日(ri)處(chu)理(li)300噸壹(yi)體化汙水(shui)處理設(she)備(bei)

日(ri)處理(li)300噸壹(yi)體化汙水(shui)處理設(she)備(bei)

日(ri)處(chu)理(li)300噸壹(yi)體化汙水(shui)處理設(she)備(bei)

 膜(mo)生物(wu)反應器(qi)（MBR）是(shi)壹(yi)種高(gao)效(xiao)的汙(wu)水(shui)處理工(gong)藝，而微(wei)生物(wu)燃(ran)料電池(chi)（MFC）能(neng)利(li)用(yong)NO3-作(zuo)為(wei)電子受(shou)體(ti)進(jin)行脫(tuo)氮。為(wei)解(jie)決膜(mo)生物(wu)反應器(qi)（MBR）脫(tuo)氮效(xiao)率低和(he)膜(mo)汙(wu)染(ran)問(wen)題(ti)，建立了壹(yi)套能(neng)夠進(jin)行脫(tuo)氮、有(you)效(xiao)抑制膜(mo)汙(wu)染(ran)的(de)壹(yi)體式(shi)MFC-好(hao)氧MBR新工(gong)藝。以(yi)開路MFC-MBR反應器(qi)為(wei)對(dui)照(zhao)，對(dui)耦合(he)系統(tong)中(zhong)汙水(shui)處理效(xiao)果、膜(mo)汙(wu)染(ran)情況(kuang)進行(xing)研究。
研究表明(ming)，2套(tao)系統(tong)的COD去除(chu)率均超(chao)過88%，對(dui)NH4-N的去除(chu)均達(da)到99%。閉路MFC-MBR系統(tong)TN去除率達(da)到69.4%，高(gao)於開路系統(tong)的55.3%。混合(he)液(ye)的MLVSS/MLSS穩(wen)定在(zai)88%左右，同時(shi)耦合(he)系統(tong)能(neng)夠改善汙泥(ni)混合(he)液(ye)的性(xing)質，zeta電(dian)位的值(zhi)和(he)粘度較(jiao)開路系統(tong)有(you)所減少，汙泥(ni)顆粒(li)平(ping)均體(ti)積(ji)粒(li)徑（233.482 μm）較(jiao)開路系統(tong)（94.877 μm）有(you)明(ming)顯增加(jia)，膜(mo)清(qing)洗周期(qi)延(yan)長(chang)了41.17%。

膜(mo)生物(wu)反應器(qi)（MBR）是(shi)壹(yi)種將生物(wu)反應原理和(he)膜(mo)過(guo)濾(lv)相(xiang)結合(he)的(de)汙(wu)水(shui)處理工(gong)藝。與傳統(tong)的活性(xing)汙泥(ni)法相(xiang)比，MBR有(you)良(liang)好(hao)的(de)出(chu)水(shui)水(shui)質、較(jiao)低(di)的汙泥(ni)產(chan)率及耐(nai)沖擊(ji)負(fu)荷(he)等(deng)優點。但(dan)MBR運(yun)行(xing)過程中(zhong)能(neng)耗(hao)較(jiao)高(gao)，膜(mo)汙(wu)染(ran)比較(jiao)嚴(yan)重，已成為(wei)MBR應用(yong)的瓶頸(jing)。除(chu)此(ci)之(zhi)外，由(you)於系統(tong)好氧環(huan)境(jing)的存在(zai)，使(shi)得反(fan)硝化(hua)速率受(shou)到(dao)限(xian)制(zhi)，對(dui)總氮去(qu)除(chu)不理(li)想(xiang)。為了提(ti)高(gao)MBR的脫(tuo)氮效(xiao)率，國內(nei)外學者對(dui)MBR工(gong)藝進行(xing)了許(xu)多(duo)改造(zao)，主要(yao)有(you)前置反硝化(hua)+好氧硝化(hua)MBR兩級工(gong)藝，SBR+膜(mo)分(fen)離工(gong)藝，間(jian)歇曝(pu)氣(qi)MBR工(gong)藝。
在(zai)汙(wu)染(ran)控(kong)制(zhi)方(fang)面(mian)，國內(nei)外主要(yao)從膜(mo)材料、反應器(qi)運(yun)行(xing)條(tiao)件和(he)活性(xing)汙泥(ni)混合(he)液(ye)特性(xing)等(deng)3個(ge)方(fang)面(mian)展開研(yan)究(jiu)。
生物(wu)陰(yin)極(ji)型(xing)微(wei)生物(wu)燃(ran)料電池(chi)是(shi)壹(yi)種利用微生物(wu)作(zuo)為(wei)催化劑來實(shi)現(xian)陰(yin)極(ji)電子(zi)受(shou)體(ti)還(hai)原的新型(xing)微(wei)生物(wu)燃(ran)料電池(chi)，它能(neng)在(zai)降(jiang)低(di)微生物(wu)燃(ran)料電池(chi)成本(ben)的(de)同時(shi)在(zai)陰(yin)極(ji)實現(xian)特殊汙(wu)染(ran)物(wu)的去(qu)除(chu)。其(qi)中(zhong)以(yi)硝(xiao)態氮為(wei)電(dian)子(zi)受(shou)體(ti)的(de)生物(wu)陰(yin)極(ji)微生物(wu)燃(ran)料電池(chi)電池(chi)更(geng)引(yin)起(qi)了人(ren)們的(de)關(guan)註，利(li)用(yong)這(zhe)個(ge)特點可(ke)以(yi)進(jin)行生物(wu)脫(tuo)氮。

微(wei)生物(wu)在(zai)鹽(yan)水(shui)溶液(ye)中(zhong)的情況(kuang)與滲透(tou)壓的實(shi)驗是(shi)相(xiang)似的(de)。微(wei)生物(wu)的單(dan)位(wei)結(jie)構是(shi)細胞(bao)，細(xi)胞(bao)壁(bi)相(xiang)當於(yu)半(ban)滲(shen)透(tou)膜(mo)，在(zai)氯(lv)離子(zi)濃度小(xiao)於(yu)等(deng)於(yu)2000mg/L時(shi)，細胞(bao)壁(bi)可承受(shou)的(de)滲(shen)透(tou)壓為0.5-1.0大(da)氣(qi)壓(ya)，即(ji)使(shi)加上(shang)細胞(bao)壁(bi)和(he)細胞(bao)質(zhi)膜(mo)有(you)壹(yi)定的堅(jian)韌(ren)性(xing)和(he)彈(dan)性(xing)，細胞(bao)壁(bi)可承受(shou)的(de)滲(shen)透(tou)壓也不會(hui)大(da)於(yu)5-6大(da)氣(qi)壓(ya)。但(dan)當水(shui)溶液(ye)中(zhong)的氯(lv)離子(zi)濃度在(zai)5000mg/L以(yi)上(shang)時(shi)，滲透(tou)壓大(da)約(yue)將(jiang)增(zeng)大(da)至(zhi)10-30大(da)氣(qi)壓(ya)，在(zai)這(zhe)樣(yang)大(da)的(de)滲(shen)透(tou)壓下，微(wei)生物(wu)體內(nei)的水(shui)分子會(hui)大(da)量(liang)滲(shen)透(tou)到體外溶液(ye)中(zhong)，造(zao)成細(xi)胞(bao)失(shi)水(shui)而發生質(zhi)壁(bi)分離(li)，嚴(yan)重者微生物(wu)死亡(wang)。在(zai)日(ri)常生活(huo)中(zhong)，人(ren)們用(yong)食鹽(yan)（氯(lv)化鈉）腌漬(zi)蔬菜和(he)魚肉(rou)，滅(mie)菌(jun)防腐(fu)保(bao)存食(shi)物(wu)，就是(shi)運(yun)用(yong)了這(zhe)個(ge)道理。工(gong)程經(jing)驗(yan)數據(ju)表明(ming)：當(dang)廢水(shui)中(zhong)的氯(lv)離子(zi)濃度大(da)於(yu)2000mg/L時(shi)，微生物(wu)的活(huo)性(xing)將受(shou)到(dao)抑止，COD去(qu)除(chu)率會(hui)明(ming)顯下降(jiang)；當(dang)廢水(shui)中(zhong)的氯(lv)離子(zi)濃度大(da)於(yu)8000mg/L時(shi)，會(hui)造(zao)成汙(wu)泥(ni)體積(ji)膨脹，水(shui)面(mian)泛(fan)出(chu)大(da)量(liang)泡沫，微生物(wu)會(hui)相(xiang)繼死亡(wang)。 
不過(guo)，經(jing)過(guo)長(chang)期馴(xun)化，微生物(wu)會(hui)逐(zhu)漸適(shi)應在(zai)高(gao)濃度的鹽(yan)水(shui)中(zhong)生長(chang)繁(fan)殖。目(mu)前已經(jing)有(you)人(ren)馴化(hua)出(chu)能(neng)夠適(shi)應10000mg/L以(yi)上(shang)氯(lv)離子(zi)或硫(liu)酸(suan)根濃度的微(wei)生物(wu)。但是(shi)，滲透(tou)壓的原理告訴我(wo)們，已經(jing)適(shi)應在(zai)高(gao)濃度的鹽(yan)水(shui)中(zhong)生長(chang)繁(fan)殖的(de)微(wei)生物(wu)，細胞(bao)液(ye)的含(han)鹽(yan)濃度是(shi)很高(gao)的，壹(yi)旦當廢水(shui)中(zhong)的鹽(yan)分(fen)濃度較(jiao)低(di)或很低時(shi)，廢水(shui)中(zhong)的水(shui)分子會(hui)大(da)量(liang)滲(shen)入(ru)微生物(wu)體內(nei)，使(shi)微生物(wu)細胞(bao)發(fa)生膨脹，嚴(yan)重者破(po)裂死亡(wang)。因(yin)此(ci)，經(jing)過(guo)長(chang)期馴(xun)化並能(neng)逐(zhu)漸適(shi)應在(zai)高(gao)濃度的鹽(yan)水(shui)中(zhong)生長(chang)繁(fan)殖的(de)微(wei)生物(wu)，對(dui)生化(hua)進(jin)水(shui)中(zhong)的鹽(yan)分(fen)濃度要(yao)求始終保(bao)持(chi)在(zai)相(xiang)當高(gao)的水(shui)平(ping)，不能(neng)忽(hu)高(gao)忽低，否則微生物(wu)將會(hui)大(da)量(liang)死(si)亡(wang)。 

什(shen)麽(me)叫好(hao)氧(yang)生化(hua)處(chu)理？什(shen)麽(me)叫兼(jian)氧生化(hua)處(chu)理？二(er)者有(you)何區別(bie)？ 
生化(hua)處(chu)理根據(ju)微(wei)生物(wu)生長(chang)對(dui)氧環境(jing)的(de)要(yao)求的(de)不同，可分為(wei)好氧生化(hua)處(chu)理與缺(que)氧(yang)生化(hua)處(chu)理兩大(da)類(lei)，缺(que)氧(yang)生化(hua)處(chu)理又(you)可分為兼(jian)氧生化(hua)處(chu)理和(he)厭(yan)氧生化(hua)處(chu)理。在(zai)好(hao)氧(yang)生化(hua)處(chu)理過(guo)程中(zhong)，好氧(yang)微(wei)生物(wu)必須(xu)在(zai)大(da)量(liang)氧(yang)的(de)存在(zai)下(xia)生長(chang)繁(fan)殖，並降(jiang)低廢水(shui)中(zhong)的有(you)機物(wu)質；而(er)兼(jian)氧生化(hua)處(chu)理過(guo)程中(zhong)，兼(jian)氧微(wei)生物(wu)只需要(yao)少量氧(yang)即(ji)可(ke)生長(chang)繁(fan)殖並對(dui)廢水(shui)中(zhong)的有(you)機物(wu)質進(jin)行(xing)降(jiang)解(jie)處理(li)，如果水(shui)中(zhong)氧太(tai)多(duo)，兼(jian)氧微(wei)生物(wu)反而(er)生長(chang)不好(hao)從(cong)而(er)影(ying)響它對(dui)有(you)機物(wu)質的(de)處(chu)理(li)效(xiao)率。 

采(cai)用間(jian)歇曝(pu)氣(qi)運(yun)行(xing)方(fang)式(shi)，提(ti)升潛流人(ren)工(gong)濕(shi)地生活(huo)汙(wu)水(shui)處理系統(tong)中(zhong)的溶(rong)解(jie)氧濃度，強化(hua)脫(tuo)氮效(xiao)果。結(jie)果(guo)表明(ming)，間(jian)歇曝(pu)氣(qi)運(yun)行(xing)方(fang)式(shi)有(you)效(xiao)提高(gao)了濕(shi)地內(nei)部溶解(jie)氧水(shui)平(ping)，曝(pu)氣(qi)時(shi)溶解(jie)氧濃度可達(da)6~9 mg/L，停止(zhi)曝(pu)氣(qi)後，溶解(jie)氧濃度迅(xun)速(su)下(xia)降(jiang)至(zhi)0.5 mg/L以(yi)下(xia)，在(zai)濕(shi)地內(nei)部營造(zao)了壹(yi)種交替(ti)的(de)好氧和(he)缺(que)氧(yang)環境(jing)，分別(bie)促進好氧硝化和(he)缺(que)氧(yang)反硝(xiao)化作(zuo)用(yong)。在(zai)水(shui)力(li)停留時(shi)間(jian)為3 d的(de)情況(kuang)下，間(jian)歇曝(pu)氣(qi)潛流人(ren)工(gong)濕(shi)地系統(tong)對(dui)氨(an)氮、總(zong)氮和(he)COD的去除率分別(bie)可達(da)到98.0%、87.6%和(he)96.3%，較(jiao)常規(gui)潛流人(ren)工(gong)濕(shi)地系統(tong)分別(bie)提高(gao)了74.1%、56.4%和(he)18.1%，實現(xian)了氨(an)氮、總(zong)氮和(he)COD的同步高(gao)效(xiao)去除(chu)。
流人(ren)工(gong)濕(shi)地對(dui)有(you)機物(wu)去除(chu)率通(tong)常可達(da)到80%以(yi)上(shang)，但對(dui)於氨(an)氮和(he)總氮的(de)去(qu)除(chu)率均僅(jin)有(you)20%~50%。微生物(wu)硝化(hua)和(he)反硝化作(zuo)用(yong)是(shi)潛流人(ren)工(gong)濕(shi)地主要(yao)脫(tuo)氮機(ji)制(zhi)，其(qi)中(zhong)，好氧(yang)硝(xiao)化(hua)作(zuo)用(yong)通(tong)常是(shi)濕(shi)地生物(wu)脫(tuo)氮的(de)限(xian)速(su)步驟(zhou)。因(yin)此(ci)，充(chong)足(zu)的(de)溶(rong)解(jie)氧（DO）供給是(shi)保(bao)證(zheng)氨(an)氮硝(xiao)化(hua)過(guo)程順利(li)進(jin)行的關(guan)鍵。

傳(chuan)統(tong)潛流人(ren)工(gong)濕(shi)地主要(yao)通(tong)過濕(shi)地植(zhi)物(wu)根系泌(mi)氧(yang)獲得(de)可利用的(de)溶(rong)解(jie)氧，但(dan)由(you)於根系泌(mi)氧(yang)量有(you)限(xian)，很(hen)難滿足(zu)有(you)機物(wu)降解(jie)、硝化(hua)作(zuo)用(yong)等(deng)好(hao)氧生化(hua)過(guo)程對(dui)氧的需求(qiu)。連續曝(pu)氣(qi)運(yun)行(xing)方(fang)式(shi)可(ke)有(you)效(xiao)提高(gao)潛流人(ren)工(gong)濕(shi)地有(you)機物(wu)和(he)氨(an)氮（(NH4+-N）的(de)去(qu)除(chu)率，但是(shi)濕(shi)地內(nei)高(gao)溶解(jie)氧環(huan)境導(dao)致(zhi)反(fan)硝化過程受(shou)到(dao)抑制，總(zong)氮（TN）去(qu)除(chu)率較(jiao)低(di)。