日處理300噸一體化污水處理設備

日處理300噸一體化污水處理設備

 膜生物反應器（MBR）是一種高效的污水處理工藝，而微生物燃料電池（MFC）能利用NO3-作為電子受體進行脫氮。為解決膜生物反應器（MBR）脫氮效率低和膜污染問題，建立了一套能夠進行脫氮、有效抑制膜污染的一體式MFC-好氧MBR新工藝。以開路MFC-MBR反應器為對照，對耦合系統中污水處理效果、膜污染情況進行研究。
研究表明，2套系統的COD去除率均超過88%，對NH4-N的去除均達到99%。閉路MFC-MBR系統TN去除率達到69.4%，高于開路系統的55.3%。混合液的MLVSS/MLSS穩定在88%左右，同時耦合系統能夠改善污泥混合液的性質，zeta電位的值和粘度較開路系統有所減少，污泥顆粒平均體積粒徑（233.482 μm）較開路系統（94.877 μm）有明顯增加，膜清洗周期延長了41.17%。

膜生物反應器（MBR）是一種將生物反應原理和膜過濾相結合的污水處理工藝。與傳統的活性污泥法相比，MBR有良好的出水水質、較低的污泥產率及耐沖擊負荷等優點。但MBR運行過程中能耗較高，膜污染比較嚴重，已成為MBR應用的瓶頸。除此之外，由于系統好氧環境的存在，使得反硝化速率受到限制，對總氮去除不理想。為了提高MBR的脫氮效率，國內外學者對MBR工藝進行了許多改造，主要有前置反硝化+好氧硝化MBR兩級工藝，SBR+膜分離工藝，間歇曝氣MBR工藝。
在污染控制方面，國內外主要從膜材料、反應器運行條件和活性污泥混合液特性等3個方面展開研究。
生物陰極型微生物燃料電池是一種利用微生物作為催化劑來實現陰極電子受體還原的新型微生物燃料電池，它能在降低微生物燃料電池成本的同時在陰極實現特殊污染物的去除。其中以硝態氮為電子受體的生物陰極微生物燃料電池電池更引起了人們的關注，利用這個特點可以進行生物脫氮。

微生物在鹽水溶液中的情況與滲透壓的實驗是相似的。微生物的單位結構是細胞，細胞壁相當于半滲透膜，在氯離子濃度小于等于2000mg/L時，細胞壁可承受的滲透壓為0.5-1.0大氣壓，即使加上細胞壁和細胞質膜有一定的堅韌性和彈性，細胞壁可承受的滲透壓也不會大于5-6大氣壓。但當水溶液中的氯離子濃度在5000mg/L以上時，滲透壓大約將增大至10-30大氣壓，在這樣大的滲透壓下，微生物體內的水分子會大量滲透到體外溶液中，造成細胞失水而發生質壁分離，嚴重者微生物死亡。在日常生活中，人們用食鹽（氯化鈉）腌漬蔬菜和魚肉，滅菌防腐保存食物，就是運用了這個道理。工程經驗數據表明：當廢水中的氯離子濃度大于2000mg/L時，微生物的活性將受到抑止，COD去除率會明顯下降；當廢水中的氯離子濃度大于8000mg/L時，會造成污泥體積膨脹，水面泛出大量泡沫，微生物會相繼死亡。 
不過，經過長期馴化，微生物會逐漸適應在高濃度的鹽水中生長繁殖。目前已經有人馴化出能夠適應10000mg/L以上氯離子或硫酸根濃度的微生物。但是，滲透壓的原理告訴我們，已經適應在高濃度的鹽水中生長繁殖的微生物，細胞液的含鹽濃度是很高的，一旦當廢水中的鹽分濃度較低或很低時，廢水中的水分子會大量滲入微生物體內，使微生物細胞發生膨脹，嚴重者破裂死亡。因此，經過長期馴化并能逐漸適應在高濃度的鹽水中生長繁殖的微生物，對生化進水中的鹽分濃度要求始終保持在相當高的水平，不能忽高忽低，否則微生物將會大量死亡。 

什么叫好氧生化處理？什么叫兼氧生化處理？二者有何區別？ 
生化處理根據微生物生長對氧環境的要求的不同，可分為好氧生化處理與缺氧生化處理兩大類，缺氧生化處理又可分為兼氧生化處理和厭氧生化處理。在好氧生化處理過程中，好氧微生物必須在大量氧的存在下生長繁殖，并降低廢水中的有機物質；而兼氧生化處理過程中，兼氧微生物只需要少量氧即可生長繁殖并對廢水中的有機物質進行降解處理，如果水中氧太多，兼氧微生物反而生長不好從而影響它對有機物質的處理效率。 

采用間歇曝氣運行方式，提升潛流人工濕地生活污水處理系統中的溶解氧濃度，強化脫氮效果。結果表明，間歇曝氣運行方式有效提高了濕地內部溶解氧水平，曝氣時溶解氧濃度可達6~9 mg/L，停止曝氣后，溶解氧濃度迅速下降至0.5 mg/L以下，在濕地內部營造了一種交替的好氧和缺氧環境，分別促進好氧硝化和缺氧反硝化作用。在水力停留時間為3 d的情況下，間歇曝氣潛流人工濕地系統對氨氮、總氮和COD的去除率分別可達到98.0%、87.6%和96.3%，較常規潛流人工濕地系統分別提高了74.1%、56.4%和18.1%，實現了氨氮、總氮和COD的同步高效去除。
流人工濕地對有機物去除率通常可達到80%以上，但對于氨氮和總氮的去除率均僅有20%~50%。微生物硝化和反硝化作用是潛流人工濕地主要脫氮機制，其中，好氧硝化作用通常是濕地生物脫氮的限速步驟。因此，充足的溶解氧（DO）供給是保證氨氮硝化過程順利進行的關鍵。

傳統潛流人工濕地主要通過濕地植物根系泌氧獲得可利用的溶解氧，但由于根系泌氧量有限，很難滿足有機物降解、硝化作用等好氧生化過程對氧的需求。連續曝氣運行方式可有效提高潛流人工濕地有機物和氨氮（(NH4+-N）的去除率，但是濕地內高溶解氧環境導致反硝化過程受到抑制，總氮（TN）去除率較低。