無動力地(di)埋(mai)式壹體(ti)化汙(wu)水處(chu)理(li)系(xi)統

生(sheng)物處(chu)理(li)技(ji)術
   水源(yuan)水生(sheng)物處(chu)理(li)技(ji)術的(de)本(ben)質是水體(ti)天(tian)然凈(jing)化(hua)的(de)人工化，通(tong)過微(wei)生(sheng)物的(de)降解(jie)，去除(chu)水源(yuan)水(shui)中包括腐(fu)殖酸(suan)在內的(de)可生(sheng)物降(jiang)解(jie)的(de)有(you)機物及(ji)可(ke)能在加氯(lv)後(hou)致(zhi)突變物質的(de)前驅物和(he)NH3—N，NO2—等(deng)汙(wu)染物，再(zai)通(tong)過改(gai)進的(de)傳統工藝(yi)的(de)處(chu)理(li)，使水(shui)源(yuan)水水質大幅(fu)度(du)提高。常(chang)用方法有(you)生(sheng)物濾(lv)池(chi)、生(sheng)物轉盤(pan)、生(sheng)物流(liu)化(hua)床(chuang)，生(sheng)物接觸(chu)氧(yang)化池和(he)生(sheng)物活性炭濾(lv)池(chi)。這些處(chu)理(li)技(ji)術可有(you)效去(qu)除(chu)有(you)機碳(tan)及(ji)消毒(du)副產物的(de)前體(ti)物，並(bing)可大幅(fu)度(du)的(de)降低NH3—N，對(dui)鐵(tie)、錳、酚、濁度(du)、色、嗅(xiu)、味均有(you)較好(hao)的(de)去除(chu)效果(guo)，費用較(jiao)低，可(ke)*代(dai)替(ti)預氯(lv)化。
塔(ta)式(shi)生(sheng)物濾(lv)池(chi)
    輕(qing)質濾料的(de)開發與(yu)采(cai)用，為(wei)塔(ta)式(shi)生(sheng)物濾(lv)池(chi)的(de)應用創造(zao)了條件。生(sheng)物塔(ta)濾(lv)增加(jia)了濾池高度(du)，分(fen)層(ceng)放(fang)置(zhi)填料，通(tong)風(feng)良好(hao)克(ke)服了普通(tong)生(sheng)物濾(lv)池(chi)（非曝(pu)氣(qi)）溶解(jie)氧不(bu)足的(de)缺(que)陷。國(guo)外(wai)廣(guang)泛(fan)采(cai)用塑(su)料材(cai)質大孔(kong)徑(jing)波紋(wen)孔(kong)板(ban)濾料，我國(guo)常(chang)采(cai)用環(huan)氧樹脂固化(hua)玻璃鋼蜂(feng)窩(wo)填料。塔(ta)式(shi)生(sheng)物濾(lv)池(chi)的(de)凈(jing)化(hua)作(zuo)用也是通(tong)過填料表面的(de)生(sheng)物膜的(de)新陳代(dai)謝(xie)活動來(lai)實(shi)現的(de)。塔(ta)式(shi)濾池(chi)的(de)優(you)點是負(fu)荷(he)高、產(chan)水量大、占地(di)面(mian)積小，dui沖擊(ji)負(fu)荷(he)水量和(he)水(shui)質的(de)突變適應性較強。缺(que)點是動力消耗(hao)較(jiao)大，基(ji)建(jian)投(tou)資(zi)高，運(yun)行管(guan)理不(bu)便。
生(sheng)物轉盤(pan)反應器
    生(sheng)物轉盤(pan)在汙水(shui)處(chu)理(li)中(zhong)已(yi)廣(guang)泛(fan)采(cai)用，目(mu)前在給水(shui)處(chu)理(li)領(ling)域，對(dui)某些汙染程(cheng)度(du)較(jiao)為(wei)嚴(yan)重的(de)微(wei)汙(wu)染(ran)水進(jin)行了壹些研究。

    生(sheng)物轉盤(pan)的(de)特(te)點表現為(wei)，生(sheng)物膜能夠(gou)周期的(de)運(yun)行於空氣(qi)與水(shui)相兩(liang)者(zhe)之中，微(wei)生(sheng)物能(neng)直(zhi)接從(cong)大氣中(zhong)吸收需(xu)要(yao)的(de)氧氣（減少了溶液中氧(yang)傳質的(de)困難(nan)性），使生(sheng)物過程(cheng)更為(wei)有(you)利的(de)進行。轉盤(pan)上生(sheng)物膜生(sheng)長(chang)面積大，生(sheng)物量豐(feng)富，不(bu)存在類似(si)於生(sheng)物濾(lv)池(chi)的(de)堵塞(sai)情(qing)況(kuang)，有(you)較好(hao)的(de)耐沖擊(ji)負(fu)荷(he)的(de)能力，脫(tuo)落膜易(yi)於清理(li)處(chu)置(zhi)。但(dan)存(cun)在的(de)不足是生(sheng)物氧(yang)化(hua)接觸(chu)時(shi)間較(jiao)長(chang)，構(gou)築(zhu)物占地(di)面(mian)積大，盤(pan)片價(jia)格較貴，基(ji)建(jian)投(tou)資(zi)高。
生(sheng)物膨(peng)脹床(chuang)與流(liu)化床(chuang)
    生(sheng)物膨(peng)脹床(chuang)是介(jie)於固定(ding)床(chuang)和(he)流(liu)化(hua)床(chuang)之間的(de)壹種(zhong)過渡(du)狀態(tai)，流化(hua)床(chuang)中的(de)填料隨(sui)水、氣(qi)流的(de)上升流(liu)速的(de)增加而逐(zhu)漸(jian)由(you)固定(ding)床(chuang)經膨(peng)脹床(chuang)後(hou)成(cheng)為(wei)流(liu)化床(chuang)。生(sheng)物膨(peng)脹床(chuang)與流(liu)化床(chuang)通(tong)過選用適度(du)規格粒徑（約為(wei)0.2~1.0mm）的(de)生(sheng)物載(zai)體(ti)，如砂、焦碳(tan)、活性炭、陶粒(li)等，采(cai)用氣(qi)、水同向(xiang)混合自下(xia)而(er)上，使載(zai)體(ti)保(bao)持(chi)適度(du)膨(peng)脹或(huo)流(liu)化(hua)的(de)運(yun)轉狀態(tai)。與固定(ding)床(chuang)相比，從(cong)兩(liang)個(ge)方面強化了生(sheng)物處(chu)理(li)過程(cheng)：壹方面，載(zai)體(ti)粒徑(jing)變小，比表面積(ji)增大，單位(wei)溶劑的(de)比表面積(ji)可達(da)到2000~3000m2/m3，這(zhe)大大提高了單位(wei)生(sheng)物池(chi)的(de)生(sheng)物量。另(ling)壹(yi)方面，由(you)於顆粒在反應器中處(chu)於自由(you)運(yun)動（膨(peng)脹或(huo)流(liu)化(hua)）狀態(tai)，避(bi)免了生(sheng)物濾(lv)池(chi)的(de)堵塞(sai)現象(xiang)，提高了水與生(sheng)物顆粒的(de)接觸(chu)機(ji)會；同(tong)時(shi)可采(cai)用控(kong)制(zhi)膨(peng)脹率(lv)的(de)辦法(fa)來(lai)控(kong)制(zhi)水流(liu)紊(wen)動對(dui)生(sheng)物顆粒表面的(de)剪力(li)水平，進(jin)而控制(zhi)填料上生(sheng)物膜的(de)厚(hou)度(du)，有(you)利於形成(cheng)均(jun)勻(yun)、致(zhi)密、厚(hou)度(du)較(jiao)薄(bo)且(qie)活性較高的(de)生(sheng)物膜。這些(xie)都(dou)大大的(de)強化了水中可(ke)生(sheng)物降(jiang)解(jie)基(ji)質向生(sheng)物膜內的(de)傳遞過程(cheng)，使生(sheng)物膨(peng)脹床(chuang)、流化(hua)床(chuang)的(de)單位(wei)容(rong)積(ji)的(de)基(ji)質降解(jie)速率(lv)得(de)到提高。生(sheng)物膨(peng)脹床(chuang)、流化(hua)床(chuang)含(han)有(you)活性高的(de)較大生(sheng)物量，處(chu)理(li)水(shui)力(li)負(fu)荷(he)增大，並(bing)保(bao)證(zheng)出(chu)水水質良好(hao)。
    采(cai)用生(sheng)物膨(peng)脹床(chuang)與流(liu)化床(chuang)，可解(jie)決(jue)固定(ding)填料床(chuang)中常(chang)出(chu)現的(de)堵塞(sai)問題(ti)，進(jin)壹(yi)步(bu)提高凈(jing)化(hua)效(xiao)率(lv)，且(qie)占地(di)面(mian)積少。但(dan)由(you)於保(bao)持(chi)膨(peng)脹或(huo)流(liu)化(hua)狀態(tai)，消耗(hao)的(de)動力費用較(jiao)高，且(qie)維(wei)護管(guan)理復(fu)雜(za)，尤其(qi)是當池體(ti)比較大的(de)情(qing)況(kuang)，如壹(yi)旦(dan)停止(zhi)運(yun)行，再(zai)啟(qi)動很困難(nan)，運(yun)行中(zhong)水力(li)學(xue)條件難(nan)以(yi)控制(zhi)等。在運(yun)行過程(cheng)中還(hai)存(cun)在流化(hua)介(jie)質跑料現象(xiang)，其(qi)工程(cheng)應用還(hai)很少見(jian)。

微(wei)生(sheng)物的(de)生(sheng)長(chang)環(huan)境
廢(fei)水生(sheng)物處(chu)理(li)的(de)主體(ti)是微(wei)生(sheng)物，只(zhi)有(you)創造(zao)良好(hao)的(de)環(huan)境條件讓微(wei)生(sheng)物大量繁殖才(cai)能獲得(de)令(ling)人滿(man)意(yi)的(de)處(chu)理(li)效(xiao)果(guo)。影響(xiang)微(wei)生(sheng)物生(sheng)長(chang)的(de)的(de)條件主要(yao)有(you)營養(yang)、溫(wen)度(du)、pH值(zhi)、溶解(jie)氧及(ji)有(you)毒物質等。
1、營(ying)養
營(ying)養(yang)是微(wei)生(sheng)物生(sheng)長(chang)的(de)物質基(ji)礎(chu)，生(sheng)命活動所需(xu)的(de)能量和(he)物質來(lai)自(zi)於營養(yang)。微(wei)生(sheng)物細(xi)胞的(de)組成(cheng)(不(bu)包括H2O和(he)無(wu)機(ji)物)，可(ke)用化(hua)學(xue)式C5H7O2N或(huo)C60H87O23N12P表示。不(bu)同(tong)微(wei)生(sheng)物細(xi)胞的(de)組成(cheng)不(bu)盡(jin)相同，對(dui)碳(tan)氮(dan)磷比的(de)要求也不*相同。好(hao)氧微(wei)生(sheng)物要(yao)求(qiu)碳氮(dan)磷比為BOD5:N:P=100:5:1[或(huo)COD:N:P=(200~300):5:1]。厭(yan)氧(yang)微(wei)生(sheng)物要(yao)求(qiu)碳氮(dan)磷比為BOD5:N:P=100:6:1。其(qi)中(zhong)N以(yi)NH3 - N計，P以(yi)PO43--P計。微(wei)生(sheng)物種(zhong)類(lei)繁多(duo)，所需(xu)C、N、P的(de)化學(xue)形式也不相同。如異(yi)養菌需(xu)要(yao)有(you)機物為(wei)碳(tan)源，而自養菌以(yi)CO2和(he)HCO3-為(wei)碳(tan)源。
幾乎所有(you)的(de)有(you)機物都(dou)是微(wei)生(sheng)物的(de)營養源，為達(da)到預期的(de)凈(jing)化(hua)效(xiao)果(guo)，控制(zhi)合適的(de)C:N:P比顯(xian)得(de)十(shi)分重要。微(wei)生(sheng)物除(chu)需(xu)要(yao)C、H、O、N、P外，還需(xu)要(yao)S、Mg、Fe、Ca、K等元素，以(yi)及Mn、Zn、Co、Ni、Cu、Mo、V、I、Br、B等微(wei)量元素(su)。
2、溫(wen)度(du)
微(wei)生(sheng)物的(de)種(zhong)類(lei)不(bu)同(tong)生(sheng)長(chang)溫度(du)不(bu)同(tong)，各種(zhong)微(wei)生(sheng)物的(de)總(zong)體(ti)溫度(du)範(fan)圍(wei)是0~80℃。根據適應的(de)溫度(du)範(fan)圍(wei)，微(wei)生(sheng)物可(ke)分(fen)為低溫(wen)性(好冷性)、中溫(wen)性和(he)高溫(wen)性(好熱(re)性)三類(lei)。低溫(wen)性微(wei)生(sheng)物的(de)生(sheng)長(chang)溫度(du)為(wei)20℃以(yi)下，中溫性微(wei)生(sheng)物的(de)生(sheng)長(chang)溫度(du)為(wei)20~45℃，高溫(wen)性微(wei)生(sheng)物的(de)生(sheng)長(chang)溫度(du)為(wei)45℃以(yi)上。好氧(yang)生(sheng)物處(chu)理(li)以(yi)中溫為主，微(wei)生(sheng)物的(de)適生(sheng)長(chang)溫度(du)為(wei)20～37。厭(yan)氧(yang)生(sheng)物處(chu)理(li)時(shi)，中溫(wen)微(wei)生(sheng)物的(de)適生(sheng)長(chang)溫度(du)為(wei)25~40℃，高溫(wen)微(wei)生(sheng)物的(de)適生(sheng)長(chang)溫度(du)為(wei)50~60℃。所以(yi)厭氧微(wei)生(sheng)物處(chu)理(li)常(chang)利(li)用33~38℃和(he)52~57℃兩(liang)個(ge)溫度(du)段(duan)，分(fen)別叫(jiao)做(zuo)中(zhong)溫消(xiao)化(發(fa)酵(jiao))和(he)高溫(wen)消化(hua)(發(fa)酵(jiao))。隨(sui)著(zhe)科學(xue)技(ji)術的(de)發展(zhan)，厭(yan)氧反應已能在20~25℃的(de)常(chang)溫(wen)下進行，這(zhe)就(jiu)大大降低了運(yun)行費用。

無(wu)動力地(di)埋(mai)式壹體(ti)化汙(wu)水處(chu)理(li)系(xi)統在適宜的(de)溫度(du)範(fan)圍(wei)內，每升高10℃，生(sheng)化(hua)反應速度(du)就(jiu)提高1~2倍。所以(yi)，在較高適溫(wen)度(du)條件下生(sheng)物處(chu)理(li)效(xiao)果(guo)較(jiao)好。人為改(gai)變汙水溫度(du)將(jiang)增(zeng)大處(chu)理(li)成(cheng)本(ben)，所以(yi)好氧生(sheng)物處(chu)理(li)壹(yi)般(ban)在自然溫度(du)下(xia)進(jin)行(xing)，即在常(chang)溫(wen)下進行。好(hao)氧(yang)生(sheng)物處(chu)理(li)效(xiao)果(guo)受氣候(hou)的(de)影響(xiang)較(jiao)小。厭氧生(sheng)物處(chu)理(li)受溫度(du)影響(xiang)較(jiao)大，需(xu)要(yao)保(bao)持(chi)較(jiao)高的(de)溫度(du)，但(dan)考(kao)慮到運(yun)行成(cheng)本(ben)，應盡量采(cai)用常(chang)溫(wen)下運(yun)行(20~25℃)。如果(guo)原(yuan)汙水(shui)的(de)溫度(du)較(jiao)高，應采(cai)用中(zhong)溫發酵(jiao)(33~38℃)或(huo)高溫(wen)發酵(jiao)(52~57℃)。如果(guo)有(you)足夠(gou)的(de)余熱(re)或(huo)發(fa)酵(jiao)過程(cheng)中產(chan)生(sheng)足夠(gou)的(de)沼氣(高濃(nong)度(du)有(you)機汙(wu)水(shui)和(he)汙(wu)泥(ni)消化(hua))，則可(ke)以(yi)利用余(yu)熱(re)或(huo)沼(zhao)氣(qi)的(de)熱(re)能(neng)實(shi)現中(zhong)溫和(he)高溫(wen)發酵(jiao)。壹(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下，壹(yi)日內溫(wen)度(du)的(de)波動不宜超(chao)過℃。所以(yi)，在生(sheng)物處(chu)理(li)時(shi)要控(kong)制(zhi)適宜的(de)水溫並(bing)保(bao)持(chi)穩(wen)定(ding)。

3、pH值
酶(mei)是壹種(zhong)兩(liang)性電解(jie)質，pH值的(de)變化影響(xiang)酶(mei)的(de)電離形式，進(jin)而影響(xiang)酶(mei)的(de)催化性能，所以(yi)pH值是影響(xiang)酶(mei)活性的(de)重要因素之壹。不同的(de)微(wei)生(sheng)物具(ju)有(you)不同(tong)的(de)酶系(xi)統，就(jiu)有(you)不同(tong)的(de)pH值適應範(fan)圍(wei)。細(xi)菌、放(fang)線(xian)菌、藻類和(he)原(yuan)生(sheng)動物的(de)pH值適應範(fan)圍(wei)是4~10。酵母(mu)菌和(he)黴(mei)菌的(de)適pH為(wei)3.0~6.0。大多(duo)數細(xi)菌適宜pH=6.5~8.5的(de)中性和(he)偏(pian)堿(jian)性環(huan)境。好(hao)氧生(sheng)物處(chu)理(li)的(de)適宜pH為(wei)6.5~8.5，厭(yan)氧生(sheng)物處(chu)理(li)的(de)適宜pH為(wei)6.7~7.4(*pH為(wei)6.7~7.2)。在生(sheng)物處(chu)理(li)過程(cheng)中保(bao)持(chi)適pH值(zhi)範(fan)圍(wei)非(fei)常(chang)重要。否則，微(wei)生(sheng)物酶(mei)的(de)活性降低或(huo)喪(sang)失，微(wei)生(sheng)物生(sheng)長(chang)緩慢甚至(zhi)死亡，導致(zhi)處(chu)理(li)失敗。
進(jin)水pH值(zhi)的(de)突然變化會對(dui)生(sheng)物處(chu)理(li)產(chan)生(sheng)很(hen)大的(de)影響(xiang)，這(zhe)種(zhong)影響(xiang)不(bu)可逆(ni)轉。所以(yi)保(bao)持(chi)pH值(zhi)的(de)穩(wen)定(ding)非常(chang)重要。
4、溶解(jie)氧
好(hao)氧微(wei)生(sheng)物的(de)代(dai)謝(xie)過程(cheng)以(yi)分子氧為受體(ti)，並(bing)參與部分物質的(de)合成(cheng)。沒(mei)有(you)分子氧，好氧(yang)微(wei)生(sheng)物就(jiu)不(bu)能生(sheng)長(chang)繁殖，所以(yi)，進行好氧(yang)生(sheng)物處(chu)理(li)時(shi)，要保(bao)持(chi)壹(yi)定(ding)濃(nong)度(du)的(de)溶解(jie)氧(DO)。供(gong)氧不足，適合低溶解(jie)氧生(sheng)長(chang)的(de)微(wei)生(sheng)物(微(wei)量好氧(yang)的(de)發硫菌)和(he)兼性微(wei)生(sheng)物大量繁殖。它(ta)們分(fen)解(jie)有(you)機物不(bu)*，處(chu)理(li)效(xiao)果(guo)下(xia)降，且(qie)低溶解(jie)氧狀態(tai)下絲(si)狀菌優(you)勢生(sheng)長(chang)，引起汙(wu)泥膨(peng)脹。溶解(jie)氧濃(nong)度(du)過高，不(bu)僅浪費能(neng)量，而且(qie)會因(yin)營(ying)養相對(dui)缺(que)乏而使細(xi)胞氧化和(he)死(si)亡。為(wei)取得(de)良好(hao)的(de)處(chu)理(li)效(xiao)果(guo)，好(hao)氧生(sheng)物處(chu)理(li)時(shi)應控制(zhi)溶解(jie)氧在2~3mg/L(二沈(chen)池(chi)出(chu)水0.5~1mg/L)為宜。
厭(yan)氧(yang)微(wei)生(sheng)物在有(you)氧的(de)條件下生(sheng)成(cheng)H2O2，但(dan)沒(mei)有(you)分解(jie)H2O2的(de)酶而被H2O2殺(sha)死。所以(yi)，在厭氧(yang)生(sheng)物處(chu)理(li)反(fan)應器中決(jue)不(bu)能(neng)有(you)分子氧存在。其(qi)他(ta)氧化(hua)態(tai)物質如SO42-、NO3-、PO43-和(he)Fe3+等(deng)也會對(dui)厭(yan)氧(yang)生(sheng)物處(chu)理(li)產(chan)生(sheng)不(bu)良影響(xiang)，也應控制(zhi)它(ta)們的(de)濃(nong)度(du)。
5有(you)毒物質
對(dui)微(wei)生(sheng)物有(you)抑制(zhi)和(he)毒(du)害(hai)作(zuo)用的(de)化學(xue)物質叫有(you)毒物質。它(ta)能破(po)壞細(xi)胞的(de)結構，使酶(mei)變性而失去活性。如重金屬能與(yu)酶的(de)-SH基(ji)團(tuan)結和(he)，或(huo)與(yu)蛋(dan)白質結合使之變性或(huo)沈(chen)澱(dian)。有(you)毒物質在低濃(nong)度(du)時(shi)對(dui)微(wei)生(sheng)物無(wu)害(hai)，超(chao)過某壹數值則(ze)發生(sheng)毒(du)害(hai)。某些有(you)毒物質在低濃(nong)度(du)時(shi)可以(yi)成(cheng)為(wei)微(wei)生(sheng)物的(de)營養。有(you)毒物質的(de)毒性受pH值、溫(wen)度(du)和(he)有(you)無其(qi)他(ta)有(you)毒物質存在等因(yin)素的(de)影響(xiang)，在不同(tong)條件下毒性相差很大，不同(tong)的(de)微(wei)生(sheng)物對(dui)同(tong)壹(yi)毒(du)物的(de)耐受能力(li)也不同(tong)，具(ju)體(ti)情(qing)況(kuang)應根據實(shi)驗而定(ding)。
廢(fei)水生(sheng)物處(chu)理(li)的(de)目(mu)的(de)和(he)重要性
1、廢水(shui)生(sheng)物處(chu)理(li)的(de)目(mu)的(de)
廢水生(sheng)物處(chu)理(li)的(de)主要(yao)目(mu)的(de)有(you)以(yi)下3點：① 絮凝和(he)去(qu)除(chu)廢水(shui)中(zhong)不可(ke)自(zi)然沈(chen)澱(dian)的(de)膠體(ti)狀固體(ti)物；② 穩(wen)定(ding)和(he)去(qu)除(chu)廢水(shui)中(zhong)的(de)有(you)機物；③ 去(qu)除(chu)營養(yang)元(yuan)素氮(dan)和(he)磷。
2、廢(fei)水(shui)生(sheng)物處(chu)理(li)的(de)重要性
① 城市(shi)汙(wu)水(shui)中(zhong)約(yue)有(you)60%以(yi)上的(de)有(you)機物只(zhi)有(you)用生(sheng)物法(fa)去(qu)除(chu)才；
② 廢(fei)水(shui)中氮(dan)的(de)去除(chu)壹般(ban)來(lai)說只(zhi)有(you)依(yi)靠(kao)生(sheng)物法(fa)；
③ 目(mu)前世界(jie)上已建(jian)成(cheng)的(de)城市(shi)汙(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠(chang)有(you)90%以(yi)上是生(sheng)物處(chu)理(li)法(fa)；
④ 大多(duo)數工業廢(fei)水處(chu)理(li)廠(chang)也是以(yi)生(sheng)物法(fa)為(wei)主體(ti)的(de)。