每(mei)天處(chu)理(li)40噸壹體(ti)化生活汙水(shui)處理(li)設(she)備(bei)

生物膜法(fa)特(te)點
生物相(xiang)方(fang)面的(de)特(te)征：
(1)微(wei)生物多(duo)樣(yang)化
(2) 生物的(de)食物鏈長(chang)
(3) 能(neng)夠存活世代時間較長(chang)的(de)微生物
(4) 分段(duan)運(yun)行與(yu)優占種(zhong)屬
處(chu)理(li)工藝方面的(de)特(te)征：
(1)對(dui)水質(zhi)、水量(liang)變動有較強的適應性
(2)汙泥(ni)沈降(jiang)性能良好(hao)，宜(yi)於固液(ye)分離(li)
(3)能(neng)夠處(chu)理(li)低濃(nong)度(du)的(de)汙水(shui)
(4)易於維(wei)護(hu)運(yun)行、節能
生物膜法(fa)基(ji)本特(te)征
在汙水(shui)處理(li)構築(zhu)物內(nei)設(she)置(zhi)微(wei)生物生長(chang)聚集(ji)的(de)載(zai)體(壹般稱(cheng)填料)，在充氧(yang)的條(tiao)件下，微生物在填料表面聚附(fu)著形成生物膜，經過(guo)充氧(yang)(充氧(yang)裝(zhuang)置(zhi)由水處理(li)曝氣(qi)風(feng)機(ji)及曝氣(qi)器(qi)組(zu)成)的(de)汙水(shui)以壹定(ding)的流速(su)流過(guo)填料時，生物膜中的(de)微生物吸收(shou)分解(jie)水(shui)中(zhong)的有機(ji)物，使(shi)汙水(shui)得(de)到(dao)凈(jing)化(hua)，同(tong)時微生物也得(de)到(dao)增殖，生物膜隨(sui)之增厚(hou)。當(dang)生物膜增長(chang)到(dao)壹定(ding)厚(hou)度(du)時，向生物膜內(nei)部(bu)擴散的氧(yang)受(shou)到(dao)限制(zhi)，其(qi)表面仍(reng)是(shi)好(hao)氧(yang)狀態(tai)，而(er)內(nei)層則(ze)會呈(cheng)缺(que)氧(yang)甚至(zhi)厭氧(yang)狀態(tai)，並(bing)終(zhong)導致生物膜的脫(tuo)落。隨(sui)後(hou)，填料表面還會繼續(xu)生長(chang)新的生物膜，周而(er)復始(shi)，使(shi)生物膜法(fa)汙水(shui)得(de)到(dao)凈(jing)化(hua)。
微(wei)生物在填料表面聚附(fu)著形成生物膜後，由於生物膜的吸附(fu)作(zuo)用(yong)，其(qi)表面存在壹層薄(bo)薄(bo)的水(shui)層，水層中的有機(ji)物已(yi)經被生物膜氧(yang)化分解(jie)，故水層中的有機(ji)物濃(nong)度(du)濃(nong)度(du)比進(jin)水(shui)要低得(de)多(duo)，當(dang)廢水從(cong)生物膜表面流過(guo)時，有機(ji)物就會從(cong)運(yun)動著的廢水中轉(zhuan)移(yi)到(dao)附(fu)著在生物膜表面的水層中去，並(bing)進(jin)壹步(bu)被生物膜所(suo)吸附(fu)，同時，空氣(qi)中的(de)氧(yang)也經過(guo)廢水而進(jin)入生物膜水層並向內(nei)部(bu)轉(zhuan)移(yi)。
生物膜上(shang)的(de)微(wei)生物在有溶(rong)解氧(yang)的條(tiao)件下對有機(ji)物進(jin)行分解(jie)和(he)機(ji)體本身(shen)進(jin)行新陳代(dai)謝(xie)，因此(ci)產生的二(er)氧(yang)化碳等無(wu)機(ji)物又(you)沿(yan)著相反(fan)的(de)方向(xiang)，即從(cong)生物膜經過(guo)附(fu)著水層轉(zhuan)移(yi)到(dao)流動的(de)廢水中或(huo)空氣(qi)中去。這樣(yang)壹來，出水的(de)有機(ji)物含量(liang)減少，廢水得(de)到(dao)了(le)凈(jing)化(hua)。
在小規模(mo)分散型汙水(shui)處理(li)中大(da)量(liang)使用(yong)生物膜汙水(shui)處理(li)工藝，比使(shi)用(yong)活性汙泥(ni)工藝更有優勢(shi)，具(ju)體體(ti)現在：①微生物相(xiang)方(fang)面，各種(zhong)生物膜工藝中參(can)與(yu)凈(jing)化(hua)反(fan)應(ying)的(de)微生物多(duo)樣(yang)化，微(wei)生物的(de)食物鏈較長(chang)，世代時間較長(chang)的(de)微生物易(yi)於存活，在分段(duan)運(yun)行中(zhong)每(mei)段(duan)都(dou)能(neng)夠形成優勢(shi)菌(jun)種(zhong);② 在處理(li)工藝上(shang)，各種(zhong)生物膜工藝對水質(zhi)水量(liang)變化均(jun)有較強的適應性，汙泥(ni)沈降(jiang)性能良好(hao)、易(yi)於固液(ye)分離(li)，能(neng)夠處(chu)理(li)低濃(nong)度(du)的(de)汙水(shui)，易於維(wei)護(hu)、節能。
生物法(fa)機(ji)理(li)——生物硝(xiao)化(hua)和反(fan)硝(xiao)化機(ji)理(li)
在汙水(shui)的生物脫(tuo)氮處(chu)理(li)過(guo)程中(zhong)，首(shou)先(xian)在好(hao)氧(yang)條(tiao)件下,通過(guo)好(hao)氧(yang)硝化(hua)菌(jun)的(de)作(zuo)用(yong) ,將(jiang)汙水(shui)中的氨氮(dan)氧(yang)化為(wei)亞硝(xiao)酸(suan)鹽或(huo)硝酸(suan)鹽 ;然(ran)後(hou)在缺氧(yang)條(tiao)件下,利用(yong)反(fan)硝化(hua)菌(脫(tuo)氮菌(jun))將(jiang)亞硝(xiao)酸鹽和(he)硝(xiao)酸(suan)鹽還原為(wei)氮氣(qi)而從(cong)汙水(shui)中逸(yi)出。因而(er),汙水(shui)的生物脫(tuo)氮包(bao)括硝(xiao)化和(he)反硝化兩(liang)個(ge)階(jie)段(duan)。
硝化反應是(shi)將(jiang)氨氮(dan)轉(zhuan)化為(wei)硝酸(suan)鹽的(de)過(guo)程 ,包(bao)括兩(liang)個(ge)基(ji)本反(fan)應步(bu)驟 : 由亞硝酸菌(jun)參(can)與(yu)的將(jiang)氨氮(dan)轉(zhuan)化為(wei)亞硝(xiao)酸(suan)鹽的(de)反(fan)應(ying);由硝酸菌參(can)與(yu)的將(jiang)亞硝(xiao)酸鹽轉(zhuan)化為(wei)硝酸(suan)鹽的(de)反(fan)應(ying)。
在缺氧(yang)條(tiao)件下,由於兼性(xing)脫(tuo)氮菌(jun)(反(fan)硝化菌) 的(de)作(zuo)用(yong),將(jiang)硝化(hua)過(guo)程中(zhong)產(chan)生的硝(xiao)酸(suan)鹽或(huo)亞硝(xiao)酸(suan)鹽還原成N2的過(guo)程,稱(cheng)為(wei)反硝(xiao)化(hua)。反(fan)硝化過(guo)程中(zhong)的(de)電(dian)子(zi)供體(ti)是(shi)各種(zhong)各樣(yang)的有機(ji)底(di)物(碳源) 。
生物脫(tuo)氮法(fa)可(ke)去除多(duo)種(zhong)含氮化(hua)合(he)物,總(zong)氮(dan)去除率(lv)可達70%—95%,二次(ci)汙染(ran)小且比較(jiao)經濟(ji),因此(ci)在國內(nei)外(wai)運(yun)用(yong)多(duo)。但缺(que)點是(shi)占地面(mian)積(ji)大,低溫時效率低。

每(mei)天處(chu)理(li)40噸壹體(ti)化生活汙水(shui)處理(li)設(she)備(bei)傳統(tong)生物法(fa)
目(mu)前(qian), 國內(nei)外(wai)對氨氮汙水(shui)實際處理(li)中應(ying)用(yong)較(jiao)成熟(shu)的生物處(chu)理(li)方法(fa)是(shi)傳統(tong)的前(qian)置(zhi)反(fan)硝(xiao)化生物脫(tuo)氮,如(ru)A/O、A2/O工藝等,都(dou)能(neng)在壹定(ding)程度(du)上(shang)去除汙水(shui)中的氨氮(dan)。傳統(tong)生物脫(tuo)氮途(tu)徑(jing)壹般包(bao)括硝(xiao)化和(he)反硝化兩(liang)個(ge)階(jie)段(duan),硝化和反硝(xiao)化反應(ying)分別(bie)由硝化菌和(he)反硝化菌(jun)作(zuo)用(yong)完(wan)成(cheng),由於對環境(jing)條(tiao)件的要求不同,這兩(liang)個(ge)過(guo)程不能同時發(fa)生,而只(zhi)能序列式進(jin)行,即(ji)硝(xiao)化反(fan)應(ying)發(fa)生在好(hao)氧(yang)條(tiao)件下,反硝化(hua)反應發(fa)生在缺氧(yang)或(huo)厭氧(yang)條(tiao)件下。由此而發(fa)展起(qi)來的生物脫(tuo)氮工藝大多將(jiang)缺氧(yang)區與(yu)好(hao)氧(yang)區分開(kai),形成分級硝(xiao)化(hua)反(fan)硝化工藝,以便硝(xiao)化與(yu)反硝(xiao)化(hua)能(neng)夠獨(du)立地(di)進(jin)行。1932 年(nian),Wuhrmann利(li)用(yong)內(nei)源反硝(xiao)化建(jian)立了(le)後置(zhi)反(fan)硝(xiao)化工藝(post-denitrification),Ludzack和Ettinger於1962年提(ti)出了(le)前(qian)置(zhi)反(fan)硝(xiao)化工藝(pre-denitrification) ,1973年Barnard 結合(he)前(qian)面(mian)兩(liang)種(zhong)工藝又提(ti)出了(le)A/O工藝,以及後(hou)又出現了(le)各種(zhong)改(gai)進(jin)工藝如Bardenpho、Phoredox (A2/ O) UCT、JBH、AAA 工藝等,這些(xie)都(dou)是(shi)典(dian)型的(de)傳統(tong)硝化(hua)反(fan)硝(xiao)化工藝。
A/O系統(tong)
A/O脫(tuo)氮除磷(lin)系統(tong)，即缺(que)氧(yang)、好(hao)氧(yang)脫(tuo)氮除磷(lin)系統(tong)。它是(shi)70年(nian)代主要由美國、南(nan)非等(deng)國開(kai)發(fa)的(de)具(ju)有去除廢水中氮(dan)汙染(ran)物的(de)工藝，同時對脫(tuo)磷亦有壹定(ding)的效(xiao)果。其工藝流程是(shi)讓廢水依次(ci)經歷缺(que)氧(yang)、好(hao)氧(yang)兩(liang)個(ge)階(jie)段(duan)，故人們通稱(cheng)為(wei)缺氧(yang)、好(hao)氧(yang)脫(tuo)氮除磷(lin)系統(tong)，簡稱(cheng)A/O系(xi)統(tong)。A/O系統(tong)流程簡(jian)單(dan)、運(yun)行管(guan)理(li)方便(bian)，且很(hen)容易利用(yong)原廠改(gai)建(jian)，從(cong)而提(ti)高了(le)出水水(shui)質(zhi)。近年(nian)來已(yi)得(de)到(dao)了(le)越來越廣(guang)泛的應用(yong)。

缺(que)氧(yang)/ 好(hao)氧(yang)工藝(簡稱(cheng)A2/O法(fa))
A2- O 法(fa)處(chu)理(li)工藝是在好(hao)氧(yang)條(tiao)件下,汙水(shui)中NH3和銨鹽在硝化菌的作(zuo)用(yong)下(xia)被氧(yang)化成(cheng)NO2-—N和(he)NO3-—N,然(ran)後在缺氧(yang)條(tiao)件下,通過(guo)反(fan)硝(xiao)化(hua)反應將(jiang)NO2-—N和NO3-—N還原成N2,達到(dao)脫(tuo)氮的(de)目(mu)的。A2/O是(shi)目(mu)前(qian)普遍采(cai)用(yong)的(de)工藝，它是(shi)在法(fa)A/O法(fa)的(de)基(ji)礎上(shang)增(zeng)加(jia)壹個(ge)厭氧(yang)段(duan)和壹個(ge)缺氧(yang)段(duan).
厭氧(yang)—缺氧(yang)—好(hao)氧(yang)工藝(簡稱(cheng)A1 - A2/O工藝)
A1—A2/O工藝和A2/O工藝同屬於硝化(hua)—反(fan)硝化為(wei)基本流程的(de)生物脫(tuo)氨工藝,所(suo)不同的是A1—A2/O工藝是在A1/O工藝基礎上(shang)增(zeng)加(jia)了(le)壹級預(yu)處(chu)理(li)段(duan)—厭氧(yang)段(duan)(A1) ,目(mu)的在於通過(guo)水(shui)解(jie)(酸(suan)化) 的預(yu)處(chu)理(li),改(gai)變廢水中難(nan)降解(jie)物質(zhi)的分子(zi)結構,提(ti)高其可生化性(xing),強(qiang)化脫(tuo)氮效(xiao)果。
近幾十年(nian)來,盡管(guan)生物脫(tuo)氮技(ji)術(shu)有了(le)很大(da)的(de)發(fa)展,但是,硝(xiao)化和(he)反硝(xiao)化兩(liang)個(ge)過(guo)程仍(reng)然(ran)需(xu)要在兩(liang)個(ge)隔(ge)離(li)的反應器(qi)中進(jin)行,或(huo)者(zhe)在時間或(huo)空間上(shang)造(zao)成(cheng)交替(ti)缺氧(yang)和好(hao)氧(yang)環境(jing)的同(tong)壹個(ge)反應(ying)器(qi)中進(jin)行。並(bing)且(qie)傳統(tong)的生物脫(tuo)氮工藝,主要有前(qian)置(zhi)反(fan)硝(xiao)化和(he)後(hou)置反硝(xiao)化(hua)兩(liang)種(zhong)。前(qian)置(zhi)反(fan)硝(xiao)化能(neng)夠利(li)用(yong)廢水中部(bu)分快(kuai)速(su)易(yi)降解(jie)有機(ji)物作(zuo)碳源,雖(sui)然可(ke)節約反硝化(hua)階(jie)段(duan)外(wai)加碳源的費用(yong),但(dan)是,前(qian)置(zhi)反(fan)硝(xiao)化工藝對氮的(de)去除不*,廢水和汙泥(ni)循(xun)環比也較高(gao),若想(xiang)獲得(de)較(jiao)高的氮去除率(lv),則(ze)必須(xu)加大(da)循(xun)環比,能(neng)耗(hao)相應也增加(jia)。而後(hou)置反硝化(hua)則(ze)有賴(lai)於外(wai)加快(kuai)速(su)易(yi)降解(jie)有機(ji)碳源的投加(jia),同時還會產(chan)生大量(liang)汙泥(ni),並且出水中(zhong)的COD和低水(shui)平(ping)的DO也影響出水水(shui)質(zhi)。傳統(tong)生物脫(tuo)氮工藝存在不少問題(ti):(1)工藝流程較(jiao)長(chang),占地面(mian)積(ji)大,基建(jian)投資高(gao);(2) 由於硝化(hua)菌(jun)群增殖速(su)度(du)慢且難(nan)以(yi)維(wei)持較高(gao)的(de)生物濃(nong)度(du),特(te)別(bie)是在低溫冬(dong)季,造(zao)成(cheng)系(xi)統(tong)的HRT 較(jiao)長(chang),需(xu)要較大的曝(pu)氣(qi)池,增(zeng)加了(le)投資和(he)運(yun)行費用(yong);(3) 系(xi)統(tong)為(wei)維(wei)持較高(gao)的(de)生物濃(nong)度(du)及(ji)獲得(de)良好(hao)的(de)脫(tuo)氮效(xiao)果,必須(xu)同時進(jin)行汙泥(ni)和硝化液(ye)回(hui)流,增加(jia)了(le)動力(li)消耗(hao)和運(yun)行費用(yong);(4) 系(xi)統(tong)抗沖擊能力(li)較弱(ruo),高濃(nong)度(du)NH3- N 和(he)NO2-廢水會抑制(zhi)硝(xiao)化菌生長(chang);(5) 硝(xiao)化過(guo)程中(zhong)產(chan)生的酸(suan)度(du)需(xu)要投加(jia)堿中(zhong)和,不僅(jin)增加(jia)了(le)處理(li)費用(yong),而(er)且還有可能造(zao)成(cheng)二(er)次(ci)汙染(ran)等等。
生物脫(tuo)氮法(fa)新工藝
隨(sui)著生物脫(tuo)氮技(ji)術(shu)的深入研究，其(qi)新發(fa)展卻(que)突(tu)破了(le)傳統(tong)理(li)論(lun)的認(ren)識(shi)。近(jin)年(nian)來的許(xu)多研究表明:硝化反(fan)應(ying)不僅(jin)由自養(yang)菌(jun)完(wan)成(cheng),某(mou)些(xie)異(yi)養(yang)菌(jun)也可以(yi)進(jin)行硝(xiao)化(hua)作(zuo)用(yong);反(fan)硝化(hua)不只(zhi)在厭氧(yang)條(tiao)件下進(jin)行,某(mou)些(xie)細(xi)菌(jun)也可在好(hao)氧(yang)條(tiao)件下進(jin)行反(fan)硝(xiao)化;而(er)且(qie),許(xu)多好(hao)氧(yang)反硝(xiao)化(hua)菌(jun)同時也是異(yi)養(yang)硝(xiao)化(hua)菌(jun)(如Thiosphaerapantotropha菌),並能把(ba)NH4+氧(yang)化成(cheng)NO2-後(hou)直接(jie)進(jin)行反(fan)硝(xiao)化反(fan)應(ying)。生物脫(tuo)氮技(ji)術(shu)在概(gai)念(nian)和工藝上(shang)的(de)新發(fa)展主要有:短程(或(huo)簡捷(jie)) 硝化(hua)反硝(xiao)化(shortcut nit reification-denitrification)、同時硝化反硝化( simultaneous nit reification-denitrifi-cation - SND) 和(he)厭氧(yang)氨氧(yang)化(Anaerobic Ammonium Oxidation - ANAMMOX)。