農村(cun)生(sheng)活(huo)汙水(shui)治理壹(yi)體化(hua)設施(shi)

生(sheng)物膜(mo)形(xing)成的影(ying)響因(yin)素
生(sheng)物膜(mo)的形(xing)成與(yu)載(zai)體表(biao)面(mian)性(xing)質(zhi)(載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)親(qin)水(shui)性、表(biao)面(mian)電荷(he)、表(biao)面(mian)化(hua)學(xue)組(zu)成和表(biao)面(mian)粗糙度(du))、微生(sheng)物的性(xing)質(微生(sheng)物的種類、培養條(tiao)件(jian)、活(huo)性(xing)和濃(nong)度(du))及環境因(yin)素(su)(PH值、離(li)子強度、水(shui)力(li)剪(jian)切(qie)力(li)、溫(wen)度(du)、營(ying)養條(tiao)件(jian)及微生(sheng)物與載(zai)體的接(jie)觸(chu)時間(jian))等因(yin)素(su)有(you)關(guan)。
載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)性(xing)質(zhi)
載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)電荷(he)性(xing)、粗糙度(du)、粒(li)徑(jing)和載體(ti)濃(nong)度(du)等直(zhi)接(jie)影響(xiang)著生(sheng)物膜(mo)在其(qi)表(biao)面(mian)的附(fu)著、形(xing)成。在(zai)正(zheng)常生(sheng)長環境下，微生(sheng)物表(biao)面(mian)帶(dai)有(you)負(fu)電荷(he)。如(ru)果(guo)能(neng)通(tong)過(guo)壹(yi)定的改(gai)良技(ji)術(shu)，如(ru)化(hua)學(xue)氧化(hua)、低(di)溫等離(li)子體(ti)處(chu)理(li)等可(ke)使(shi)載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)帶(dai)有(you)正(zheng)電荷(he)，從(cong)而(er)可(ke)使(shi)微生(sheng)物在載(zai)體表(biao)面(mian)的附(fu)著、形(xing)成過(guo)程更易(yi)進(jin)行。載體(ti)表(biao)面(mian)的粗糙度(du)有(you)利(li)於(yu)細(xi)菌(jun)在其(qi)表(biao)面(mian)附(fu)著、固定(ding)。
壹(yi)方面(mian)，與(yu)光滑(hua)表(biao)面(mian)相(xiang)比，粗糙的載(zai)體表(biao)面(mian)增加了細菌(jun)與載(zai)體(ti)間(jian)的有(you)效(xiao)接(jie)觸(chu)面(mian)積；另壹(yi)方面(mian)載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)的粗糙部(bu)分，如孔(kong)洞(dong)、裂縫(feng)等對(dui)已(yi)附(fu)著的細(xi)菌起(qi)著屏蔽(bi)保(bao)護(hu)作用(yong)，使它們(men)免受(shou)水(shui)力(li)剪(jian)切(qie)力(li)的沖(chong)刷(shua)。

相對(dui)於大(da)粒(li)徑(jing)載體而(er)言(yan)，小粒徑(jing)載體之(zhi)間的相(xiang)互摩(mo)擦(ca)小，比表(biao)面(mian)積大(da)，因(yin)而(er)更(geng)容易(yi)生(sheng)成生(sheng)物膜(mo)。另外，載(zai)體濃(nong)度(du)對反應器(qi)內(nei)生(sheng)物膜(mo)的掛膜(mo)也很(hen)重要(yao)。Wagner在(zai)用(yong)氣(qi)提式反應器(qi)處(chu)理(li)難(nan)降(jiang)解物廢水(shui)時發現，在載(zai)體(ti)質量(liang)濃(nong)度(du)很(hen)低情(qing)況下，即使生(sheng)物膜(mo)厚(hou)達(da)295μm，還是不(bu)能(neng)達(da)到穩定的去(qu)除率。但是，在載體(ti)濃(nong)度(du)為(wei)20-30g／L時，即(ji)使(shi)只有(you)20％的載(zai)體上(shang)有(you)75μn厚(hou)的生(sheng)物膜(mo)，反應器(qi)依(yi)然(ran)能(neng)達(da)到穩定的(98％)去(qu)除率，COD負荷(he)高(gao)可(ke)達(da)58kg／(m3·d)。
懸(xuan)浮(fu)微生(sheng)物濃(nong)度(du)
在給(gei)定的系統(tong)中，懸浮微生(sheng)物濃(nong)度(du)反映了微生(sheng)物與載(zai)體間(jian)的接(jie)觸(chu)頻(pin)度(du)。壹(yi)般(ban)來講(jiang)，隨(sui)著懸浮(fu)微生(sheng)物濃(nong)度(du)的增加，微生(sheng)物與載(zai)體間(jian)可(ke)能(neng)接(jie)觸(chu)的幾(ji)率也增加。許多(duo)研究(jiu)結(jie)果(guo)表(biao)明，在(zai)微生(sheng)物附(fu)著過(guo)程中存(cun)在(zai)著壹(yi)個臨(lin)界的懸(xuan)浮微生(sheng)物濃(nong)度(du)；隨(sui)著微生(sheng)物濃(nong)度(du)的增加，微生(sheng)物借助(zhu)濃(nong)度(du)梯度的運送得到加強。
在臨(lin)界值以(yi)前(qian)，微生(sheng)物從(cong)液相(xiang)傳送(song)、擴(kuo)散到載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)是(shi)控(kong)制(zhi)步(bu)驟，壹(yi)旦(dan)超過(guo)此臨(lin)界值，微生(sheng)物在載(zai)體表(biao)面(mian)的附(fu)著、固定(ding)受(shou)到載(zai)體(ti)有(you)效(xiao)表(biao)面(mian)積的限制，不(bu)再(zai)依(yi)賴於(yu)懸浮(fu)微生(sheng)物的濃(nong)度(du)。但附(fu)著固定(ding)平衡後(hou)，載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)微生(sheng)物的量(liang)是(shi)由微生(sheng)物及載(zai)體表(biao)面(mian)特(te)性(xing)所決定的。
懸(xuan)浮微生(sheng)物的活(huo)性(xing)
微生(sheng)物的活(huo)性(xing)通(tong)常(chang)可(ke)用(yong)微生(sheng)物的比增長率(μ)來描述，即單(dan)位(wei)質量(liang)微生(sheng)物的增長繁(fan)殖速(su)率。因此，在研究(jiu)微生(sheng)物活(huo)性(xing)對(dui)生(sheng)物膜(mo)形(xing)成的初(chu)階(jie)段的影(ying)響時，關(guan)鍵是如(ru)何控(kong)制(zhi)懸(xuan)浮(fu)微生(sheng)物的比增長率。研究(jiu)結(jie)果(guo)表(biao)明，硝化細(xi)菌(jun)在載體(ti)表(biao)面(mian)的附(fu)著固定(ding)量(liang)及(ji)初(chu)始(shi)速(su)率均正(zheng)比於(yu)懸(xuan)浮硝化細(xi)菌(jun)的活(huo)性(xing)。

農(nong)村(cun)生(sheng)活(huo)汙水(shui)治理壹(yi)體化(hua)設施(shi)影(ying)響懸浮微生(sheng)物活(huo)性(xing)的因(yin)素主要(yao)有(you)如(ru)下幾種：
(1)當(dang)懸浮微生(sheng)物的生(sheng)物活(huo)性(xing)較高(gao)時，其(qi)分泌胞(bao)外(wai)多聚(ju)物的能(neng)力(li)較強。這種粘性的胞(bao)外多(duo)聚(ju)物在細(xi)菌與(yu)載(zai)體(ti)之(zhi)間起(qi)到了生(sheng)物粘合劑(ji)的作用(yong)，使得細(xi)菌易(yi)於(yu)在載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)附(fu)著、固定(ding)；
(2)微生(sheng)物所處(chu)的能(neng)量(liang)水(shui)平直(zhi)接(jie)與它(ta)們的增長率相關。當(dang)盧(lu)增加時，懸(xuan)浮(fu)微生(sheng)物的動(dong)能(neng)隨(sui)之(zhi)增加。這些能(neng)量(liang)有(you)助(zhu)於(yu)克(ke)服在固(gu)定(ding)化過(guo)程中微生(sheng)物載體(ti)表(biao)面(mian)間(jian)的能(neng)壘(lei)，使得細(xi)菌初(chu)始(shi)積累速(su)率與懸浮細菌(jun)活(huo)性(xing)成正(zheng)比；
(3)微生(sheng)物的表(biao)面(mian)結(jie)構隨(sui)著其(qi)活(huo)性(xing)的不(bu)同(tong)而(er)相(xiang)應變化。懸(xuan)浮細(xi)菌(jun)活(huo)性(xing)對(dui)細(xi)菌在載體表(biao)面(mian)的附(fu)著固定(ding)過(guo)程有(you)影(ying)響(xiang)，而(er)且(qie)，細菌表(biao)面(mian)的化(hua)學(xue)組(zu)成、官(guan)能(neng)團(tuan)的量(liang)也隨(sui)細(xi)菌(jun)活(huo)性(xing)的變化有(you)顯(xian)著(zhu)變化。細(xi)胞膜(mo)等隨(sui)懸(xuan)浮(fu)細(xi)菌活(huo)性(xing)的變化而(er)有(you)顯(xian)著(zhu)變化。細(xi)菌表(biao)面(mian)的這些變化將(jiang)直(zhi)接(jie)影響(xiang)微生(sheng)物在載(zai)體表(biao)面(mian)的附(fu)著、固定(ding)。因此，通(tong)常(chang)認為(wei)，由懸(xuan)浮(fu)微生(sheng)物活(huo)性(xing)變化而(er)引(yin)起的細(xi)菌表(biao)面(mian)生(sheng)理狀(zhuang)態或(huo)分子組(zu)成的變化是(shi)有(you)利(li)於(yu)細(xi)菌(jun)在載體表(biao)面(mian)附(fu)著、固定(ding)的；

廢(fei)水(shui)的壹(yi)級(ji)處(chu)理(li)，主要(yao)去(qu)除廢(fei)水(shui)中呈懸浮(fu)狀(zhuang)態的固(gu)體汙染物質，物理處(chu)理(li)法大(da)部(bu)分只能(neng)完(wan)成壹(yi)級(ji)處(chu)理(li)的要(yao)求(qiu)。經過(guo)壹(yi)級(ji)處(chu)理(li)的廢(fei)水(shui)，BOD壹(yi)般(ban)可(ke)去(qu)除30%左(zuo)右，達(da)不(bu)到排放(fang)標準(zhun)。壹(yi)級(ji)處(chu)理(li)屬(shu)於(yu)二(er)級(ji)處(chu)理(li)的預處(chu)理(li)。
廢(fei)水(shui)的二(er)級(ji)處(chu)理(li)，主要(yao)去(qu)除廢(fei)水(shui)中呈膠體和溶解狀(zhuang)態的有(you)機汙染物質(BOD，COD物質)，去(qu)除率可(ke)達(da)90%以(yi)上(shang)，使(shi)有(you)機汙染物達(da)到排放(fang)標準(zhun)。
廢(fei)水(shui)的三(san)級(ji)處(chu)理(li)，進(jin)壹(yi)步處(chu)理(li)難(nan)降(jiang)解的有(you)機物、氮(dan)和磷等能(neng)夠(gou)導(dao)致水(shui)體富營(ying)養化(hua)的可(ke)溶性無機物等。主要(yao)方(fang)法有(you)生(sheng)物脫(tuo)氮(dan)除(chu)磷法，混凝(ning)沈澱(dian)法，砂率法，活(huo)性(xing)炭吸(xi)附(fu)法，離(li)子交(jiao)換(huan)法和電滲(shen)分析法等。
廢(fei)水(shui)處(chu)理(li)的整(zheng)個(ge)過(guo)程為(wei)通(tong)過(guo)粗格刪的原(yuan)廢水(shui)經過(guo)廢(fei)水(shui)提升(sheng)泵(beng)提升(sheng)後(hou)，經過(guo)格刪或(huo)者篩率器(qi)，之(zhi)後(hou)進(jin)入(ru)沈砂池(chi)，經過(guo)砂(sha)水(shui)分離(li)的廢(fei)水(shui)進(jin)入(ru)初(chu)次(ci)沈澱(dian)池(chi)，以(yi)上(shang)為(wei)壹(yi)級(ji)處(chu)理(li)(即(ji)物理處(chu)理(li))，初(chu)沈池的出(chu)水(shui)進(jin)入(ru)生(sheng)物處(chu)理(li)設備(bei)，有(you)活(huo)性(xing)汙泥法和生(sheng)物膜(mo)法，(其(qi)中活(huo)性(xing)汙泥法的反(fan)應器(qi)有(you)曝(pu)氣(qi)池，氧(yang)化溝(gou)等，生(sheng)物膜(mo)法包括(kuo)生(sheng)物濾池(chi)、生(sheng)物轉(zhuan)盤、生(sheng)物接(jie)觸(chu)氧(yang)化(hua)法和生(sheng)物流化(hua)床(chuang))，生(sheng)物處(chu)理(li)設備(bei)的出(chu)水(shui)進(jin)入(ru)二(er)次(ci)沈澱(dian)池(chi)，二(er)沈池的出(chu)水(shui)經過(guo)消(xiao)毒排放(fang)或(huo)者進(jin)入(ru)三級(ji)處(chu)理(li)，壹(yi)級(ji)處(chu)理(li)結(jie)束(shu)到此為(wei)二(er)級(ji)處(chu)理(li)，三(san)級(ji)處(chu)理(li)包括(kuo)生(sheng)物脫(tuo)氮(dan)除(chu)磷法，混凝(ning)沈澱(dian)法，砂濾法，活(huo)性(xing)炭吸(xi)附(fu)法，離(li)子交(jiao)換(huan)法和電滲(shen)析法。

二(er)沈池的汙泥壹(yi)部分回流(liu)至(zhi)初(chu)次(ci)沈澱(dian)池(chi)或(huo)者生(sheng)物處(chu)理(li)設備(bei)，壹(yi)部分進(jin)入(ru)汙泥濃(nong)縮(suo)池，之(zhi)後(hou)進(jin)入(ru)汙泥消化池(chi)，經過(guo)脫(tuo)水(shui)和幹(gan)燥(zao)設備(bei)後(hou)，汙泥被後(hou)利(li)用(yong)。
A/O法脫(tuo)氮(dan)工藝(yi)的特(te)點：
(a) 流程簡單(dan)，勿(wu)需外加碳(tan)源(yuan)與後(hou)曝(pu)氣(qi)池，以(yi)原汙水(shui)為(wei)碳(tan)源(yuan)，建設和運行費用(yong)較低;
(b) 反硝化在(zai)前(qian)，硝化在(zai)後(hou)，設內(nei)循(xun)環，以原(yuan)汙水(shui)中的有(you)機底物作為(wei)碳(tan)源(yuan)，效果(guo)好(hao)，反(fan)硝化反(fan)應充分;
(c) 曝(pu)氣(qi)池在(zai)後(hou)，使(shi)反(fan)硝化殘(can)留(liu)物得以(yi)進(jin)壹(yi)步去(qu)除，提高(gao)了處(chu)理(li)水(shui)水(shui)質;
(d) A段攪(jiao)拌(ban)，只(zhi)起使汙泥懸浮，而(er)避(bi)免DO的增加。O段的前(qian)段采(cai)用強曝(pu)氣(qi)，後(hou)段減少氣量(liang)，使(shi)內(nei)循(xun)環液的DO含量(liang)降(jiang)低，以(yi)保(bao)證(zheng)A段的缺氧狀(zhuang)態。