物膜上繁殖大量的微生物，吸附和降解水中的有機(jī)污染物，能起到與活性污泥同樣的凈化污水作 用。從填料上脫落下來(lái)死亡的生物膜隨污水流入沉淀池，經(jīng)沉淀池澄清凈化。生物膜有多種處理構(gòu)筑物，如生物濾料、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化和生物流化床等。

　　⑴生物濾池

　　生物濾池是以土壤自凈原理為依據(jù)發(fā)展起來(lái)的，濾池內(nèi)有固定填料，污水流過(guò)時(shí)與濾料相接觸，微生物在濾料表面形成生物膜。

　　凈化污水裝置由提供微生物生長(zhǎng)息棲的 濾床、布水系統(tǒng)以及排水系統(tǒng)組成。生物濾池操作簡(jiǎn)單，費(fèi)用低，適用于中小城鎮(zhèn)和邊遠(yuǎn)地區(qū)。生物濾池分為普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池和塔式生物濾池以及曝 氣生物濾池等。

　　⑵生物轉(zhuǎn)盤(pán)

　　通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)生物轉(zhuǎn)盤(pán)以一定的速度在接觸反應(yīng)池內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，交 替的與空氣和污水接觸，每一周期完成吸附-吸氧-氧化分解的過(guò)程，通過(guò)不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，使污水中的污染物不斷分解氧化。生物轉(zhuǎn)盤(pán)流程中除了生物轉(zhuǎn)盤(pán)外，還有初次 和二次沉淀池。生物轉(zhuǎn)盤(pán)的適應(yīng)范圍廣泛，對(duì)生活污水和各種工業(yè)廢水都能適用，同時(shí)生物轉(zhuǎn)盤(pán)的動(dòng)力消耗低，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，管理維護(hù)簡(jiǎn)便。

　　⑶生物接觸氧化

　　在池內(nèi)設(shè)填料，使已經(jīng)充氧的污水浸沒(méi)全部填料，填料上長(zhǎng)滿生物膜，污水與生物膜接觸，水中的有機(jī)物被微生物吸附，氧化分解和轉(zhuǎn)化成新的生物膜。從填料上脫落 的生物膜隨水流到二沉池后被去除，污水得到凈化。生物接觸氧化法對(duì)沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，污泥產(chǎn)量少，可保證出水水質(zhì)。

　　⑷生物流化床

　　采用相對(duì)密度大于1的細(xì)小惰性顆粒，如砂、焦炭、活性炭、陶粒等作為載體，微生物在載體表面附著生長(zhǎng)，形成生物膜，充氧污水自上而下流動(dòng)使載體處于流化狀體，生物膜與污水充分接觸。生物流化床處理效率高，能適應(yīng)較大沖擊負(fù)荷，占地小。

所謂活性污泥是指由菌膠團(tuán)形成菌、原生動(dòng)物、有機(jī)和無(wú)機(jī)膠體及懸浮物組成的絮狀體。在污水處理過(guò)程中，它具有很強(qiáng)的吸附、氧化分解有機(jī)物或毒物的能力。在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，又具有良好沉降性能。活性污泥中的微生物主要是細(xì)菌，占微生物總數(shù)的90%～95%。,并多以菌膠團(tuán)的形式存在，具有很強(qiáng)的去除有機(jī)物的能力，原生動(dòng)物起間接凈化作用。