美麗鄉村汙(wu)水處(chu)理(li)設施(shi)
生物(wu)強(qiang)化技(ji)術(shu)。
生物(wu)強(qiang)化技(ji)術(shu)是通(tong)過改(gai)善外界(jie)環(huan)境(jing)因(yin)素(su),提高(gao)現有工藝對有毒(du)難降(jiang)解有機物(wu)的(de)生物(wu)降(jiang)解效率(lv)。目(mu)前實施的(de)生物(wu)強(qiang)化技(ji)術(shu)主要(yao)有3個(ge)途徑。
投(tou)加有效降(jiang)解的微(wei)生物(wu):主(zhu)要(yao)是針(zhen)對所(suo)要(yao)去(qu)除的(de)汙染物(wu)質(zhi),投(tou)加專(zhuan)門培養(yang)的優勢(shi)菌(jun)種對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)有效降(jiang)解。該法(fa)已(yi)在(zai)美國、德國、日(ri)本等(deng)國采用(yong),主要(yao)用(yong)於改(gai)善活性(xing)汙(wu)泥法(fa)處(chu)理(li)效果(guo),但優勢(shi)菌(jun)種在(zai)新環(huan)境中(zhong)的適(shi)應(ying)性(xing)和再生問題(ti)待(dai)解決。
為了增加優勢(shi)菌(jun)種在(zai)生物(wu)處(chu)理(li)裝置(zhi)內(nei)的濃(nong)度(du),提(ti)高(gao)難降(jiang)解有機物(wu)的(de)處(chu)理(li)效率(lv),固(gu)定(ding)化技(ji)術(shu)已(yi)被用(yong)來(lai)處(chu)理(li)部分(fen)難降(jiang)解有機物(wu)。固(gu)定(ding)化技(ji)術(shu)是通(tong)過化學或(huo)物(wu)理(li)的手段將優勢(shi)的遊離菌(jun)固(gu)定(ding),使(shi)其不(bu)再(zai)遊離,但仍具(ju)有生物(wu)活性(xing)的(de)技(ji)術(shu)。
投加營(ying)養(yang)物(wu)和(he)基質(zhi)類似物(wu):由(you)於大部(bu)分(fen)有毒(du)有機物(wu)的(de)降(jiang)解是通(tong)過共代(dai)謝(xie)途徑進(jin)行(xing)的,在(zai)常規活性(xing)汙(wu)泥系(xi)統中(zhong)可降(jiang)解目標(biao)汙染物(wu)的(de)微生物(wu)數(shu)量與活性(xing)比(bi)較低,添(tian)加某些營(ying)養(yang)物(wu)包(bao)括碳(tan)源(yuan)與能源(yuan)性物(wu)質(zhi),或(huo)提供(gong)目標(biao)汙染物(wu)降(jiang)解過程(cheng)所(suo)需的(de)因子(zi),將有助於降(jiang)解菌(jun)的生長,改(gai)善處(chu)理(li)系(xi)統的(de)運(yun)行(xing)性能。投(tou)加基(ji)質(zhi)類似物(wu)是針(zhen)對代(dai)謝(xie)酶(mei)的(de)可誘(you)導(dao)性而(er)提出(chu),利(li)用(yong)目標(biao)汙染物(wu)的(de)降(jiang)解產物(wu)、前(qian)體(ti)作(zuo)為酶(mei)的(de)誘導(dao)物(wu),提(ti)高(gao)酶(mei)活性(xing)。

投(tou)加遺傳工(gong)程(cheng)菌(jun)酶(mei):通(tong)過基因(yin)工(gong)程(cheng)技(ji)術(shu)構建(jian)具(ju)有特殊(shu)降(jiang)解功能的(de)菌(jun),形成(cheng)了酶(mei)生物(wu)處(chu)理(li)技(ji)術(shu)。酶(mei)的(de)固(gu)定(ding)化技(ji)術(shu)是目前(qian)這(zhe)壹領域(yu)研究的熱(re)點。
優化組(zu)合(he)的處(chu)理(li)工藝(yi)。
提高(gao)難降(jiang)解物(wu)質(zhi)的(de)去(qu)除率(lv),必須(xu)延長水力停留(liu)時間(jian)和增(zeng)加泥齡(ling),提(ti)高(gao)微生物(wu)有效濃度,增加汙(wu)染物(wu)與(yu)微生物(wu)的(de)接(jie)觸時間(jian)。
添(tian)加粉(fen)末活性(xing)炭(tan)活性(xing)汙(wu)泥工(gong)藝(yi):采用(yong)這壹工藝(yi),使(shi)有機物(wu)除(chu)被微生物(wu)氧(yang)化處(chu)理(li)外,還(hai)被(bei)活性(xing)炭(tan)所吸(xi)附。由(you)於活性(xing)炭(tan)表(biao)面(mian)的汙泥泥齡(ling)較長,汙(wu)染物(wu)與(yu)微生物(wu)接(jie)觸時間(jian)遠大(da)於水力停留(liu)時間(jian),從而使(shi)難降(jiang)解毒(du)性有機物(wu)去(qu)除率(lv)提高(gao)。
厭氧(yang)-好(hao)氧(yang)工(gong)藝(yi)的(de)組(zu)合(he):有時采(cai)用(yong)單獨的好氧(yang)或(huo)厭氧(yang)工(gong)藝(yi)處(chu)理(li)效果(guo)都(dou)不理(li)想(xiang),但采(cai)用(yong)聯(lian)合(he)處(chu)理(li)工藝(yi)後(hou),可能會(hui)發揮(hui)各工(gong)藝(yi)的(de)優點,產生協同效(xiao)應(ying),使(shi)處(chu)理(li)效果(guo)大大(da)提高(gao)。
物(wu)化法(fa)
物(wu)化法(fa)處(chu)理(li)難降(jiang)解有機汙染物(wu)的(de)文獻報(bao)道(dao)不多見,主要(yao)有吸(xi)附法(fa)、萃取法(fa)、各種膜(mo)處(chu)理(li)技(ji)術(shu)等(deng)。
吸(xi)附法(fa)主要(yao)采用(yong)交(jiao)換(huan)吸(xi)附、物(wu)理(li)吸(xi)附或(huo)化學吸(xi)附等(deng)方式,將汙染物(wu)從廢(fei)水吸(xi)附到(dao)吸(xi)附劑上,達(da)到(dao)去(qu)除的(de)目的(de)。吸(xi)附效(xiao)果受(shou)到吸(xi)附劑結構(gou)、性(xing)質(zhi)和(he)汙染物(wu)的(de)結構(gou)和(he)性質(zhi)以及操(cao)作(zuo)工(gong)藝(yi)等(deng)因素的影響,常(chang)用(yong)的吸(xi)附劑有活性(xing)炭(tan)、樹(shu)脂(zhi)、活性(xing)炭(tan)纖維(wei)、矽(gui)藻土(tu)等(deng)。該法(fa)的優點是設備投資少、處(chu)理(li)效果(guo)好、占地面(mian)積小。但由於(yu)吸(xi)附劑的吸(xi)附容量有限,吸(xi)附後(hou)的再(zai)生往往能耗很(hen)大,廢(fei)棄後(hou)排放易(yi)造(zao)成(cheng)二次(ci)汙(wu)染,這(zhe)些因(yin)素(su)限制(zhi)了該方法(fa)的實際應(ying)用(yong)。
萃取法(fa)是利用(yong)與水互(hu)不(bu)相溶(rong)、但對(dui)汙(wu)染物(wu)的(de)溶(rong)解能力(li)較強的(de)溶(rong)劑,將其與(yu)廢(fei)水充分混(hun)合(he)接(jie)觸,大部分的汙染物(wu)便(bian)轉(zhuan)移至溶(rong)劑相,分(fen)離廢(fei)水和溶(rong)劑,使(shi)廢(fei)水得(de)到凈(jing)化。分離溶(rong)劑與汙(wu)染物(wu),溶(rong)劑可以循(xun)環(huan)利用(yong),廢(fei)物(wu)中(zhong)有用(yong)物(wu)質(zhi)的(de)回(hui)收(shou),還(hai)可(ke)變(bian)廢(fei)為寶(bao)。但(dan)是目前(qian)萃(cui)取法(fa)僅(jin)適(shi)用(yong)於少數(shu)幾種有機廢(fei)水,萃取效果及費用(yong)主要(yao)取決於所使(shi)用(yong)的萃取劑。由於(yu)萃取劑在(zai)水中(zhong)還(hai)有壹定的(de)溶(rong)解度,處(chu)理(li)時難(nan)免有少量溶(rong)劑流失(shi),使(shi)處(chu)理(li)後(hou)的水質(zhi)難(nan)以達(da)到(dao)排放標(biao)準,還(hai)需結合(he)其他(ta)方法(fa)做(zuo)進(jin)壹步的(de)處(chu)理(li)。
隨著(zhe)材(cai)料技(ji)術(shu)的進(jin)步(bu),超(chao)濾法(fa)和反滲透(tou)法(fa)等(deng)膜技(ji)術(shu)也已(yi)用(yong)於廢(fei)水的治理(li)研究,不但(dan)可(ke)以治理(li)廢(fei)水,還(hai)可(ke)從廢(fei)水中(zhong)回(hui)收(shou)有用(yong)物(wu)質(zhi)。

化學氧(yang)化法(fa)
化學氧(yang)化技(ji)術(shu)常用(yong)於生物(wu)處(chu)理(li)的前(qian)處(chu)理(li),壹般是在(zai)催化劑的作(zuo)用(yong)下(xia),用(yong)化學氧(yang)化劑處(chu)理(li)有機廢(fei)水以提高(gao)廢(fei)水可生化性,或(huo)直接(jie)氧(yang)化降(jiang)解廢(fei)水中(zhong)有機物(wu)使(shi)之穩(wen)定化。常用(yong)的氧(yang)化劑有O3,H2O2,KMnO4等(deng)。現代(dai)工(gong)業(ye)的(de)發展使(shi)含有高(gao)濃度(du)難生化降(jiang)解有機物(wu)的(de)工業廢(fei)水日(ri)益(yi)增多(duo),對(dui)於(yu)這(zhe)類廢(fei)水的處(chu)理(li),常用(yong)氧(yang)化劑表(biao)現出(chu)氧(yang)化能力(li)不強,存(cun)在(zai)選擇(ze)性(xing)氧(yang)化等(deng)缺點,難以達(da)到(dao)實際的要(yao)求(qiu)。
隨著(zhe)研究的深入(ru),化學氧(yang)化技(ji)術(shu)應(ying)運(yun)而生,在(zai)使(shi)用(yong)中(zhong)已(yi)獲(huo)得(de)顯(xian)著效(xiao)果(guo)。氧(yang)化技(ji)術(shu)的基(ji)礎在(zai)於運用(yong)光輻(fu)照(zhao)、電(dian)、聲(sheng)、催化劑,有時還(hai)與(yu)氧(yang)化劑結合(he),在(zai)反應(ying)中(zhong)產生活性(xing)*的(de).OH自由(you)基,再通(tong)過自由(you)基與有機化合(he)物(wu)之(zhi)間的加合(he)、取代(dai)、電(dian)子(zi)轉(zhuan)移、斷(duan)鍵等(deng),使(shi)水體(ti)中(zhong)的大(da)分(fen)子(zi),難降(jiang)解有機物(wu)氧(yang)化降(jiang)解成(cheng)低毒(du)或無(wu)毒(du)的小分子物(wu)質(zhi),甚(shen)至直接(jie)降(jiang)解成(cheng)CO2和H2O,接(jie)近*礦化。
美麗鄉村汙(wu)水處(chu)理(li)設施(shi)這種以.OH為主(zhu)要(yao)氧(yang)化劑的降(jiang)解技(ji)術(shu)克服(fu)了普(pu)通(tong)氧(yang)化法(fa)存(cun)在(zai)的問題,具(ju)有以下(xia)特點(dian):產生的.OH氧(yang)化能力(li)*,與各種有機物(wu)質(zhi)的(de)反應(ying)速(su)率相(xiang)近,具(ju)有“廣(guang)譜(pu)性”,能有效地將廢(fei)水中(zhong)的有機物(wu)*降(jiang)解為CO2,H2O和(he)無(wu)機(ji)鹽(yan),無(wu)二(er)次(ci)汙(wu)染,工(gong)藝靈(ling)活,既(ji)可(ke)單(dan)獨(du)處(chu)理(li),又可(ke)以與其(qi)他(ta)處(chu)理(li)工藝(yi)組(zu)合(he)。作(zuo)為壹種物(wu)理(li)化學處(chu)理(li)過程(cheng),極(ji)易(yi)控制(zhi)以滿足不(bu)同處(chu)理(li)需要(yao)。由於(yu)氧(yang)化過程(cheng)可(ke)以*破壞毒(du)性汙(wu)染物(wu),較之其(qi)他處(chu)理(li)方法(fa)有特殊(shu)的(de)*性(xing),因(yin)而,在(zai)水處(chu)理(li)研究領域(yu)引(yin)起(qi)廣(guang)泛(fan)的(de)關(guan)註(zhu)。
生物(wu)法(fa)脫氮(dan)
汙水生物(wu)脫(tuo)氮(dan)過程(cheng)中(zhong),汙水中(zhong)各種形(xing)態的(de)氮(dan)壹部分(fen)通(tong)過氨化、硝化、反硝化作(zuo)用(yong)轉(zhuan)化為氮(dan)氣(qi),以氣(qi)體(ti)形(xing)式從水中(zhong)脫除(chu);另(ling)壹部分(fen)則(ze)在(zai)上述作(zuo)用(yong)中(zhong)轉(zhuan)化為細(xi)菌(jun)細胞,再以汙泥形(xing)式從水中(zhong)分離出去(qu)。
脫氮(dan)新技(ji)術(shu)簡述
ANAMMOX工(gong)藝、SHARON工藝、SHD工藝(yi)、OLAND工藝(yi)。
除磷技(ji)術(shu)
汙水中(zhong)的磷(lin)主(zhu)要(yao)來(lai)自糞便(bian)、洗滌(di)劑、農藥(yao)和(he)含磷(lin)工業廢(fei)水等(deng),磷在(zai)汙水中(zhong)以正磷酸鹽(yan)(簡(jian)稱正磷)、聚合(he)磷酸(suan)鹽(聚合(he)磷)及有機磷酸鹽(有機磷)的形式存(cun)在(zai)。其中(zhong),正磷和聚(ju)合(he)磷是溶(rong)解性的(de),有機磷大部分(fen)是不溶(rong)於水的顆粒物(wu)。經過生物(wu)處(chu)理(li)後(hou),有機磷逐級(ji)降(jiang)解為正磷,聚合(he)磷水解為正磷。所以,在(zai)傳統(tong)的(de)汙(wu)水生物(wu)處(chu)理(li)過程(cheng)中(zhong),除了同化作(zuo)用(yong)轉(zhuan)化為細(xi)胞組(zu)成(cheng)部分(fen)的(de)少量磷以外,原(yuan)汙(wu)水中(zhong)的大(da)部(bu)分(fen)磷都(dou)以溶(rong)解性的(de)正磷酸鹽(yan)形(xing)式殘(can)留(liu)在(zai)汙水中(zhong)。
溶(rong)解性正磷酸鹽(yan)可(ke)以用(yong)化學沈(chen)澱法(fa)使(shi)其轉(zhuan)化為不(bu)溶(rong)的固(gu)體(ti)沈(chen)澱(dian)物(wu),再(zai)從汙水中(zhong)分離出去(qu);或利(li)用(yong)生物(wu)處(chu)理(li),使(shi)其轉(zhuan)化為富含(han)磷(lin)的生物(wu)細(xi)胞,然(ran)後(hou)與汙(wu)水分離。
化學法(fa)除磷
許多金屬(shu)的正磷酸鹽(yan)都(dou)有很(hen)低的(de)溶(rong)度積(ji),所(suo)以可以采用(yong)向汙水投入(ru)金(jin)屬鹽(yan)類的方(fang)法(fa),形成(cheng)這些金(jin)屬(shu)的正磷酸鹽(yan)沈(chen)澱(dian)物(wu),再(zai)通(tong)過固(gu)液(ye)分離達(da)到(dao)將磷從汙水中(zhong)取出的目的(de)。由於這(zhe)些沈(chen)澱(dian)物(wu)的(de)溶(rong)度積(ji)很(hen)低,所(suo)以用(yong)化學沈(chen)澱法(fa)可以將汙水中(zhong)磷降(jiang)低(di)到(dao)極(ji)低(di)的(de)程(cheng)度(du),能夠(gou)滿足《城鎮(zhen)汙(wu)水處(chu)理(li)廠汙(wu)染物(wu)排放標(biao)準》。
生物(wu)法(fa)除磷
生物(wu)法(fa)脫磷是在(zai)好氧(yang)條(tiao)件(jian)下(xia)PAO對汙(wu)水中(zhong)溶(rong)解性磷(lin)酸(suan)鹽過量吸(xi)收,然(ran)後(hou)進(jin)行(xing)沈澱分離。在(zai)厭氧(yang)和(he)好(hao)氧(yang)交(jiao)替(ti)的(de)生物(wu)處(chu)理(li)系(xi)統中(zhong)除磷(lin)。
同步(bu)脫(tuo)氮(dan)除磷(lin)技(ji)術(shu)
在(zai)壹個(ge)處(chu)理(li)系(xi)統中(zhong)同時去(qu)除氮(dan)、磷和(he)含碳有機物(wu)的(de)工藝稱為同步(bu)脫(tuo)氮(dan)除磷(lin)技(ji)術(shu)。
這些工(gong)藝(yi)的共(gong)同點(dian)及時都(dou)有厭氧(yang)、缺氧(yang)、好(hao)氧(yang)池(chi)。厭氧(yang)池(chi)釋(shi)放磷(lin),缺氧(yang)池(chi)反硝化菌(jun)將回(hui)流(liu)液(ye)中(zhong)的硝(xiao)酸(suan)氮(dan)轉(zhuan)化為氮(dan)氣(qi)從汙水中(zhong)脫出(chu);好(hao)氧(yang)池(chi)主(zhu)要(yao)是含碳(tan)有機物(wu)的(de)降(jiang)解、含氮(dan)有機物(wu)的(de)氨化和硝(xiao)化、聚磷(lin)菌(jun)的過量吸(xi)磷。
原(yuan)理(li):微生物(wu)在(zai)酶(mei)的(de)催化作(zuo)用(yong)下(xia),利用(yong)微生物(wu)的(de)新陳(chen)代(dai)謝(xie)功能,對(dui)汙水中(zhong)的汙(wu)染物(wu)質(zhi)進(jin)行(xing)分解和轉(zhuan)化。
發酵(jiao):微生物(wu)將有機物(wu)氧(yang)化釋放的(de)電(dian)子(zi)直接(jie)交(jiao)給底(di)物(wu)本身(shen)未(wei)*氧(yang)化某種中(zhong)間產(chan)物(wu),同時釋(shi)放能量並(bing)產生不同的(de)代(dai)謝(xie)產物(wu)。
呼(hu)吸(xi):微生物(wu)在(zai)降(jiang)解底(di)物(wu)的(de)過程(cheng)中(zhong),將釋放的(de)電(dian)子(zi)交(jiao)給輔(fu)酶(mei)Ⅱ、FAD或(huo)FMN等(deng)電(dian)子(zi)載(zai)體(ti)再(zai)經電(dian)子(zi)傳遞(di)系(xi)統傳給外源(yuan)電(dian)子(zi)受體(ti),從而生成(cheng)水或其他還(hai)原(yuan)型(xing)產(chan)物(wu)並(bing)釋放能量的過程(cheng)。
1、好(hao)氧(yang)呼(hu)吸(xi):
有機物(wu)終被分(fen)解為CO2,氨(an)和水等(deng)無(wu)機(ji)物(wu),並(bing)釋放出(chu)能量。
2、缺氧(yang)呼(hu)吸(xi)。
好氧(yang)生物(wu)處(chu)理(li):汙水中(zhong)有分子氧(yang)存(cun)在(zai)的情(qing)況(kuang)下(xia),利用(yong)好氧(yang)微(wei)生物(wu)(包(bao)括兼性微(wei)生物(wu)、主(zhu)要(yao)是好氧(yang)微(wei)生物(wu))降(jiang)解有機物(wu),使(shi)其穩(wen)定、無(wu)害(hai)化的處(chu)理(li)方法(fa)。主要(yao)有活性(xing)汙(wu)泥法(fa)和生物(wu)膜(mo)法(fa)兩(liang)種。通(tong)過代(dai)謝(xie)活動約有1/3被分解、穩(wen)定,並(bing)提供生理(li)所需能量,2/3被轉(zhuan)化合(he)成(cheng)新的(de)細胞(bao)物(wu)質(zhi)即(ji)汙水生物(wu)處(chu)理(li)中(zhong)的活性(xing)汙(wu)泥或(huo)生物(wu)膜(mo)的增長部(bu)分(fen),通(tong)常稱為剩(sheng)余活性(xing)汙(wu)泥或(huo)生物(wu)膜(mo),又稱為生物(wu)汙(wu)泥。優點:反應(ying)速(su)率較快(kuai),所需反應(ying)時間(jian)較短(duan),處(chu)理(li)構築(zhu)物(wu)容積(ji)較小且處(chu)理(li)過程(cheng)中(zhong)散發(fa)的(de)臭(chou)氣(qi)較少。
厭氧(yang)生物(wu)處(chu)理(li):在(zai)沒有分子氧(yang)和(he)化合(he)態氧(yang)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia),兼性細(xi)菌(jun)與厭氧(yang)細(xi)菌(jun)降(jiang)解和穩(wen)定有機物(wu)的(de)生物(wu)處(chu)理(li)方法(fa)。有機物(wu)轉(zhuan)化分為三(san)個(ge)部(bu)分:1、甲(jia)烷,2、二氧(yang)化碳、水、氨、硫(liu)化氫等(deng)無(wu)機(ji)物(wu),3、合(he)成(cheng)新的(de)細胞(bao)質(zhi)。厭氧(yang)段汙泥增(zeng)長率(lv)較少。優點:運行(xing)費用(yong)低,剩余汙(wu)泥量少,可(ke)回(hui)收(shou)能量(甲(jia)烷)。缺點:反應(ying)速(su)率較慢,時間(jian)長,處(chu)理(li)構築(zhu)物(wu)容積(ji)大。有機汙泥和(he)高(gao)濃度(du)有機廢(fei)水(壹般BOD5大(da)於2000mg/l)均可采用(yong)厭氧(yang)生物(wu)處(chu)理(li)法(fa)。