5噸/天(tian)壹體化生活汙水(shui)處理(li)設(she)備(bei)

傳(chuan)統(tong)的生物脫氮是根據(ju)脫氮過(guo)程的兩階段(duan)理(li)論(lun)，將(jiang)好(hao)氧硝化與缺氧反(fan)硝化分置於(yu)2個(ge)獨(du)立的反(fan)應器內進行。 而SND則(ze)是在同壹個(ge)反(fan)應器內直接(jie)實現(xian)氨氮(dan)到氮(dan)氣的轉化，將(jiang)脫氮過(guo)程的2個反(fan)應階段(duan)由(you)宏(hong)觀(guan)空間(jian)（時間(jian)）上的好(hao)氧池與缺氧池，轉(zhuan)化為(wei)微觀(guan)空間(jian)上的微生物絮體表層與內部(bu)，並(bing)通過(guo)運(yun)行(xing)參(can)數的調整(zheng)使汙(wu)泥表層與內部(bu)分別實(shi)現(xian)硝化與反(fan)硝化的反(fan)應條件，從(cong)而達(da)到脫氮的目的。 由於(yu)受到傳(chuan)質(zhi)阻力的影響(xiang)，微生物絮體由外至內存在(zai)溶(rong)解(jie)氧和COD的質(zhi)量(liang)濃度變化梯度，依(yi)次形(xing)成了(le)擴(kuo)散(san)區(qu)、好(hao)氧區和(he)缺氧區。微生物絮體表層由於(yu)溶(rong)解(jie)氧質(zhi)量(liang)濃度較(jiao)高(gao)，以(yi)硝化細(xi)菌為主(zhu)，主(zhu)要發生有(you)機物和氨氮(dan)的氧化過(guo)程；微生物絮體內部(bu)由於(yu)氧氣的大量(liang)消耗以(yi)及傳(chuan)質(zhi)阻力的影響(xiang)，形(xing)成缺氧區，反(fan)硝化細(xi)菌利用傳遞(di)來的有(you)機物反(fan)硝化脫氮。懸浮填(tian)料屬(shu)於(yu)分散式填(tian)料的壹種(zhong)，壹般(ban)用聚乙烯(xi)、聚丙(bing)烯(xi)或聚氨酯(zhi)等(deng)特制塑料或樹(shu)脂制成[，形(xing)狀規(gui)則(ze)，多(duo)為(wei)立方(fang)體或顆粒狀。 懸浮填(tian)料內部孔(kong)隙率(lv)較(jiao)大，比(bi)表面積(ji)大，極大地(di)增加了(le)微生物的附著面積，有(you)利於(yu)生物膜的形(xing)成，使(shi)系(xi)統(tong)的抗(kang)沖擊(ji)負荷(he)能力顯(xian)著(zhu)提高(gao)。 懸浮填(tian)料脫氮原理(li)與微生物絮體類似(si)，隨(sui)著汙泥質(zhi)量(liang)濃度的增大，附(fu)著生長(chang)的生物膜內層產(chan)生缺氧或厭(yan)氧環境(jing)，為(wei)SND脫氮提(ti)供了(le)有(you)利條件。

懸浮填(tian)料強(qiang)化脫氮技術汙泥形(xing)式和微生物特性
微生物是汙水(shui)處理(li)的主(zhu)力軍，因(yin)此(ci)反(fan)應器內生物量(liang)的多少(shao)直接(jie)影響(xiang)到汙(wu)染物的去(qu)除(chu)效果。 懸浮填(tian)料由於(yu)其(qi)內(nei)部(bu)孔(kong)隙的存在(zai)，有(you)利於(yu)缺氧環境(jing)的形(xing)成，且(qie)比表面(mian)積(ji)較(jiao)大，為(wei)反(fan)硝化細(xi)菌的生長(chang)提(ti)供了(le)更大的空間(jian)。 另外，填(tian)料表面的微生物主(zhu)要以(yi)生物膜的形(xing)式存在(zai)，而常(chang)規(gui)活(huo)性汙泥法反(fan)應器內的汙泥處於(yu)遊(you)離(li)狀(zhuang)態，前者(zhe)對(dui)營養(yang)物質(zhi)的捕(bu)獲(huo)能(neng)力遠(yuan)遠(yuan)高(gao)於(yu)後者(zhe)，加之(zhi)懸浮填(tian)料處於(yu)流(liu)化狀(zhuang)態，在水(shui)流剪(jian)力的作用下(xia)，老(lao)化的生物膜能夠(gou)及時(shi)脫落(luo)，始終保持(chi)較(jiao)高(gao)的代謝(xie)活(huo)性，從(cong)而使(shi)反(fan)應器在較(jiao)低(di)的碳源(yuan)條件下(xia)仍(reng)能(neng)保持(chi)較(jiao)好(hao)的反(fan)硝化效果。向活性汙泥法中投加懸浮填(tian)料能在 很(hen)大程度上增加反(fan)應器內的總生物量(liang)和種(zhong)類，改(gai)善(shan)其存在形(xing)式以(yi)及傳(chuan)質(zhi)方(fang)式，大大提(ti)高(gao)凈化效率(lv)和(he)處理(li)能(neng)力。
懸浮填(tian)料由於(yu)其(qi)巨(ju)大的比表(biao)面積和內部孔(kong)隙的存在(zai)，能夠(gou)吸(xi)附大量(liang)的絲(si)狀(zhuang)菌，在強(qiang)化汙(wu)染(ran)物凈化能(neng)力的同時，控(kong)制汙泥膨脹及(ji)上浮(fu)，使系統(tong)抗(kang)沖擊(ji)負荷(he)能力顯(xian)著(zhu)提高(gao)。 同時，反(fan)應器內生物固體平(ping)均(jun)停(ting)留(liu)時間(jian)較(jiao)長(chang)，有(you)益於(yu)自(zi)養(yang)微生物的生存，還會形(xing)成大量(liang)的輪(lun)蟲(chong)、鐘(zhong)蟲、累枝(zhi)蟲(chong)等原生動物和後生動物，有(you)利於(yu)水(shui)質(zhi)的進壹(yi)步提(ti)升。
懸浮填(tian)料強(qiang)化脫氮技術的應用(yong)形(xing)式
向傳(chuan)統(tong)活性汙泥法中投加懸浮填(tian)料，能夠(gou)強(qiang)化脫氮能(neng)力，使(shi)氨氮(dan)、總氮(dan)去(qu)除(chu)率(lv)明(ming)顯(xian)提(ti)高(gao)，並(bing)且(qie)與傳統(tong)活性汙泥法相(xiang)比(bi)，在低(di)溫下(xia)仍(reng)能(neng)保持(chi)較(jiao)好(hao)的氨氮(dan)去(qu)除(chu)效果。向傳統(tong)AO工藝中投加懸浮填(tian)料與CASS工藝相比(bi)，在(zai)低(di)溫低(di)曝氣量(liang)條件下(xia)仍(reng)能(neng)保持(chi)較(jiao)好(hao)的汙染(ran)物去(qu)除(chu)效果，並(bing)且(qie)具(ju)有(you)運行(xing)管(guan)理(li)簡單(dan)、投資造(zao)價低(di)、占地(di)面(mian)積小(xiao)等優勢(shi)。向傳統(tong)的A2/O生物池中投加聚(ju)乙烯(xi)懸浮填(tian)料，投配比為(wei)20%，總氮(dan)和(he)總磷去(qu)除(chu)率(lv)均(jun)有(you)顯(xian)著(zhu)提升，當(dang)汙(wu)泥齡(ling)為8h 時，相應去(qu)除(chu)率(lv)zui高(gao)可(ke)達75%和(he)91.4%。
通過(guo)向(xiang)氧化溝好(hao)氧段(duan)投加懸浮填(tian)料探究溶(rong)解(jie)氧含量(liang)、汙泥回(hui)流比(bi)和汙泥齡(ling)對(dui)脫氮效果的影響(xiang)，結果(guo)表(biao)明，當(dang)溶(rong)解(jie) 氧含量(liang)為0.8～1.2 mg/L，汙泥回(hui)流比(bi)為75 %～100 %，汙泥齡(ling)為10～15d時，出水(shui) COD、氨氮(dan)和(he)總氮(dan)可(ke)達到GB 18918—2002《城鎮(zhen)汙水(shui)處理(li)廠(chang)汙(wu)染(ran)物排放標(biao)準》的壹級A 標準。

為(wei)了(le)探究低(di)C/N比生活汙水(shui)的處理(li)方(fang)法，以(yi)聚丙(bing)烯(xi)作為懸浮填(tian)料投加到 SBR反(fan)應器內，發現(xian)在(zai)低(di)C/N比下(xia)，反(fan)應器仍能保持(chi)較(jiao)高(gao)的生物量(liang)以(yi)及較(jiao)好(hao)的TN去(qu)除(chu)效果。與常(chang)規(gui)SBR反(fan)應器相比，懸浮填(tian)料SBR反(fan)應器對(dui)水(shui)中DO利用率(lv)更(geng)高(gao)，低(di)曝氣量(liang)下(xia)仍(reng)能(neng)保持(chi)較(jiao)好(hao)的處理(li)效果。 因(yin)此(ci)，懸浮填(tian)料的投加能(neng)夠(gou)顯(xian)著(zhu)提高(gao)常(chang)規(gui)SBR反(fan)應器的耐沖(chong)擊負荷能力，強(qiang)化脫氮效果，且(qie)在外在條件發生波動後仍(reng)能(neng)保持(chi)較(jiao)好(hao)的汙染(ran)物去(qu)除(chu)性能。
通過(guo)向(xiang)平(ping)板(ban)膜生物反(fan)應器中投加聚(ju)丙(bing)烯(xi)多面空心球懸浮填(tian)料，使得總氮(dan)、總磷去(qu)除(chu)效果和穩(wen)定性顯(xian)著(zhu)增強(qiang)。 另外，懸浮汙泥生物膜與懸浮汙泥之間(jian)存在競(jing)爭(zheng)關系，從(cong)而使(shi)汙(wu)泥產(chan)量(liang)明顯(xian)降低(di)。 通過(guo)對(dui)比普通膜生物反(fan)應器和投加多(duo)孔柔性聚氨酯(zhi)懸浮填(tian)料的復(fu)合(he)式膜生物反(fan)應器，發現(xian)懸浮填(tian)料的投加能(neng)夠(gou)形(xing)成微湍(tuan)流(liu)，加大流(liu)體運行(xing)的不穩(wen)定性，有(you)效地改(gai)善(shan)了膜生物反(fan)應器的過(guo)濾性能，使膜汙染(ran)速(su)率(lv)下(xia)降30%以(yi)上。
厭(yan)氧生物處理(li)技術的發展(zhan)大致可(ke)以(yi)分為三(san)個階段(duan)：
第yi階段(duan)
厭(yan)氧生物過(guo)程廣泛(fan)地(di)存在(zai)於(yu)自(zi)然(ran)界中，但(dan)人(ren)類第yi次有(you)意識(shi)地利用厭(yan)氧生物過(guo)程來處(chu)理(li)廢(fei)棄物，則(ze)是在 1881 年(nian)由法國的Louis Mouras 所(suo)發明(ming)的“自動(dong)凈化器”開始的，隨後人(ren)類開(kai)始較(jiao)大規(gui)模(mo)地應(ying)用(yong)厭(yan)氧消化過(guo)程來處(chu)理(li)城市(shi)汙水(shui)（如化糞池、雙(shuang)層沈澱池等(deng)）和剩余(yu)汙(wu)泥（如各種(zhong)厭(yan)氧消化池等(deng)）。這些(xie)厭(yan)氧反(fan)應器現在通稱為(wei)“第yi代厭(yan)氧生物反(fan)應器”。
5噸/天壹體化生活汙水(shui)處理(li)設(she)備(bei)它(ta)們(men)的共同特點(dian)是：
① 水(shui)力停(ting)留(liu)時間(jian)（HRT）很長(chang)， 有(you)時在(zai)汙(wu)泥處理(li)時(shi)，汙(wu)泥消化池的 HRT 會長(chang)達(da) 90 天，即(ji)使(shi)是目前在很(hen)多現(xian)代(dai)化城市(shi)汙水(shui)處理(li)廠(chang)內(nei)所(suo)采用(yong) 的汙泥消化池的 HRT 也還長(chang)達(da) 20~30 天；
② 雖(sui)然(ran) HRT 相(xiang)當(dang)長(chang)，但(dan)處理(li)效率(lv)仍(reng)十分低(di)，處理(li)效果還很不(bu)好(hao)；
③ 具(ju)有(you)濃臭(chou)的氣味(wei)，因(yin)為(wei)在厭(yan)氧消化過(guo)程中原汙(wu)泥中含有(you)的有(you)機氮(dan)或硫酸鹽(yan)等(deng)會在厭(yan)氧條件下(xia)分別 轉(zhuan)化為(wei)氨氮(dan)或硫化氫(qing)，而它(ta)們(men)都具(ju)有(you)十分特別的臭(chou)味(wei)。
第二階段(duan)
當(dang)進(jin)入(ru)上世紀 50、60 年(nian)代，特別是 70 年(nian)代的中後期(qi)，隨(sui)著世界範圍的能源(yuan)危(wei)機(ji)的加劇(ju)，人們(men)對(dui)利用厭(yan)氧消化過(guo)程處理(li)有(you)機廢(fei)水(shui)的研究得以(yi)強(qiang)化，相(xiang)繼(ji)出現(xian)了壹(yi)批(pi)被(bei)稱(cheng)為現代高(gao)速(su)厭(yan)氧消化反(fan)應器的處 理(li)工(gong)藝，從(cong)此厭(yan)氧消化工(gong)藝開始大規(gui)模(mo)地應(ying)用(yong)於(yu)廢(fei)水(shui)處理(li)，真(zhen)正(zheng)成為(wei)壹(yi)種(zhong)可(ke)以(yi)與好(hao)氧生物處理(li)工(gong)藝相提(ti)並(bing)論的廢(fei)水(shui)生物處理(li)工(gong)藝。這些(xie)被(bei)稱(cheng)為現代高(gao)速(su)厭(yan)氧消化反(fan)應器的厭(yan)氧生物處理(li)工(gong)藝又被(bei)統(tong)壹稱(cheng)為(wei)“第二代厭(yan)氧生物反(fan)應器” 。
它們(men)的主(zhu)要特點(dian)有(you)：
① HRT 大大縮(suo)短，有(you)機負(fu)荷(he)大大提(ti)高(gao)，處(chu)理(li)效率(lv)大大提(ti)高(gao)；
② 主(zhu) 要包括(kuo)： 厭(yan)氧接(jie)觸法、 厭(yan)氧濾池 （AF） 、上流(liu)式厭(yan)氧汙泥床 （UASB） 反(fan)應器、 厭(yan)氧流化床 （AFB） 、AAFEB、 厭(yan)氧生物轉盤(pan)（ARBC）和(he)擋(dang)板式厭(yan)氧反(fan)應器等；
③ HRT 與 SRT 分離，SRT 相(xiang)對(dui)很長(chang)，HRT 則(ze)可(ke)以(yi)較(jiao)短， 反(fan)應器內生物量(liang)很高(gao)。
第三(san)階段(duan)
進(jin)入(ru)20世紀 90 年(nian)代以(yi)後，隨(sui)著以(yi)顆粒汙泥為主(zhu)要特點(dian)的 UASB 反(fan)應器的廣泛(fan)應用，在其基礎上又(you)發 展(zhan)起(qi)來(lai)了(le)同樣(yang)以(yi)顆粒汙泥為根本(ben)的顆粒汙泥膨脹床 （EGSB） 反(fan)應器和厭(yan)氧內循(xun)環(huan)（IC）反(fan)應器。 其中EGSB反(fan)應器利用外加的出水(shui)循(xun)環(huan)可(ke)以(yi)使反(fan)應器內部形(xing)成很(hen)高(gao)的上升流(liu)速(su)，提(ti)高(gao)反(fan)應器內的基質(zhi)與微生物之間(jian)的接(jie)觸和反(fan)應，可(ke)以(yi)在較(jiao)低(di)溫度下(xia)處(chu)理(li)較(jiao)低(di)濃度的有(you)機廢(fei)水(shui)，如城市(shi)廢(fei)水(shui)等；而 IC 反(fan)應器則(ze)主(zhu)要應用於(yu)處(chu) 理(li)高(gao)濃(nong)度有(you)機廢(fei)水(shui)，依(yi)靠厭(yan)氧生物過(guo)程本身(shen)所(suo)產(chan)生的大量(liang)沼氣形(xing)成內(nei)部(bu)混(hun)合(he)液(ye)的充分循(xun)環(huan)與混(hun)合(he)，可(ke)以(yi)達到更(geng)高(gao)的有(you)機負(fu)荷(he)。這(zhe)些(xie)反(fan)應器又被(bei)統(tong)壹稱(cheng)為(wei)“第三(san)代厭(yan)氧生物反(fan)應器”。
它們(men)的主(zhu)要特點(dian)有(you)：
① 把(ba)沈澱池中的厭(yan)氧發酵室分離出來(lai) ,建成獨(du)立工(gong)作的厭(yan)氧消化反(fan)應器。在此階段(duan)中開(kai)發的主(zhu)要處理(li)設(she)施(shi)有(you)普通厭(yan)氧消化池和(he) UASB、厭(yan)氧接(jie)觸工藝、兩相(xiang)厭(yan)氧消化工(gong)藝、 AF、 AFB 等。
②把(ba)有(you)機廢(fei)水(shui)和有(you)機汙(wu)泥的處理(li)和(he)生物氣的利用結合(he)起(qi)來(lai) ,即(ji)把(ba)環保和(he)能源(yuan)開發結(jie)合(he)起(qi)來(lai)。沼(zhao)渣(zha)的綜合(he)利用也被(bei)當(dang)作重要任務(wu)提(ti)到了(le)議事(shi)日(ri)程。
③處理(li)對(dui)象(xiang)除(chu)VSS外 ,還著眼於(yu)BOD和(he) COD的降低(di)以(yi)及某(mou)些(xie)有(you)機毒(du)物的降解。
厭(yan)氧生物處理(li)技術的反(fan)應器主(zhu)體也經(jing)歷(li)了三(san)個時(shi)代：
第yi代反(fan)應器：以(yi)厭(yan)氧消化池為(wei)代表 ,屬(shu)於(yu)低(di)負荷(he)系統(tong)；
第二代反(fan)應器：可(ke)以(yi)將固體停(ting)留(liu)時間(jian)與水(shui)力停(ting)留(liu)時間(jian)分離 ,能(neng)夠(gou)保持(chi)大量(liang)的活性汙泥和足(zu)夠(gou)長(chang)的汙泥齡(ling) ,屬(shu)於(yu)高(gao)負(fu)荷系(xi)統(tong) 。
第三(san)代反(fan)應器：在將固體停(ting)留(liu)時間(jian)和水(shui)力停(ting)留(liu)時間(jian)相分離的前提下(xia)，使(shi)固液兩(liang)相充(chong)分接(jie)觸 ,從(cong)而既(ji)能保持(chi)大量(liang)汙泥又能使廢(fei)水(shui)和活(huo)性汙泥之間(jian)充分混(hun)合(he)、接(jie)觸，以(yi)達到真(zhen)正的目的。