AO壹(yi)體(ti)化汙(wu)水(shui)處理(li)裝(zhuang)置

曝氣生物濾(lv)池是由滴(di)濾(lv)池發展(zhan)而(er)來，屬(shu)於(yu)生物膜法範(fan)疇，初用(yong)作(zuo)三級處理(li)，後(hou)發展(zhan)成直接(jie)用(yong)於(yu)二(er)級(ji)處理(li)，自(zi)90年代(dai)初(chu)在(zai)歐洲建成第yi座采用(yong)該工藝(yi)的(de)城市汙水(shui)處理(li)廠後(hou)，該工藝(yi)已(yi)在(zai)歐美(mei)和日本等(deng)發達(da)國家(jia)廣為(wei)流行，目前世界上已(yi)有(you)3500多座(zuo)大大小(xiao)小(xiao)的汙水(shui)處理(li)廠應用(yong)了(le)這種(zhong)技術(shu)。該工藝(yi)綜(zong)合了(le)過(guo)濾(lv)、吸附和生物代(dai)謝(xie)等(deng)多種(zhong)凈化作(zuo)用(yong)，使其具(ju)有體(ti)積(ji)小(xiao)、占地(di)面(mian)積(ji)省、處理(li)效(xiao)率(lv)高(gao)、出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)好(hao)、流程簡單、操作(zuo)管(guan)理(li)方便並(bing)可省去二(er)沈(chen)池等優(you)點(dian)。
曝氣生物濾(lv)池技術是(shi)在(zai)充(chong)分吸(xi)取(qu)國外曝氣生物濾(lv)池(BAF)優(you)點(dian)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)而(er)發展(zhan)起來的，它(ta)的大特點(dian)是(shi)使(shi)用(yong)壹(yi)種(zhong)新(xin)型(xing)的(de)球形陶(tao)粒(li)填料(liao)，在(zai)其表(biao)面(mian)及開口(kou)內腔(qiang)空(kong)間(jian)生長(chang)有微(wei)生物膜，汙(wu)水(shui)由(you)下向上(shang)流經濾(lv)料(liao)層時，微生物膜吸(xi)收汙(wu)水(shui)中的(de)有機汙染物作(zuo)為(wei)其自(zi)身(shen)新(xin)陳(chen)代(dai)謝(xie)的(de)營(ying)養物質(zhi)，並(bing)在(zai)濾(lv)料(liao)層下部提供(gong)曝氣供(gong)氧的(de)條件下，氣、水(shui)同(tong)為(wei)上(shang)向流態，使廢(fei)水(shui)中的(de)有機物得到(dao)好(hao)氧(yang)降(jiang)解，並(bing)進(jin)行硝化脫氮(dan)。它(ta)定(ding)期利用(yong)處理(li)後(hou)的出(chu)水(shui)對(dui)濾(lv)池進行反沖(chong)洗(xi)，排除濾(lv)料(liao)表(biao)面(mian)增(zeng)殖的(de)老(lao)化(hua)微(wei)生物膜，以(yi)保(bao)證(zheng)微(wei)生物膜的(de)活性(xing)。

曝氣生物濾(lv)池處理(li)汙(wu)水(shui)的(de)原(yuan)理是(shi)反應(ying)器(qi)內濾(lv)料(liao)上(shang)所(suo)附生物膜中微(wei)生物氧化(hua)分解作(zuo)用(yong)，濾(lv)料(liao)及微生物膜的(de)吸附阻(zu)留(liu)作(zuo)用(yong)和沿(yan)著(zhe)水(shui)流方向形成(cheng)的食物鏈分級(ji)捕食作(zuo)用(yong)以及微生物膜內部微環境的反硝化作(zuo)用(yong)。
根(gen)據(ju)曝氣生物濾(lv)池中的(de)水(shui)流流向，其可分為(wei)上(shang)向流和下向流曝氣生物濾(lv)池，由於(yu)上(shang)向流曝氣生物濾(lv)池接(jie)近(jin)於(yu)理(li)想濾(lv)池，所以在(zai)實際(ji)工(gong)程中應(ying)用(yong)較(jiao)多。
曝氣生物濾(lv)池反應器(qi)為(wei)周(zhou)期運行，從開始(shi)過(guo)濾(lv)到(dao)反沖(chong)洗(xi)完畢(bi)為(wei)壹(yi)個完(wan)整(zheng)的周(zhou)期。具(ju)體(ti)過(guo)程如下：
經預(yu)處理(li)的(de)汙水(shui)從濾(lv)池底部進入(ru)濾(lv)料(liao)層，濾(lv)料(liao)層下部設有供(gong)氧的(de)曝氣系統(tong)進(jin)行曝氣，氣水(shui)為(wei)同(tong)向流。在(zai)濾(lv)池中，有(you)機物被微生物氧化(hua)分解，NH3-N被氧化(hua)成(cheng)NO3-N；另(ling)外，由於(yu)在(zai)堆積(ji)的(de)濾(lv)料(liao)層內和微生物膜的(de)內部存在(zai)厭(yan)氧/缺(que)氧環境，在(zai)硝化(hua)的(de)同(tong)時實現部分反(fan)硝化(hua)，從濾(lv)池上部的出(chu)水(shui)可直接(jie)排(pai)出(chu)系統(tong)。
隨(sui)著(zhe)過(guo)濾(lv)的進(jin)行，由於(yu)濾(lv)料(liao)表(biao)面(mian)新(xin)產(chan)生的(de)生物量越(yue)來越(yue)多，截(jie)留的SS不(bu)斷增(zeng)加，在(zai)開始(shi)階段(duan)濾(lv)池水(shui)頭(tou)損(sun)失(shi)增(zeng)加緩(huan)慢，當(dang)固(gu)體(ti)物質(zhi)積(ji)累達(da)到(dao)壹(yi)定(ding)程度，使水(shui)頭(tou)損(sun)失(shi)達(da)到(dao)極限水(shui)頭(tou)損(sun)失(shi)或導致(zhi)SS發生穿(chuan)透，此時就(jiu)必須(xu)對(dui)濾(lv)池進行反沖(chong)洗(xi)，以除去濾(lv)床內過(guo)量(liang)的微生物膜及SS，恢復其處理(li)能力。
曝氣生物濾(lv)池的反沖(chong)洗(xi)采用(yong)氣水(shui)聯(lian)合反沖(chong)，反(fan)沖(chong)洗(xi)水(shui)為(wei)經(jing)處理(li)後(hou)的達(da)標水(shui)，反(fan)沖(chong)洗(xi)空氣來自於(yu)濾(lv)板下部的反沖(chong)洗(xi)氣管(guan)。反沖(chong)洗(xi)時關閉進(jin)水(shui)和工藝(yi)空(kong)氣，先單獨氣沖(chong)，然(ran)後(hou)氣水(shui)聯(lian)合沖(chong)洗(xi)，後(hou)進行水(shui)漂(piao)洗(xi)。反(fan)沖(chong)洗(xi)時濾(lv)料(liao)層有輕微膨(peng)脹(zhang)，在(zai)氣水(shui)對(dui)濾(lv)料(liao)的(de)流體(ti)沖(chong)刷(shua)和濾(lv)料(liao)間(jian)相(xiang)互摩擦下，老(lao)化(hua)的(de)生物膜與(yu)被截留(liu)的(de)SS與(yu)濾(lv)料(liao)分離，沖(chong)洗(xi)下來的生物膜及SS隨反沖(chong)洗(xi)排水(shui)排(pai)出(chu)濾(lv)池，反沖(chong)洗(xi)排水(shui)回(hui)流至預(yu)處理(li)系統(tong)。
曝氣生物濾(lv)池作(zuo)為(wei)壹(yi)種(zhong)膜法汙水(shui)處理(li)新(xin)工(gong)藝(yi)，與(yu)傳統(tong)活性(xing)汙(wu)泥法和接(jie)觸(chu)氧(yang)化法相比(bi)，具(ju)有以(yi)下特點(dian)：
具(ju)有較(jiao)高的生物濃度和較(jiao)高的有(you)機負(fu)荷
曝氣生物濾(lv)池采用(yong)的為(wei)粗(cu)糙多孔(kong)的球狀(zhuang)濾(lv)料(liao)，為(wei)微(wei)生物提供(gong)了(le)較(jiao)佳(jia)的(de)生長(chang)環境(jing)，易於(yu)掛(gua)膜及穩定(ding)運行，可在(zai)濾(lv)料(liao)表(biao)面(mian)和濾(lv)料(liao)間(jian)保(bao)持(chi)較(jiao)多的(de)生物量，單位體(ti)積(ji)內微(wei)生物量遠(yuan)遠(yuan)大(da)於(yu)活性(xing)汙(wu)泥法中的(de)微生物量（可達(da)10～15g/l），高濃(nong)度的微(wei)生物量使(shi)得BAF的(de)容積(ji)負(fu)荷增(zeng)大，進(jin)而(er)減少了(le)池容積(ji)和占地(di)面(mian)積(ji)，使(shi)基(ji)建費用(yong)大大(da)降(jiang)低(di)。

工(gong)藝(yi)簡單、出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)好(hao)
由(you)於(yu)濾(lv)料(liao)的(de)機(ji)械截(jie)留(liu)作(zuo)用(yong)以及濾(lv)料(liao)表(biao)面(mian)的微(wei)生物和代(dai)謝(xie)中產(chan)生的(de)粘性(xing)物質(zhi)形成(cheng)的吸附作(zuo)用(yong)，使得(de)出(chu)水(shui)的(de)SS很(hen)低(di)，壹(yi)般(ban)不(bu)超過(guo)10mg/l，因此可省去二(er)沈(chen)池，進而(er)降(jiang)低(di)基(ji)建費用(yong)。因進行周期性(xing)的(de)反沖(chong)洗(xi)，生物膜得(de)以有(you)效(xiao)更新(xin)，表(biao)現為(wei)生物膜較(jiao)薄，活性(xing)較(jiao)高。有時(shi)即使生物處理(li)發生故(gu)障(zhang)，在(zai)短期內其物理作(zuo)用(yong)機理(li)仍可保(bao)證(zheng)高(gao)質(zhi)量(liang)的出(chu)水(shui)。BAF的(de)處理(li)出(chu)水(shui)不(bu)但(dan)可以滿(man)足(zu)排(pai)放標準(zhun)，同(tong)時可用(yong)於(yu)回(hui)用(yong)。
抗沖(chong)擊(ji)負(fu)荷能力強(qiang)
由(you)於(yu)整(zheng)個濾(lv)池中分布(bu)著(zhe)較(jiao)高濃度的微(wei)生物，其對(dui)有(you)機負(fu)荷、水(shui)力(li)負(fu)荷的(de)變(bian)化不(bu)象傳統(tong)活性(xing)汙(wu)泥那麽敏(min)感，同(tong)時(shi)無汙泥膨脹問題(ti)。
氧(yang)的(de)傳輸效(xiao)率(lv)高(gao)
曝氣生物濾(lv)池中氧(yang)的利用(yong)率可達(da)20%～30%，曝氣量(liang)明顯低(di)於(yu)壹(yi)般(ban)生物處理(li)。其主要(yao)原(yuan)因是：①因濾(lv)料(liao)粒(li)徑小(xiao)，氣泡(pao)在(zai)上升(sheng)過(guo)程中不(bu)斷被切(qie)割(ge)成小(xiao)氣泡(pao)，加大(da)了(le)氣液(ye)接(jie)觸(chu)面(mian)積(ji)，提(ti)高(gao)了(le)氧(yang)的(de)利用(yong)率；②氣泡(pao)在(zai)上升(sheng)過(guo)程中，由(you)於(yu)濾(lv)料(liao)的(de)阻(zu)擋(dang)和分割(ge)作(zuo)用(yong)，使氣泡(pao)必須(xu)經(jing)過(guo)濾(lv)料(liao)的(de)縫(feng)隙(xi)，延長(chang)了(le)其停(ting)留(liu)時間，同(tong)樣有利於(yu)氧(yang)的傳質(zhi)；③理(li)論(lun)研(yan)究表明，BAF中氧(yang)氣可直接(jie)滲(shen)入(ru)生物膜，因而(er)加快(kuai)了(le)氧(yang)氣的(de)傳輸速(su)度，減少了(le)供(gong)氧量(liang)。
易掛膜、啟動(dong)
BAF調(tiao)試時間(jian)短，壹(yi)般(ban)只(zhi)需(xu)7～12天(tian)，而(er)且不(bu)需(xu)接(jie)種(zhong)汙泥，采用(yong)自然(ran)掛膜馴化。由於(yu)微(wei)生物生長(chang)在(zai)粗糙多孔(kong)的濾(lv)料(liao)表(biao)面(mian)，微生物不易流失，使其運行管理簡單。BAF在(zai)短時間(jian)內不(bu)使用(yong)的情況下可關閉運行，壹(yi)旦(dan)通(tong)水(shui)並(bing)曝氣，可在(zai)很(hen)短時間(jian)內恢(hui)復正(zheng)常運行，這壹(yi)特點(dian)說(shuo)明曝氣生物濾(lv)池非常適合(he)壹(yi)些水(shui)量(liang)變(bian)化(hua)大(da)的地區的(de)汙水(shui)處理(li)。
菌(jun)群結(jie)構合理(li)
AO壹(yi)體(ti)化汙(wu)水(shui)處理(li)裝(zhuang)置傳統(tong)活性(xing)汙(wu)泥法中，微(wei)生物分布(bu)相對(dui)均勻，而(er)在(zai)BAF中從上(shang)到(dao)下形成(cheng)了(le)不(bu)同(tong)的優(you)勢(shi)菌(jun)種(zhong)，因此使得(de)除碳、硝(xiao)化(hua)/反硝化能在(zai)壹(yi)個池子中發生。
自(zi)動(dong)化(hua)程度高
由(you)於(yu)相(xiang)關工(gong)業(ye)技術(shu)的發展(zhan)，壹(yi)些*的(de)自動(dong)化(hua)設(she)備(bei)如液位傳感器(qi)、在(zai)線溶(rong)氧(yang)測(ce)定(ding)儀、定(ding)時器(qi)、變(bian)頻(pin)器(qi)及微電(dian)腦(nao)等產(chan)品(pin)的出(chu)現，使得(de)曝氣生物濾(lv)池系統(tong)運行管理自動(dong)化(hua)得(de)以(yi)順(shun)利實現。

活性(xing)汙(wu)泥法
活性(xing)汙(wu)泥法是應(ying)用(yong)時間(jian)較(jiao)長(chang)的壹(yi)門汙(wu)水(shui)處理(li)工(gong)藝(yi)，在(zai)國內外壹(yi)些大(da)中型(xing)城市的汙水(shui)處理(li)廠應用(yong)比(bi)較(jiao)廣泛(fan)，比(bi)如法國的(de)阿(e)謝(xie)爾汙(wu)水(shui)處理(li)廠、美國芝(zhi)加哥市的西西南(nan)汙(wu)水(shui)處理(li)廠等都應(ying)用(yong)了(le)這種(zhong)汙水(shui)處理(li)方法。對於(yu)城市汙水(shui)的(de)壹(yi)級處理(li)程序(xu)來說(shuo)，活性(xing)汙(wu)泥法是使(shi)用(yong)效(xiao)果(guo)非常的處理(li)方法。這種(zhong)方法應用(yong)了(le)各(ge)種(zhong)生物吸附理(li)論(lun)以(yi)及絮凝動(dong)力(li)學(xue)，可以對城市汙水(shui)進(jin)行綜(zong)合性(xing)整(zheng)治。活性(xing)汙(wu)泥法的優(you)點(dian)是(shi)能很(hen)好(hao)地(di)針對(dui)汙(wu)水(shui)中的(de)有機物，而(er)地清(qing)除(chu)有機物對汙(wu)水(shui)的(de)初(chu)步(bu)凈化有重要意義。另(ling)外，這種(zhong)方法使用(yong)成本(ben)較(jiao)低(di)，對(dui)物資(zi)能源的(de)消耗(hao)也比(bi)較(jiao)少，這也是(shi)其得(de)以(yi)廣泛(fan)應用(yong)的資(zi)本(ben)。與(yu)之相對(dui)的(de)，活性(xing)汙(wu)泥法對汙(wu)水(shui)中磷(lin)元(yuan)素、氮元(yuan)素的處理(li)效(xiao)果(guo)很(hen)不理(li)想，隨(sui)著(zhe)現代(dai)社(she)會(hui)城市汙水(shui)中氮(dan)磷元(yuan)素含量(liang)的(de)升(sheng)高(gao)，該方法也面(mian)臨著(zhe)技術(shu)優(you)化方面(mian)的機(ji)遇(yu)與挑戰。

吸附生物降(jiang)解法
吸附生物降(jiang)解法是傳統(tong)應(ying)用(yong)的活性(xing)汙(wu)泥法的壹(yi)種(zhong)改良型(xing)式(shi)。與普(pu)通(tong)的(de)活性(xing)汙(wu)泥法相比(bi)，吸(xi)附生物降(jiang)解法的凈化機制(zhi)在(zai)處理(li)高(gao)濃度的城市汙水(shui)方面(mian)有壹(yi)定(ding)特殊(shu)性(xing)。這種(zhong)方法將活性(xing)汙(wu)泥法應用(yong)中的(de)曝氣池劃分為(wei)了(le)兩(liang)部分，壹(yi)部分用(yong)來吸收、吸(xi)附汙(wu)水(shui)中的(de)有機物，另(ling)壹(yi)部分用(yong)來吸收、氧(yang)化(hua)汙水(shui)中的(de)壹(yi)些無(wu)機物，對汙(wu)水(shui)的(de)深度清(qing)理(li)有很(hen)大幫(bang)助。但(dan)是(shi)這種(zhong)方法流程比(bi)較(jiao)復雜(za)，汙水(shui)處理(li)的(de)時間(jian)也比(bi)較(jiao)長(chang)。
氧化(hua)溝法
除活性(xing)汙(wu)泥法外，氧化(hua)溝法也是(shi)壹(yi)種(zhong)在(zai)我國(guo)現階段(duan)的城市汙水(shui)處理(li)工(gong)作(zuo)中比(bi)較(jiao)常用(yong)的技(ji)術手(shou)法。而(er)且這種(zhong)方法也是(shi)起源(yuan)於(yu)活性(xing)汙(wu)泥法，並(bing)對(dui)其進(jin)行了(le)壹(yi)定(ding)程度的發展(zhan)改進。氧化(hua)溝的(de)應(ying)用(yong)使汙(wu)水(shui)混合液(ye)能在(zai)較(jiao)深的溝渠(qu)中充(chong)分混合，維(wei)持了(le)壹(yi)種(zhong)較(jiao)高的清(qing)理(li)效(xiao)率(lv)，這樣(yang)做的壹(yi)個很(hen)大優(you)勢(shi)是能夠很(hen)好(hao)地(di)提升(sheng)汙(wu)泥的穩定(ding)性(xing)，進(jin)而(er)提高(gao)終的汙水(shui)處理(li)效(xiao)果(guo)。氧(yang)化(hua)溝法對汙(wu)水(shui)中的(de)氮元(yuan)素還能進行很(hen)好(hao)的(de)清(qing)理(li)，還能節(jie)約壹(yi)定(ding)的處理(li)成(cheng)本，整(zheng)個工(gong)藝(yi)方便快(kuai)捷(jie)，對(dui)各(ge)汙(wu)水(shui)處理(li)廠有很(hen)強(qiang)的(de)誘(you)huo力。H/O法生化(hua)處理(li)工(gong)藝(yi)，汙(wu)水(shui)處理(li)工(gong)藝(yi)中生化(hua)處理(li)法，是處理(li)有(you)機汙(wu)水(shui)的(de)主要(yao)方法。大多數(shu)有機廢(fei)水(shui)中含有(you)苯(ben)環類(lei)或長(chang)鏈脂肪酸類物質(zhi)，它(ta)們較(jiao)難被微生物直接(jie)代(dai)謝(xie)降(jiang)解。根(gen)據(ju)廢(fei)水(shui)的(de)這壹(yi)特性(xing)，采(cai)用(yong)(H/O)水(shui)解(酸化)好(hao)氧(yang)流體(ti)化床(chuang)工(gong)藝(yi)做為(wei)主體(ti)處理(li)工(gong)藝(yi),確保(bao)出(chu)水(shui)達(da)到(dao)各(ge)級(ji)要(yao)求(qiu)的(de)排放標準(zhun)。
水(shui)解工藝(yi)是(shi)壹(yi)種(zhong)新(xin)開發出(chu)來的工藝(yi)過(guo)程，它(ta)是指復雜(za)的有機(ji)物分子，在(zai)水(shui)解酶(mei)參(can)與下加以(yi)水(shui)分子分解為(wei)簡單化合(he)物的反(fan)應，酶(mei)的(de)催(cui)化反(fan)應(ying)效(xiao)率(lv)要(yao)比(bi)相(xiang)應無酶(mei)反(fan)應高(gao)106-1013倍(bei)，反(fan)應(ying)是(shi)在(zai)缺氧(yang)條(tiao)件下進行的。

厭(yan)氧反(fan)應分為(wei)四(si)個階段(duan)：水(shui)解、酸化、酸(suan)性(xing)衰(shuai)退和甲(jia)烷化(hua)。在(zai)水(shui)解階段(duan)，固(gu)體(ti)物質(zhi)溶(rong)解為(wei)溶(rong)解性(xing)物質(zhi)，大(da)分子物質(zhi)降(jiang)解為(wei)小(xiao)分子物質(zhi)，難(nan)生物降(jiang)解物質(zhi)轉化為(wei)易生物降(jiang)解物質(zhi)。在(zai)酸化(hua)階段(duan)，有機物降(jiang)解為(wei)各(ge)種(zhong)有機(ji)酸。水(shui)解和產(chan)酸(suan)進行得較(jiao)快(kuai)，難(nan)以(yi)把(ba)它(ta)們分開。起作(zuo)用(yong)的主要(yao)微(wei)生物是水(shui)解菌(jun)和產(chan)酸(suan)菌(jun)。
這裏(li)所(suo)說(shuo)的水(shui)解工藝(yi)，就(jiu)是利用(yong)厭(yan)氧工(gong)藝(yi)的(de)前兩段，即把反(fan)應控制(zhi)在(zai)第二(er)階段(duan)，不進入(ru)第(di)三階段(duan)。在(zai)水(shui)解反應器(qi)中實際(ji)上(shang)完成水(shui)解和酸化(hua)兩(liang)個過(guo)程。但(dan)為(wei)了(le)簡化(hua)稱(cheng)呼，簡稱(cheng)為(wei)“水(shui)解”。
水(shui)解工藝(yi)系統(tong)中的(de)微生物主要(yao)是(shi)兼(jian)性(xing)微(wei)生物，它(ta)們在(zai)自然(ran)界(jie)中的(de)數量較(jiao)多，繁(fan)殖速(su)度較(jiao)快(kuai)。而(er)厭(yan)氧工(gong)藝(yi)系統(tong)中的(de)產(chan)甲(jia)烷菌(jun)則是(shi)嚴(yan)格(ge)的專性(xing)厭(yan)氧菌(jun)，它(ta)們對於(yu)環(huan)境的變化(hua)。如pH值、堿度、重金屬(shu)離子、洗(xi)滌(di)劑(ji)、氨、硫化物和溫度等的(de)變(bian)化(hua)，比(bi)水(shui)解菌(jun)和產(chan)酸(suan)菌(jun)要敏(min)感得(de)多，並(bing)且(qie)生產(chan)緩(huan)慢(世(shi)代(dai)周(zhou)期長(chang))。