100噸/日地埋式一體化污水處理設(shè)備
污水設(shè)備生產(chǎn)廠家：魯盛環(huán)保。
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物化法主要用于對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理，該方法包括:混凝沉淀法、吸附法、離子交換法、萃取法、擴(kuò)散滲析法、電滲析法等。
厭氧生物法
廢水的厭氧處理在有機(jī)物含量較高時(shí)很適用。由于厭氧處理時(shí)，污泥產(chǎn)生量少，對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素要求低，同時(shí)產(chǎn)生的甲烷可作潛在的能源，可消除氣體排放的污染，投資成本一般較低，運(yùn)行管理費(fèi)用也大大低于好氧工藝。在制糖工業(yè)廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。
好氧生物法
好氧生物法主要有活性污泥法和生物膜法。
序批式活性污泥法，主要構(gòu)筑物是SBR反應(yīng)池，在該池中依次完成進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、潷水、排泥等過(guò)程。該工藝相對(duì)于連續(xù)式活性污泥法有處理構(gòu)筑物少、污泥好氧穩(wěn)定、抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)、氧利用率高、污泥膨脹的概率低、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
厭氧—好氧處理工藝
厭氧生物處理法適用于高濃度有機(jī)廢水的處理，且具有能耗小、去除負(fù)荷高、并可回收沼氣做能源等優(yōu)點(diǎn)，但其出水難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；而好氧生物處理法適用于處理濃度較低的廢水，具有凈化后出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。
因此目前在高濃度有機(jī)廢水的處理工程中，常集厭氧、好氧處理的優(yōu)點(diǎn)于一身，構(gòu)成厭氧—好氧組合工藝，即高濃度有機(jī)廢水首先經(jīng)厭氧法處理，出水再經(jīng)好氧法進(jìn)行進(jìn)一步凈化，在實(shí)際應(yīng)用中取得良好效果。
膜生物反應(yīng)器（MBR）是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)臺(tái)的新型水處理技術(shù)，以膜組件取代二沉池（或潷水器）在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設(shè)施占地，并通過(guò)保持低污泥負(fù)荷減少污泥量。屬于活性污泥法+膜分離。
載體流動(dòng)床移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器（MBBR），其原理是通過(guò)向反應(yīng)器中投加一定數(shù)量的懸浮載體，提高反應(yīng)器中的生物量及生物種類(lèi)，從而提高反應(yīng)器的處理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝氣的時(shí)候，與水呈*混合狀態(tài)，另外，每個(gè)載體內(nèi)外均具有不同的生物種類(lèi)，內(nèi)部生長(zhǎng)一些厭氧菌或兼氧菌，微生物生長(zhǎng)的環(huán)境為氣、液、固三相。載體在水中的碰撞和剪切作用，使空氣氣泡更加細(xì)小，增加了氧氣的利用率外部為好養(yǎng)菌，這樣每個(gè)載體都為一個(gè)微型反應(yīng)器，使硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)同時(shí)存在，從而提高了處理效果。
MBBR的核心就是增加填料，*設(shè)計(jì)的填料在鼓風(fēng)曝氣的擾動(dòng)下在反應(yīng)池中隨水流浮動(dòng)，帶動(dòng)附著生長(zhǎng)的生物菌群與水體中的污染物和氧氣充分接觸，污染物通過(guò)吸附和擴(kuò)散作用進(jìn)入生物膜內(nèi)，被微生物降解。附著生長(zhǎng)的微生物可以達(dá)到很高的生物量，因此反應(yīng)池內(nèi)生物濃度是懸浮生長(zhǎng)活性污泥工藝的數(shù)倍，降解效率也因此成倍提高。屬于生物膜法。
處理效率方面比較
從有機(jī)物的去除方面：
兩種工藝對(duì)COD、BOD、氨氮都有較高的去除率。MBR工藝依靠的是其較高的污泥負(fù)荷，MBBR工藝依靠的是其填料上的生物膜。
TN、TP去除率：
MBBR工藝對(duì)TN去除效果較好，TP去除需要依靠加藥化學(xué)除磷MBR工藝對(duì)TN的去除需要依靠前端生物法的去除，MBR膜本身對(duì)TN并沒(méi)有去除效果。對(duì)TP去除也需要依靠前端加藥化學(xué)除磷。
SS的去除：
MBBR對(duì)SS沒(méi)有去除效果，需要依靠后端的超濾膜工藝來(lái)去除SS；MBR膜能夠較好的去除SS。
成本處理的對(duì)比
MBBR工藝中的填料一次投加即可，后續(xù)運(yùn)行中只需要加強(qiáng)填料上的生物膜管理即可。建設(shè)期投入較大，運(yùn)營(yíng)維護(hù)簡(jiǎn)單。
MBR工藝：膜組器使用壽命一般在4-5年，更換周期較短。日常運(yùn)行管理時(shí)需對(duì)膜組器進(jìn)行化學(xué)清洗、離線清洗等維護(hù)工作，運(yùn)行管理難度較大。并且費(fèi)用較高，每年在膜組器的維護(hù)及更換費(fèi)用上平均費(fèi)用在百萬(wàn)以上。
生物膜的形成原理(掛膜過(guò)程)
生物膜的形成過(guò)程是微生物吸附、生長(zhǎng)、脫落等綜合作用的動(dòng)態(tài)過(guò)程。
首先，懸浮于液相中的有機(jī)污染物及微生物移動(dòng)并附著在載體表面上;然后，附著在載體上的微生物對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行降解，并發(fā)生代謝、生長(zhǎng)、繁殖等過(guò)程，并逐漸在載體的局部區(qū)域形成薄的生物膜，這層生物膜具有生化活性，又可進(jìn)一步吸附、分解廢水中有機(jī)污染物，直至后形成一層將載體*包裹的成熟的生物膜。
微生物膜的形成通常經(jīng)歷載體表面改良、可逆附著、不可逆附著、生物膜形成四個(gè)階段，具體描述如下：
微生物在載體上的掛膜可分為微生物吸附和固著生長(zhǎng)兩個(gè)階段。載體加入水體以后，首先進(jìn)入吸附期。有部分微生物和絲狀物質(zhì)已經(jīng)附著在載體表面，附著了較多物質(zhì)的位置往往是載體的凹處，不容易被水流剪切的地方。此時(shí)懸浮液中的微生物大量增長(zhǎng)，出現(xiàn)較明顯的一個(gè)污泥層。
經(jīng)過(guò)不可逆附著以后，微生物在載體表面獲得一個(gè)比較穩(wěn)定的生長(zhǎng)環(huán)境，在供氧和底物充足的情況下，吸附在載體上的污泥中的微生物很快就開(kāi)始生長(zhǎng)。
隨著培養(yǎng)馴化時(shí)間的增長(zhǎng)，在載體表面生長(zhǎng)的生物膜也迅速增長(zhǎng)，逐漸覆蓋整個(gè)載體表面，并開(kāi)始增厚。但生物膜的生長(zhǎng)并不均勻，在載體比較突出的地方，生物膜比較薄，而凹處則會(huì)長(zhǎng)出相當(dāng)繁盛的菌落，可見(jiàn)水力剪切對(duì)生物膜的生長(zhǎng)具有重要的影響。在載體表面附著生長(zhǎng)的微生物種類(lèi)也很繁多，除了累枝蟲(chóng)、鐘蟲(chóng)外，還可觀察到絲狀菌、球菌、桿菌等，還有一些游泳性的細(xì)菌在活動(dòng)。隨著載體上附著了越來(lái)越多的生物膜，載體的表觀密度逐漸會(huì)下降，變得更輕，更容易流態(tài)化，同時(shí)在下降區(qū)的載體下降速度有所變慢。
生物膜形成的影響因素
生物膜的形成與載體表面性質(zhì)(載體表面親水性、表面電荷、表面化學(xué)組成和表面粗糙度)、微生物的性質(zhì)(微生物的種類(lèi)、培養(yǎng)條件、活性和濃度)及環(huán)境因素(PH值、離子強(qiáng)度、水力剪切力、溫度、營(yíng)養(yǎng)條件及微生物與載體的接觸時(shí)間)等因素有關(guān)。
100噸/日地埋式一體化污水處理設(shè)備載體表面性質(zhì)
載體表面電荷性、粗糙度、粒徑和載體濃度等直接影響著生物膜在其表面的附著、形成。在正常生長(zhǎng)環(huán)境下，微生物表面帶有負(fù)電荷。如果能通過(guò)一定的改良技術(shù)，如化學(xué)氧化、低溫等離子體處理等可使載體表面帶有正電荷，從而可使微生物在載體表面的附著、形成過(guò)程更易進(jìn)行。載體表面的粗糙度有利于細(xì)菌在其表面附著、固定。
一方面，與光滑表面相比，粗糙的載體表面增加了細(xì)菌與載體間的有效接觸面積;另一方面載體表面的粗糙部分，如孔洞、裂縫等對(duì)已附著的細(xì)菌起著屏蔽保護(hù)作用，使它們免受水力剪切力的沖刷。
研究認(rèn)為，相對(duì)于大粒徑載體而言，小粒徑載體之間的相互摩擦小，比表面積大，因而更容易生成生物膜。另外，載體濃度對(duì)反應(yīng)器內(nèi)生物膜的掛膜也很重要。Wagner在用氣提式反應(yīng)器處理難降解物廢水時(shí)發(fā)現(xiàn)，在載體質(zhì)量濃度很低情況下，即使生物膜厚達(dá)295μm，還是不能達(dá)到穩(wěn)定的去除率。但是，在載體濃度為20-30g/L時(shí)，即使只有20%的載體上有75μn厚的生物膜，反應(yīng)器依然能達(dá)到穩(wěn)定的(98%)去除率，COD負(fù)荷zui高可達(dá)58kg/(m3·d)。
懸浮微生物濃度
在給定的系統(tǒng)中，懸浮微生物濃度反映了微生物與載體間的接觸頻度。一般來(lái)講，隨著懸浮微生物濃度的增加，微生物與載體間可能接觸的幾率也增加。許多研究結(jié)果表明，在微生物附著過(guò)程中存在著一個(gè)臨界的懸浮微生物濃度;隨著微生物濃度的增加，微生物借助濃度梯度的運(yùn)送得到加強(qiáng)。
在臨界值以前，微生物從液相傳送、擴(kuò)散到載體表面是控制步驟，一旦超過(guò)此臨界值，微生物在載體表面的附著、固定受到載體有效表面積的限制，不再依賴(lài)于懸浮微生物的濃度。但附著固定平衡后，載體表面微生物的量是由微生物及載體表面特性所決定的。
懸浮微生物的活性
微生物的活性通常可用微生物的比增長(zhǎng)率(μ)來(lái)描述，即單位質(zhì)量微生物的增長(zhǎng)繁殖速率。因此，在研究微生物活性對(duì)生物膜形成的初階段的影響時(shí)，關(guān)鍵是如何控制懸浮微生物的比增長(zhǎng)率。研究結(jié)果表明，硝化細(xì)菌在載體表面的附著固定量及初始速率均正比于懸浮硝化細(xì)菌的活性。異養(yǎng)生物膜的形成時(shí)也得出同樣結(jié)果。
影響懸浮微生物活性的因素主要有如下幾種：
(1)當(dāng)懸浮微生物的生物活性較高時(shí)，其分泌胞外多聚物的能力較強(qiáng)。這種粘性的胞外多聚物在細(xì)菌與載體之間起到了生物粘合劑的作用，使得細(xì)菌易于在載體表面附著、固定;
(2)微生物所處的能量水平直接與它們的增長(zhǎng)率相關(guān)。當(dāng)盧增加時(shí)，懸浮微生物的動(dòng)能隨之增加。這些能量有助于克服在固定化過(guò)程中微生物載體表面間的能壘，使得細(xì)菌初始積累速率與懸浮細(xì)菌活性成正比;
(3)微生物的表面結(jié)構(gòu)隨著其活性的不同而相應(yīng)變化。Herben等人研究發(fā)現(xiàn)，懸浮細(xì)菌活性對(duì)細(xì)菌在載體表面的附著固定過(guò)程有影響，而且，細(xì)菌表面的化學(xué)組成、官能團(tuán)的量也隨細(xì)菌活性的變化有顯著變化。同時(shí)，Wastson等人的研究表明，細(xì)胞膜等隨懸浮細(xì)菌活性的變化而有顯著變化。細(xì)菌表面的這些變化將直接影響微生物在載體表面的附著、固定。因此，通常認(rèn)為，由懸浮微生物活性變化而引起的細(xì)菌表面生理狀態(tài)或分子組成的變化是有利于細(xì)菌在載體表面附著、固定的;
