一體化污水處理設(shè)備WSZ-AO-1.5

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厭氧生物處理技術(shù)在水處理行業(yè)中一直都受到環(huán)保工作者們的青睞，由于其具有良好的去除效果，更高的反應(yīng)速率和對(duì)毒性物質(zhì)更好的適應(yīng)，更重要的是由于其相對(duì)好氧生物處理廢水來(lái)說(shuō)不需要為氧的傳遞提供大量的能耗，使得厭氧生物處理在水處理行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。
但由于總體反應(yīng)式基于莫諾方程的厭氧處理受到低濃度廢水Ks的限制，所以厭氧在處理低濃度廢水方面沒(méi)有太大的空間，可近的一些報(bào)道和試驗(yàn)表明，厭氧如果提供合適的外部條件，在處理低濃度廢水方面仍然有非常高的處理效果。
我們可以根據(jù)厭氧反應(yīng)的原理加以動(dòng)力學(xué)方程推導(dǎo)出厭氧生物處理低濃度廢水尤其在處理生活污水方面的合適條件。

厭氧反應(yīng)四個(gè)階段
一般來(lái)說(shuō)，廢水中復(fù)雜有機(jī)物物料比較多，通過(guò)厭氧分解分四個(gè)階段加以降解：
（1）水解階段：高分子有機(jī)物由于其大分子體積，不能直接通過(guò)厭氧菌的細(xì)胞壁，需要在微生物體外通過(guò)胞外酶加以分解成小分子。廢水中典型的有機(jī)物質(zhì)比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被分解成短肽和氨基酸。分解后的這些小分子能夠通過(guò)細(xì)胞壁進(jìn)入到細(xì)胞的體內(nèi)進(jìn)行下一步的分解。
（2）酸化階段：上述的小分子有機(jī)物進(jìn)入到細(xì)胞體內(nèi)轉(zhuǎn)化成更為簡(jiǎn)單的化合物并被分配到細(xì)胞外，這一階段的主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸（VFA），同時(shí)還有部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產(chǎn)物產(chǎn)生。
（3）產(chǎn)乙酸階段：在此階段，上一步的產(chǎn)物進(jìn)一步被轉(zhuǎn)化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細(xì)胞物質(zhì)。
（4）產(chǎn)甲烷階段：在這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。這一階段也是整個(gè)厭氧過(guò)程為重要的階段和整個(gè)厭氧反應(yīng)過(guò)程的限速階段。
再上述四個(gè)階段中，有人認(rèn)為第二個(gè)階段和第三個(gè)階段可以分為一個(gè)階段，在這兩個(gè)階段的反應(yīng)是在同一類細(xì)菌體類完成的。前三個(gè)階段的反應(yīng)速度很快，如果用莫諾方程來(lái)模擬前三個(gè)階段的反應(yīng)速率的話，Ks（半速率常數(shù)）可以在50mg/l以下，μ可以達(dá)到5KgCOD/KgMLSS.d。而第四個(gè)反應(yīng)階段通常很慢，同時(shí)也是為重要的反應(yīng)過(guò)程，在前面幾個(gè)階段中，廢水的中污染物質(zhì)只是形態(tài)上發(fā)生變化，COD幾乎沒(méi)有什么去除，只是在第四個(gè)階段中污染物質(zhì)變成甲烷等氣體，使廢水中COD大幅度下降。同時(shí)在第四個(gè)階段產(chǎn)生大量的堿度這與前三個(gè)階段產(chǎn)生的有機(jī)酸相平衡，維持廢水中的PH穩(wěn)定，保證反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行。

一般來(lái)說(shuō)，影響Kh的因素很多，很難確定一個(gè)特定的方程來(lái)求解Kh，但我們可以根據(jù)一些特定條件的Kh，反推導(dǎo)出水解反應(yīng)器的容積和反應(yīng)條件。在實(shí)際工程實(shí)施中，有條件的話，針對(duì)要處理的廢水作一些Kh的測(cè)試工作。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外一些報(bào)道的研究，提出在低溫下水解對(duì)脂肪和蛋白質(zhì)的降解速率非常慢，這個(gè)時(shí)候，可以不考慮厭氧處理方式。對(duì)于生活污水來(lái)說(shuō)，在溫度15的情況下，Kh＝0.2左右。但在水解階段我們不需要過(guò)多的COD去除效果，而且在一個(gè)反應(yīng)器中你很難嚴(yán)格的把厭氧反應(yīng)的幾個(gè)階段區(qū)分開來(lái)，一旦停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，對(duì)工程的經(jīng)濟(jì)性就不太實(shí)用。如果就單獨(dú)的水解反應(yīng)針對(duì)生活污水來(lái)說(shuō)，COD可以控制到0.1的去除效果就可以了。物理化學(xué)法
物理化學(xué)法可有效去除農(nóng)家樂(lè)生活污水中的有機(jī)污染物和油脂，且物化法具有操作簡(jiǎn)單、投資少、體積小的特點(diǎn)，因而在農(nóng)家樂(lè)生活污水處理中應(yīng)用較廣。常用的物化法有混凝法和粗粒化法。
    混凝法
混凝法是通過(guò)在生活污水中投加混凝劑，在壓縮雙電層、電中和、吸附架橋、網(wǎng)捕卷掃的單獨(dú)或共同作用下，使膠體和懸浮粒子脫穩(wěn)之后形成大的聚集體，在重力作用下沉降，進(jìn)而與水體分離被去除的過(guò)程。通過(guò)對(duì)混凝過(guò)程的研究得出:決定混凝劑用量的階段主要為破乳階段;廢水經(jīng)混凝處理后，油、CODcr的去除率與原廢水中油、CODcr含量有關(guān)，污染物含量越高，去除率亦越高。因而其處理效果受水質(zhì)影響較大，處理效果往往不穩(wěn)定。不適合處理水質(zhì)波動(dòng)大，CODcr濃度高的農(nóng)家樂(lè)生活污水。
    粗粒化法
粗粒化法是利用油、水兩相對(duì)聚結(jié)材料親和力相差較大的特性，使油粒截流在材料表面及空隙內(nèi)并形成油膜，隨著油膜厚度的增大，在水力和浮力等的作用下油膜脫落合并聚結(jié)成較大的油粒。聚結(jié)后粒徑較大的油珠則易于從水中被分離。該法現(xiàn)常用于農(nóng)家樂(lè)生活污水的預(yù)處理。
    電化學(xué)法
電化學(xué)法是利用陽(yáng)極材料氧化生成的金屬離子溶于水后與OH-生成多核羥基配合物，使廢水中的有機(jī)物因發(fā)生混凝作用而形成大的絮凝體;陰極則還原生成H2等氣體，通過(guò)氣浮作用帶動(dòng)絮凝體上浮而被去除，同時(shí)電場(chǎng)可直接氧化去除廢水中的某些有機(jī)物。其優(yōu)點(diǎn)是既可以作為單獨(dú)的處理工藝，又可以與其他技術(shù)相結(jié)合形成復(fù)合處理工藝;優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)產(chǎn)生二次污染;設(shè)備小巧、易操作。缺點(diǎn)是耗能較多、成本很高。電化學(xué)法主要包括電凝聚法、微電解-電解法、脈沖電絮凝法等。列如有人釆用電凝聚法處理農(nóng)家樂(lè)餐飲廢水，研究發(fā)現(xiàn):進(jìn)水pH值、電導(dǎo)率和電流密度不會(huì)影響污染物的去除率;實(shí)驗(yàn)中污水的油脂去除率高于94%;且電凝聚法還能夠調(diào)節(jié)廢水的pH值。該法在電價(jià)低廉的地區(qū)有一定的適用性。
污水處理中的微生物種類很多，主要有菌類，藻類以及動(dòng)物類。
1、細(xì)菌
細(xì)菌的適應(yīng)性強(qiáng)，增長(zhǎng)速度快。根據(jù)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物需求的不同，可將細(xì)菌分為自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌兩大類。自養(yǎng)菌利用各種無(wú)機(jī)物（CO2、HCO3-、NO3-、PO3-4等）為營(yíng)養(yǎng)將其轉(zhuǎn)化為另一種無(wú)機(jī)物，釋放出能量，合成細(xì)胞物質(zhì)，其碳源、氮源和磷源皆為無(wú)機(jī)物。異養(yǎng)菌以有機(jī)碳作碳源，有機(jī)或無(wú)機(jī)氮為氮源，將其轉(zhuǎn)化為CO2、H2O、NO3-、CH4、NH3等無(wú)機(jī)物，釋放出能量，合成細(xì)胞物質(zhì)。污水處理設(shè)施中的微生物主要是異養(yǎng)菌。
2、真菌
真菌包括霉菌和酵母菌。真菌是好氧菌，以有機(jī)物為碳源，生長(zhǎng)pH為2?9，pH為5.6。真菌需氧量少，只有細(xì)菌的一半。真菌常出現(xiàn)于低pH值、分子氧較少的環(huán)境中。
真菌絲體對(duì)活性污泥的凝聚起到骨架作用，但過(guò)多絲狀菌的出現(xiàn)會(huì)影響污泥的沉淀性能，而引起污泥膨脹。真菌在污水處理的作用是不可忽視的。
3、藻類
藻類是單細(xì)胞和多細(xì)胞的植物性微生物。它含有葉綠素，利用光合作用同化二氧化碳和水放出氧氣，吸收水中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素合成自身細(xì)胞。
4、原生動(dòng)物
原生動(dòng)物是低等的能進(jìn)行分裂增殖的單細(xì)胞動(dòng)物。污水中的原生動(dòng)物既是水質(zhì)凈化者又是水質(zhì)指示物。絕大多數(shù)原生動(dòng)物屬于好氧異養(yǎng)型。在污水處理中，原生動(dòng)物的作用沒(méi)有細(xì)菌重要，但由于大多數(shù)原生動(dòng)物能吞食固態(tài)有機(jī)物和游離細(xì)菌，所以有凈化水質(zhì)的作用。原生動(dòng)物對(duì)環(huán)境的變化比較敏感，在不同的水質(zhì)環(huán)境中出現(xiàn)不同的原生動(dòng)物，所以是水質(zhì)指示物。例如，溶解氧充足時(shí)鐘蟲大量出現(xiàn)，溶解氧低于1㎎/L時(shí)出現(xiàn)較少，也不活躍。
5、后生動(dòng)物
后生動(dòng)物是多細(xì)胞動(dòng)物。在污水處理設(shè)施和穩(wěn)定塘中常見的后生動(dòng)物有輪蟲、線蟲和甲殼類的動(dòng)物。
后生動(dòng)物皆為好氧微生物，生活在較好的水質(zhì)環(huán)境中。后生動(dòng)物以細(xì)菌、原生動(dòng)物、藻類和有機(jī)固體為食，它們的出現(xiàn)表明處理效果較好，是污水處理的指示性生物。