50m3/d壹體化(hua)汙水處(chu)理裝(zhuang)置

生物(wu)膜形(xing)成的(de)影(ying)響因(yin)素(su)
生物(wu)膜的形(xing)成與(yu)載(zai)體表面性質(載體表面親水性、表面電荷、表面化(hua)學組(zu)成和(he)表(biao)面粗糙(cao)度(du))、微(wei)生物(wu)的(de)性(xing)質(微生物(wu)的(de)種(zhong)類(lei)、培養條件、活性(xing)和濃(nong)度)及(ji)環境因素(PH值(zhi)、離(li)子(zi)強(qiang)度(du)、水力剪切力、溫(wen)度、營(ying)養條件及微(wei)生物(wu)與(yu)載(zai)體的接(jie)觸(chu)時(shi)間)等(deng)因素有關。
載體表面性質
載體表面電荷性、粗(cu)糙(cao)度(du)、粒(li)徑(jing)和(he)載(zai)體濃度(du)等(deng)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)著(zhe)生物(wu)膜在其表(biao)面的附著(zhe)、形(xing)成。在(zai)正(zheng)常(chang)生長(chang)環境下，微生物(wu)表(biao)面帶有(you)負(fu)電荷(he)。如(ru)果(guo)能通過壹定(ding)的改(gai)良(liang)技(ji)術，如(ru)化(hua)學氧(yang)化(hua)、低(di)溫(wen)等(deng)離(li)子(zi)體處(chu)理等(deng)可(ke)使載體表面帶有(you)正(zheng)電荷，從而可(ke)使微生物(wu)在(zai)載(zai)體表面的附著(zhe)、形(xing)成過(guo)程(cheng)更易(yi)進行。載體表面的粗糙(cao)度(du)有(you)利(li)於細菌(jun)在(zai)其表(biao)面附著(zhe)、固定(ding)。
壹方面，與光滑表面相比(bi)，粗糙(cao)的(de)載(zai)體表面增加了(le)細(xi)菌(jun)與(yu)載(zai)體間的(de)有(you)效(xiao)接(jie)觸(chu)面積；另壹方面載體表面的粗糙(cao)部分，如(ru)孔洞(dong)、裂(lie)縫等(deng)對(dui)已(yi)附著(zhe)的(de)細菌(jun)起(qi)著(zhe)屏蔽保護(hu)作用(yong)，使它(ta)們(men)免受(shou)水力剪切力的沖(chong)刷(shua)。

研(yan)究認為(wei)，相對(dui)於(yu)大粒(li)徑(jing)載(zai)體而言(yan)，小(xiao)粒(li)徑(jing)載(zai)體之(zhi)間的(de)相互摩(mo)擦小(xiao)，比表(biao)面積大，因(yin)而(er)更容易(yi)生成生物(wu)膜。另外(wai)，載體濃度(du)對(dui)反應器內生物(wu)膜的掛(gua)膜也(ye)很重要。Wagner在用(yong)氣(qi)提式(shi)反應器處(chu)理難(nan)降解(jie)物廢(fei)水時(shi)發(fa)現(xian)，在(zai)載(zai)體質量(liang)濃(nong)度(du)很低(di)情(qing)況(kuang)下，即使生物(wu)膜厚達(da)295μm，還是(shi)不(bu)能(neng)達(da)到(dao)穩定(ding)的去(qu)除(chu)率(lv)。但(dan)是(shi)，在載(zai)體濃度(du)為20-30g／L時(shi)，即使只(zhi)有(you)20％的(de)載(zai)體上(shang)有75μn厚的(de)生物(wu)膜，反應器依然(ran)能達(da)到(dao)穩定(ding)的(98％)去(qu)除(chu)率(lv)，COD負(fu)荷高(gao)可(ke)達(da)58kg／(m3·d)。
懸(xuan)浮(fu)微(wei)生物(wu)濃(nong)度(du)
在(zai)給(gei)定(ding)的系(xi)統(tong)中，懸浮(fu)微(wei)生物(wu)濃(nong)度(du)反映(ying)了(le)微(wei)生物(wu)與(yu)載(zai)體間的(de)接(jie)觸(chu)頻(pin)度。壹般(ban)來(lai)講，隨(sui)著(zhe)懸(xuan)浮微(wei)生物(wu)濃(nong)度(du)的(de)增加，微生物(wu)與(yu)載(zai)體間可(ke)能接(jie)觸(chu)的(de)幾率(lv)也(ye)增加。許(xu)多(duo)研(yan)究結(jie)果表明，在微(wei)生物(wu)附著(zhe)過(guo)程中存(cun)在著(zhe)壹個臨(lin)界(jie)的懸(xuan)浮(fu)微(wei)生物(wu)濃(nong)度(du)；隨(sui)著(zhe)微(wei)生物(wu)濃(nong)度(du)的(de)增加，微生物(wu)借(jie)助濃(nong)度梯(ti)度(du)的運(yun)送得(de)到加強。
在臨(lin)界(jie)值以(yi)前(qian)，微生物(wu)從液相傳(chuan)送、擴散(san)到(dao)載(zai)體表面是(shi)控(kong)制(zhi)步(bu)驟(zhou)，壹旦超(chao)過此臨(lin)界(jie)值，微(wei)生物(wu)在(zai)載(zai)體表面的附著(zhe)、固定(ding)受(shou)到載(zai)體有效(xiao)表(biao)面積的限制(zhi)，不(bu)再(zai)依賴(lai)於(yu)懸(xuan)浮微(wei)生物(wu)的(de)濃(nong)度(du)。但(dan)附著(zhe)固定(ding)平衡後，載體表面微生物(wu)的(de)量(liang)是(shi)由(you)微生物(wu)及(ji)載(zai)體表面特性(xing)所(suo)決(jue)定(ding)的。
懸(xuan)浮微生物(wu)的(de)活(huo)性(xing)
微(wei)生物(wu)的(de)活(huo)性(xing)通常(chang)可(ke)用(yong)微(wei)生物(wu)的(de)比(bi)增長(chang)率(μ)來(lai)描述，即單(dan)位(wei)質量(liang)微(wei)生物(wu)的(de)增長(chang)繁(fan)殖速(su)率。因(yin)此，在研(yan)究微(wei)生物(wu)活(huo)性(xing)對(dui)生物(wu)膜形(xing)成的(de)初(chu)階段(duan)的(de)影響(xiang)時(shi)，關鍵(jian)是(shi)如(ru)何控(kong)制(zhi)懸浮(fu)微生物(wu)的(de)比(bi)增長(chang)率。研(yan)究結(jie)果表明，硝化(hua)細菌(jun)在(zai)載(zai)體表面的附著(zhe)固定(ding)量(liang)及(ji)初(chu)始速(su)率均正(zheng)比(bi)於(yu)懸(xuan)浮硝化(hua)細菌(jun)的(de)活(huo)性(xing)。在研(yan)究異(yi)養生物(wu)膜的形(xing)成時(shi)也(ye)得(de)出同(tong)樣(yang)結果。影響懸浮微(wei)生物(wu)活(huo)性(xing)的(de)因(yin)素(su)主(zhu)要有如(ru)下(xia)幾種(zhong)。
(1)當(dang)懸(xuan)浮微生物(wu)的(de)生物(wu)活(huo)性(xing)較(jiao)高(gao)時(shi)，其分泌(mi)胞(bao)外(wai)多(duo)聚物(wu)的(de)能力較(jiao)強。這(zhe)種(zhong)粘(zhan)性(xing)的胞(bao)外(wai)多(duo)聚物(wu)在(zai)細菌(jun)與(yu)載(zai)體之(zhi)間起(qi)到(dao)了(le)生物(wu)粘(zhan)合(he)劑(ji)的(de)作用(yong)，使得(de)細菌(jun)易(yi)於在載體表面附著(zhe)、固定(ding)；

50m3/d壹體化(hua)汙水處(chu)理裝(zhuang)置(2)微生物(wu)所(suo)處(chu)的能(neng)量(liang)水平直(zhi)接(jie)與(yu)它(ta)們(men)的增長(chang)率相關。當(dang)盧增加時(shi)，懸(xuan)浮微生物(wu)的(de)動(dong)能隨(sui)之(zhi)增加。這(zhe)些能(neng)量(liang)有(you)助(zhu)於克(ke)服(fu)在固定(ding)化(hua)過程中微生物(wu)載(zai)體表面間的(de)能(neng)壘，使得(de)細菌(jun)初(chu)始積(ji)累速率與(yu)懸浮(fu)細菌(jun)活(huo)性(xing)成正(zheng)比(bi)。
(3)微生物(wu)的(de)表(biao)面結構(gou)隨著(zhe)其活(huo)性的(de)不(bu)同(tong)而相應(ying)變化(hua)。Herben等(deng)人(ren)研(yan)究發(fa)現(xian)，懸(xuan)浮(fu)細菌(jun)活(huo)性(xing)對(dui)細(xi)菌(jun)在(zai)載(zai)體表面的附著(zhe)固定(ding)過程(cheng)有影響，而(er)且(qie)，細菌(jun)表(biao)面的化(hua)學組(zu)成、官能團的量(liang)也(ye)隨細(xi)菌(jun)活(huo)性(xing)的(de)變化(hua)有顯著(zhu)變化(hua)。細胞膜等(deng)隨懸浮細菌(jun)活(huo)性(xing)的(de)變化(hua)而有顯(xian)著變化(hua)。細菌(jun)表(biao)面的這(zhe)些變化(hua)將直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)微生物(wu)在(zai)載(zai)體表面的附著(zhe)、固定(ding)。因此，通常(chang)認為(wei)，由(you)懸浮微(wei)生物(wu)活(huo)性(xing)變化(hua)而引(yin)起的(de)細菌(jun)表(biao)面生理(li)狀(zhuang)態(tai)或(huo)分子(zi)組(zu)成的(de)變化(hua)是(shi)有利(li)於細(xi)菌(jun)在(zai)載(zai)體表面附著(zhe)、固定(ding)的。
(4)微(wei)生物(wu)與(yu)載(zai)體接(jie)觸(chu)時(shi)間。微(wei)生物(wu)在(zai)載(zai)體表面附著(zhe)、固定(ding)是(shi)—動(dong)態(tai)過(guo)程。微生物(wu)與(yu)載(zai)體表面接(jie)觸(chu)後，需(xu)要壹個相對(dui)穩定(ding)的環(huan)境條件，因此必須保證(zheng)微生物(wu)在(zai)載(zai)體表面停(ting)留(liu)壹定(ding)時(shi)間，完(wan)成微(wei)生物(wu)在(zai)載(zai)體表面的增長(chang)過程(cheng)。
(5)水力停(ting)留(liu)時(shi)間(HRT)。HRT對(dui)能(neng)否(fou)形(xing)成完(wan)整的生物(wu)膜起著(zhe)重要的作用(yong)。在(zai)其他條件確定(ding)的情(qing)況(kuang)下，HRT短(duan)則有(you)機容積(ji)負(fu)荷大，當(dang)稀釋率大於(yu)大生長(chang)率時(shi)，反應器內載(zai)體上(shang)能生成完(wan)整的生物(wu)膜。刊huis等(deng)人(ren)的(de)試(shi)驗(yan)證(zheng)明了(le)這(zhe)種(zhong)觀點(dian)。在COD負(fu)荷為(wei)2．5kg／(m3·d)，HRT為(wei)4h時(shi)，載(zai)體上(shang)幾乎沒(mei)有(you)完(wan)整的生物(wu)膜，而水力停(ting)留(liu)時(shi)間為(wei)1h時(shi)，在(zai)相同(tong)的操(cao)作時(shi)間內(nei)幾(ji)乎所有的載(zai)體上(shang)都長(chang)有完(wan)整的生物(wu)膜，且較(jiao)高(gao)的表(biao)面COD負(fu)荷更(geng)易(yi)生成較(jiao)厚的(de)生物(wu)膜，即COD負(fu)荷越(yue)高(gao)，生物(wu)膜越(yue)厚。周平等(deng)人(ren)也(ye)通過試(shi)驗(yan)證(zheng)明了(le)較(jiao)短的(de)水力停(ting)留(liu)時(shi)間有(you)利(li)於載體掛膜。
(6)液相pH值(zhi)。除(chu)了(le)等(deng)電點外，細菌(jun)表(biao)面在不(bu)同(tong)環境下帶有(you)不(bu)同(tong)的電荷；液相環(huan)境中，pH值的(de)變化(hua)將直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)微生物(wu)的(de)表(biao)面電荷特性(xing)。當(dang)液相pH值(zhi)大於(yu)細(xi)菌(jun)等(deng)電點時(shi)，細(xi)菌(jun)表(biao)面由(you)於氨基(ji)酸的電離(li)作用(yong)而(er)顯(xian)負(fu)電性(xing)；當(dang)液相pH值(zhi)小(xiao)於細(xi)菌(jun)等(deng)電點時(shi)，細(xi)菌(jun)表(biao)面顯正電性(xing)。細菌(jun)表(biao)面電性將直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)細菌(jun)在(zai)載(zai)體表面附著(zhe)、固定(ding)。
(7)水力剪切力。在生物(wu)膜形(xing)成初(chu)期，水力條件是(shi)壹個非(fei)常(chang)重要的因(yin)素，它(ta)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)生物(wu)膜是(shi)否(fou)能(neng)培養成功(gong)。在(zai)實(shi)際水處(chu)理中，水力剪切力的強(qiang)弱決(jue)定(ding)了(le)生物(wu)膜反應器啟動(dong)周期。單(dan)從生物(wu)膜形(xing)成角(jiao)度(du)分析(xi)，弱的水力剪切力有利(li)於細菌(jun)在(zai)載(zai)體表面的附著(zhe)和(he)固定(ding)，但(dan)在實(shi)際運(yun)行中，反應器的運(yun)行需(xu)要壹定(ding)強度(du)的水力剪切力以維(wei)持反應器中的*混合(he)狀(zhuang)態(tai)。所(suo)以在實(shi)際設(she)計(ji)運(yun)行中如(ru)何確(que)定(ding)生物(wu)膜反應器的水力學條件是(shi)非常(chang)重要的。

生物(wu)膜法生物(wu)轉盤
是(shi)隨著(zhe)塑(su)料的(de)普及而出現的(de)。數十片(pian)、近(jin)百(bai)片(pian)塑(su)料或玻(bo)璃(li)鋼圓(yuan)盤用(yong)軸(zhou)貫串，平放(fang)在(zai)壹個斷(duan)面呈(cheng)半圓(yuan)形(xing)的條形(xing)槽的(de)槽面上(shang)。盤徑(jing)壹般(ban)不(bu)超(chao)過4米,槽徑(jing)約大幾(ji)厘(li)米。有(you)電動(dong)機和(he)減速(su)裝(zhuang)置(zhi)轉動(dong)盤軸(zhou)，轉速(su)1.5～3轉/分左右(you)，決(jue)定(ding)於盤徑(jing)，盤的周邊線速(su)度(du)在15米(mi)/分左右(you)。