微動力生(sheng)活(huo)汙水處理設(she)施

微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)混合培(pei)養
傳(chuan)統的(de)生(sheng)物(wu)脫(tuo)氮(dan)除(chu)磷(lin)工(gong)藝壹般都采(cai)用(yong)單壹汙(wu)泥(ni)懸浮(fu)生(sheng)長(chang)系統,在(zai)該(gai)系統中有(you)多(duo)種差(cha)別(bie)較(jiao)大(da)的微(wei)生(sheng)物(wu),不(bu)同功(gong)能的(de)微生(sheng)物(wu)對(dui)營養物(wu)質(zhi)和(he)生(sheng)長(chang)條(tiao)件的(de)要(yao)求(qiu)都(dou)有(you)很大的(de)不(bu)同,要(yao)保(bao)證(zheng)所有(you)的(de)微生(sheng)物(wu)都(dou)達到(dao)佳生(sheng)長(chang)條(tiao)件是(shi)不可(ke)能的(de),這就使(shi)得系(xi)統很難達(da)到(dao)運行(xing)。
泥齡(ling)問(wen)題
由於(yu)硝化(hua)菌(jun)的世代(dai)期(qi)長(chang),為(wei)獲得良(liang)好的(de)硝(xiao)化(hua)效(xiao)果(guo),必須保證(zheng)系統有(you)較(jiao)長(chang)的泥(ni)齡(ling)。而(er)聚(ju)磷(lin)菌(jun)世代期(qi)較(jiao)短(duan),且磷(lin)的(de)去除(chu)是(shi)通(tong)過(guo)排(pai)除(chu)剩(sheng)余汙泥(ni)實(shi)現(xian)的(de),所(suo)以(yi)為(wei)了保(bao)證(zheng)良(liang)好的(de)除(chu)磷(lin)效(xiao)果(guo),系統必(bi)須短(duan)泥(ni)齡(ling)運(yun)行(xing)。這就使(shi)得系(xi)統的(de)運行,在(zai)脫氮(dan)和(he)除(chu)磷(lin)的(de)泥齡(ling)控(kong)制(zhi)上(shang)存在(zai)矛盾。

碳(tan)源問(wen)題
在(zai)脫氮(dan)除(chu)磷(lin)系(xi)統中,碳(tan)源主(zhu)要(yao)消耗(hao)在(zai)釋磷(lin)、反(fan)硝(xiao)化(hua)和(he)異養(yang)菌(jun)的正常代謝(xie)等(deng)方面。其(qi)中,釋磷(lin)和(he)反(fan)硝(xiao)化(hua)的(de)反(fan)應(ying)速(su)率(lv)與進水(shui)碳(tan)源中易降解的(de)部分,尤其(qi)是(shi)揮(hui)發性有(you)機(ji)脂肪(fang)酸(suan)的(de)含量關系(xi)很大。壹般說(shuo)來(lai),城(cheng)市汙水中所含的易降解的(de)有(you)機(ji)汙染物(wu)是(shi)有(you)限的,所(suo)以(yi)在(zai)生(sheng)物(wu)脫(tuo)氮(dan)除(chu)磷(lin)系(xi)統中,釋磷(lin)和(he)反(fan)硝(xiao)化(hua)之間(jian)存在(zai)著因(yin)碳(tan)源不足而引(yin)發的競爭性(xing)矛盾。
微動(dong)力生(sheng)活(huo)汙水處理設(she)施回(hui)流汙泥(ni)中的硝(xiao)酸(suan)鹽問(wen)題
在(zai)整個(ge)系(xi)統中,聚磷(lin)菌(jun)、硝化細(xi)菌(jun)、反(fan)硝(xiao)化(hua)細(xi)菌(jun)及其(qi)它(ta)多(duo)種微生(sheng)物(wu)共同生(sheng)長(chang),並(bing)參(can)與系統的(de)循(xun)環(huan)運(yun)行(xing)。常規工(gong)藝中,由於(yu)厭氧區在(zai)前,回(hui)流汙泥不可避(bi)免地(di)將壹部分硝酸(suan)鹽帶(dai)入該(gai)區,壹旦(dan)聚磷(lin)菌(jun)與硝酸(suan)鹽接(jie)觸,就(jiu)導致(zhi)聚磷(lin)效(xiao)果(guo)下降。這主(zhu)要(yao)是(shi)由於(yu)反(fan)硝(xiao)化(hua)細(xi)菌(jun)與聚磷(lin)菌(jun)對底物(wu)形(xing)成競爭,其(qi)脫(tuo)氮(dan)作(zuo)用(yong)造成碳(tan)源無法滿(man)足(zu)聚磷(lin)菌(jun)的充(chong)分釋磷(lin)所(suo)致(zhi)。
生(sheng)物(wu)脫(tuo)氮(dan)除(chu)磷(lin)新工(gong)藝
反(fan)硝(xiao)化(hua)除(chu)磷(lin)
20世(shi)紀70年代(dai)末(mo),在(zai)對UCT工(gong)藝的(de)研(yan)究(jiu)中發現,除(chu)APB外,還(hai)存(cun)在(zai)壹種(zhong)“兼性厭氧反(fan)硝(xiao)化(hua)除(chu)磷(lin)細(xi)菌(jun)”—DPB還能在(zai)缺(que)氧(無O2,存(cun)在(zai)NO3-)環境(jing)下攝磷(lin)。DPB和(he)APB有(you)相(xiang)似的(de)原理,只是(shi)在(zai)氧化細(xi)胞(bao)內(nei)儲(chu)存的PHA時電(dian)子受體(ti)是(shi)NO3-。這可使(shi)吸磷(lin)和(he)反(fan)硝(xiao)化(hua)脫(tuo)氮(dan)這2個不同的(de)生(sheng)物(wu)過(guo)程(cheng)借助同1種(zhong)細(xi)菌(jun)在(zai)同壹個(ge)環(huan)境(jing)下完(wan)成。
因此,反(fan)硝(xiao)化(hua)菌(jun)和(he)聚(ju)磷(lin)菌(jun)之間(jian)可相(xiang)互交叉(cha),其(qi)交叉(cha)點是(shi)反(fan)硝(xiao)化(hua)聚(ju)磷(lin)菌(jun)DPB。由細(xi)菌(jun)完(wan)成的生(sheng)物(wu)脫(tuo)氮(dan)與生(sheng)物(wu)除(chu)磷(lin)是(shi)2個既(ji)相(xiang)對獨立又(you)相(xiang)互交叉(cha)的生(sheng)理過(guo)程(cheng),其(qi)交叉(cha)點是(shi)同時(shi)擁(yong)有(you)硝(xiao)酸鹽(yan)還(hai)原(yuan)性(xing)和(he)超(chao)量(liang)吸磷(lin)這兩(liang)種生(sheng)化(hua)特性的(de)細(xi)菌(jun)(DPB)進行的(de)反(fan)硝(xiao)化(hua)吸磷(lin)脫(tuo)氮(dan)生(sheng)化(hua)反(fan)應(ying)。

與傳統的(de)好氧吸磷(lin)相(xiang)比,此項工(gong)藝在(zai)保證(zheng)硝化效(xiao)果(guo)的同時(shi),系統對(dui)COD需(xu)求可(ke)減少(shao)50%,氧的消耗(hao)和(he)汙(wu)泥(ni)產(chan)量可(ke)分別(bie)下降30%和(he)50%。COD消耗(hao)的(de)減(jian)少(shao),壹方面可(ke)為(wei)解決處理含高氨磷(lin)工(gong)業廢(fei)水存在(zai)碳(tan)源不足的問(wen)題提供實(shi)際(ji)應用(yong)途徑,另壹方面剩(sheng)余的COD還(hai)可用(yong)於(yu)生(sheng)產(chan)甲烷。
微動(dong)力生(sheng)活(huo)汙水處理設(she)施典型(xing)工(gong)藝
(1)DEPHANOX工(gong)藝
DEPHANOX工(gong)藝是(shi)BortoneG等(deng)於(yu)1996年提(ti)出的(de)壹種(zhong)具(ju)有(you)硝(xiao)化和(he)反(fan)硝(xiao)化(hua)除(chu)磷(lin)雙(shuang)汙泥回流(liu)系(xi)統的(de)技術(shu),是(shi)為(wei)了滿(man)足(zu)DPB所需(xu)的環(huan)境(jing)要(yao)求(qiu)而(er)開(kai)發的壹種(zhong)強(qiang)化生(sheng)物(wu)除(chu)磷(lin)工(gong)藝。該(gai)工(gong)藝在(zai)厭氧池(chi)與缺(que)氧池(chi)之間(jian)增加(jia)了沈(chen)澱(dian)池(chi)和(he)固(gu)定膜(mo)反(fan)應(ying)池(chi),可(ke)以(yi)避(bi)免由(you)於(yu)氧化作(zuo)用(yong)而(er)造成有(you)機(ji)碳(tan)源的損失並(bing)穩定系(xi)統的(de)硝酸鹽濃度(du)。汙水(shui)在(zai)厭氧池(chi)中釋磷(lin),在(zai)沈(chen)澱(dian)池(chi)中進行(xing)泥(ni)水分離,含氨較(jiao)多(duo)的上(shang)清液(ye)進(jin)入(ru)固定膜(mo)反(fan)應(ying)池(chi)進(jin)行(xing)硝(xiao)化(hua),汙泥(ni)則(ze)跨越固(gu)定膜(mo)反(fan)應(ying)池(chi)進(jin)入(ru)缺(que)氧段(duan)完(wan)成反(fan)硝(xiao)化(hua)和(he)攝(she)磷(lin)。
活(huo)性汙泥法在(zai)汙水(shui)處理中的作(zuo)用(yong)
活(huo)性汙泥法是(shi)去除(chu)有(you)機(ji)汙染物(wu)有(you)效(xiao)的方法之壹，目(mu)前國內外95%以(yi)上(shang)的(de)城(cheng)市(shi)汙水處理和(he)50%左右的(de)工(gong)業廢(fei)水處理都采用(yong)活(huo)性汙泥法。具(ju)有(you)很強的(de)凈(jing)化(hua)功(gong)能，去(qu)除(chu)BOD(生(sheng)化(hua)需(xu)氧量)及(ji)混合液(ye)中活性(xing)汙(wu)泥濃度(du)的效(xiao)率(lv)高(gao)，均(jun)可(ke)達到(dao)95%以(yi)上(shang)。適(shi)合(he)於(yu)各種(zhong)有(you)機(ji)廢水，大(da)中小型(xing)汙(wu)水(shui)處理廠，高中低負(fu)荷(he)。由(you)於(yu)是(shi)依靠(kao)微(wei)生(sheng)物(wu)處理，運行費用(yong)較(jiao)低(di)。可實(shi)現(xian)生(sheng)物(wu)脫(tuo)氮(dan)除(chu)磷(lin)。
活(huo)性汙泥及(ji)活(huo)性(xing)汙泥(ni)法的(de)概(gai)念
向生(sheng)活(huo)汙水中註入空(kong)氣(qi)進(jin)行(xing)曝(pu)氣(qi)，並(bing)持續(xu)壹段(duan)時間(jian)後，汙(wu)水中即生(sheng)成壹種(zhong)絮(xu)凝體(ti)，是(shi)壹種(zhong)黃(huang)褐色(se)的絮絨(rong)顆(ke)粒(li)狀(zhuang)，主(zhu)要(yao)是(shi)有(you)大(da)量繁(fan)殖的微生(sheng)物(wu)群(qun)體(ti)構成，它(ta)易於(yu)沈(chen)澱(dian)分離，並(bing)使(shi)汙(wu)水得到(dao)澄(cheng)清，這就是(shi)活性(xing)汙(wu)泥(ni)。利(li)用(yong)汙(wu)水中的有(you)機(ji)質為(wei)基質，在(zai)DO(溶氧)存在(zai)的條(tiao)件下，即人(ren)工(gong)充(chong)氧條(tiao)件下，對汙(wu)水(shui)和(he)各(ge)種(zhong)微(wei)生(sheng)物(wu)群(qun)體(ti)進行(xing)連(lian)續(xu)混合培(pei)養，形(xing)成活性汙(wu)泥。利(li)用(yong)活(huo)性汙泥的(de)生(sheng)物(wu)凝(ning)聚、吸附和(he)氧化作(zuo)用(yong)，以(yi)分解去(qu)除(chu)汙(wu)水中的有(you)機(ji)汙染物(wu)，然(ran)後使(shi)汙(wu)泥與水分離，大(da)部分汙泥(ni)再(zai)回流(liu)到曝(pu)氣(qi)池(chi)，多(duo)余部分則排(pai)出活(huo)性(xing)汙(wu)泥(ni)系統。該(gai)方法的(de)運(yun)行條(tiao)件要(yao)求(qiu)具(ju)有(you)良(liang)好的(de)活(huo)性(xing)汙(wu)泥(ni)和(he)充(chong)足(zu)的氧，具有(you)較(jiao)大(da)的比(bi)表面積20~100cm2/mL，99%以(yi)上(shang)含水率(lv)。

生(sheng)物(wu)膜(mo)法
1．生(sheng)物(wu)膜(mo)法工(gong)藝類(lei)型(xing)。潤(run)濕(shi)型(xing)：生(sheng)物(wu)濾(lv)池(chi)、生(sheng)物(wu)濾(lv)塔、生(sheng)物(wu)轉(zhuan)盤。浸沒型(xing)：接(jie)觸氧化、濾(lv)料(liao)浸沒在(zai)濾(lv)池(chi)中。流動(dong)床(chuang)型(xing)：生(sheng)物(wu)活(huo)性碳(tan)，砂(sha)粒介(jie)質懸浮(fu)流(liu)動(dong)於(yu)池(chi)內(nei)。
2．原(yuan)理。由於(yu)生(sheng)活(huo)汙水中含有(you)大(da)量的(de)有(you)機(ji)成分，生(sheng)物(wu)膜(mo)法依靠(kao)固(gu)定於(yu)載體(ti)表面上(shang)的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)膜(mo)來(lai)降解有(you)機(ji)物(wu)，由(you)於(yu)微生(sheng)物(wu)細(xi)胞(bao)幾乎(hu)能在(zai)水環(huan)境(jing)中的任何適(shi)宜的載(zai)體(ti)表面牢固地(di)附(fu)著、生(sheng)長(chang)和(he)繁(fan)殖，由細(xi)胞(bao)內(nei)向(xiang)外伸(shen)展(zhan)的胞外多(duo)聚(ju)物(wu)使(shi)微(wei)生(sheng)物(wu)細(xi)胞(bao)形(xing)成纖維(wei)狀(zhuang)的纏結(jie)結構，因(yin)此生(sheng)物(wu)膜(mo)通(tong)常具有(you)孔狀(zhuang)結構(gou)，並(bing)具(ju)有(you)很強的(de)吸附性能。
生(sheng)物(wu)膜(mo)附著(zhe)在(zai)載體(ti)的表面，是(shi)高度(du)親水的(de)物(wu)質(zhi)，在(zai)汙水(shui)不斷流動(dong)的(de)條(tiao)件下，其(qi)外側(ce)總(zong)是(shi)存在(zai)著壹層(ceng)附(fu)著水(shui)層。生(sheng)物(wu)膜(mo)又是(shi)微生(sheng)物(wu)高(gao)度(du)密(mi)集的(de)物(wu)質(zhi)，在(zai)膜的(de)表面上(shang)和(he)內(nei)部生(sheng)長(chang)繁(fan)殖著大量的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)及(ji)微型(xing)動(dong)物(wu)，形(xing)成由有(you)機(ji)汙染物(wu)→細(xi)菌(jun)→原生(sheng)動(dong)物(wu)（後(hou)生(sheng)動(dong)物(wu)）組成的食物(wu)鏈。生(sheng)物(wu)膜(mo)是(shi)由細(xi)菌(jun)、真菌(jun)、藻類(lei)、原(yuan)生(sheng)動(dong)物(wu)、後(hou)生(sheng)動(dong)物(wu)和(he)其(qi)他(ta)壹些(xie)肉(rou)眼(yan)可見(jian)的生(sheng)物(wu)群(qun)落(luo)組成。汙水在(zai)流過(guo)載體(ti)表面時(shi)，汙(wu)水(shui)中的有(you)機(ji)汙染物(wu)被(bei)生(sheng)物(wu)膜(mo)中的微(wei)生(sheng)物(wu)吸附，並(bing)通(tong)過(guo)氧向生(sheng)物(wu)膜(mo)內部擴(kuo)散(san)，在(zai)膜中發生(sheng)生(sheng)物(wu)氧化等(deng)作(zuo)用(yong)，從(cong)而完(wan)成對有(you)機(ji)物(wu)的(de)降解。生(sheng)物(wu)膜(mo) 表層生(sheng)長(chang)的是(shi)好氧和(he)兼氧微生(sheng)物(wu)，而(er)在(zai)生(sheng)物(wu)膜(mo)的內(nei)層(ceng)微(wei)生(sheng)物(wu)則(ze)往往(wang)處於(yu)厭氧狀(zhuang)態，當(dang)生(sheng)物(wu)膜(mo)逐漸(jian)增(zeng)厚(hou)，厭氧層的(de)厚(hou)度(du)超過(guo)好氧層時(shi)，會導致(zhi)生(sheng)物(wu)膜(mo)的脫(tuo)落(luo)，而(er)新的生(sheng)物(wu)膜(mo)又會(hui)在(zai)載體(ti)表面重(zhong)新生(sheng)成，通(tong)過(guo)生(sheng)物(wu)膜(mo)的周期(qi)更(geng)新，以(yi)維(wei)持生(sheng)物(wu)膜(mo)反(fan)應(ying)器(qi)的(de)正常運行(xing)。

3．生(sheng)物(wu)膜(mo)的更(geng)新與脫落(luo)。維(wei)持生(sheng)物(wu)膜(mo)反(fan)應(ying)器(qi)正(zheng)常運行(xing)的重(zhong)要(yao)環(huan)節是(shi)生(sheng)物(wu)膜(mo)的更(geng)新與脫落(luo)，生(sheng)物(wu)膜(mo)表層生(sheng)長(chang)的是(shi)好氧和(he)兼氧微生(sheng)物(wu)，而(er)在(zai)生(sheng)物(wu)膜(mo)的內(nei)層(ceng)微(wei)生(sheng)物(wu)則(ze)往往(wang)處於(yu)厭氧狀(zhuang)態，當(dang)生(sheng)物(wu)膜(mo)逐漸(jian)增(zeng)厚(hou)，厭氧層的(de)厚(hou)度(du)超過(guo)好氧層時(shi)，會導致(zhi)生(sheng)物(wu)膜(mo)的脫(tuo)落(luo)，而(er)新的生(sheng)物(wu)膜(mo)又會(hui)在(zai)載體(ti)表面重(zhong)新生(sheng)成。更(geng)新與脫落(luo)過(guo)程(cheng)如(ru)下：首(shou)先(xian)，厭(yan)氧膜的(de)出現(xian)過(guo)程(cheng)：壹是(shi)生(sheng)物(wu)膜(mo)；二是(shi)成熟(shu)的(de)生(sheng)物(wu)膜(mo)壹般厚(hou)度(du)不斷增加(jia)，氧氣(qi)不(bu)能透(tou)入(ru)的內(nei)部深(shen)處將轉(zhuan)變為(wei)厭氧狀(zhuang)態；都(dou)由(you)厭(yan)氧膜和(he)好氧膜組成；三是(shi)好氧膜是(shi)有(you)機(ji)物(wu)降解的(de)主(zhu)要(yao)場所，壹般厚(hou)度(du)為(wei)2 mm。其(qi)次(ci)，厭(yan)氧膜的(de)加厚(hou)過(guo)程(cheng)：壹是(shi)厭氧的代(dai)謝產(chan)物(wu)增(zeng)多，導致(zhi)厭氧膜與好氧膜之間(jian)的平(ping)衡被(bei)破(po)壞(huai)；二(er)是(shi)氣(qi)態(tai)產(chan)物(wu)的(de)不斷 逸出，減(jian)弱了生(sheng)物(wu)膜(mo)在(zai)填料(liao)上的(de)附著能力(li)；三是(shi)成為(wei)老化(hua)生(sheng)物(wu)膜(mo)，其(qi)凈(jing)化(hua)功(gong)能較(jiao)差(cha)，且易於(yu)脫落(luo)。
再(zai)次，生(sheng)物(wu)膜(mo)的更(geng)新：壹是(shi)老化(hua)膜(mo)脫(tuo)落(luo)，新生(sheng)生(sheng)物(wu)膜(mo)又會(hui)生(sheng)長(chang)起來(lai)；二(er)是(shi)新生(sheng)生(sheng)物(wu)膜(mo)的凈(jing)化(hua)功(gong)能較(jiao)強(qiang)。