加油站地埋式污水處理系統(tǒng)
各種曝氣器的優(yōu)缺點
現(xiàn)在世界主流，數(shù)量上還是盤式曝氣器比較多，不過管式有取代它的趨勢，而且是很明顯的。
現(xiàn)在主要使用的是微孔曝氣器，從材質(zhì)上分，主要分為：陶瓷 剛玉;或者 膜式(包括盤式和管式)曝氣器，各有優(yōu)點利弊，不過膜式是的主流，剛玉和陶瓷在國外已經(jīng)使用得越來越少了。
一、從傳氧效率上說，好的 剛玉和陶瓷曝氣器，不比膜式的微孔曝氣器差，甚至要高一點(這種材質(zhì)的盤式EDI也有，質(zhì)量還不錯，不過相對來說太貴了;現(xiàn)在在歐美也基本不用了，在中國更加推不出)。他們的原理，是把一堆混合物，石英沙、石灰之類的東西倒入膜具成型，然后經(jīng)過幾個工藝段燒制，使得里面部分的混合物燒沒了，充滿孔隙，當空氣經(jīng)過這些孔隙的時候，就會被分割成微小氣泡。(我沒生產(chǎn)過這玩意，不知說得對不對，歡迎指正)。
剛玉陶瓷曝氣器的大缺點，在于他們的孔隙會結(jié)垢。曝氣器一開始運行的時候，壓力損失是比較穩(wěn)定，但運行到一定時期后，壓頭損失會突然急劇增大——這就是結(jié)垢的原因了。具體結(jié)垢成因分兩類，以后專門跟帖討論。
這種狀況無法避免，就算你一直連續(xù)曝氣不停，也會長。不過據(jù)某些我碰到的客戶說，他們地區(qū)有點特殊的生活污水水質(zhì)，不存在這種狀況，但誰知道呢?他們只是憑感覺，也沒有提供數(shù)據(jù)，我也不好繼續(xù)問。
生物垢生成后，解決的辦法主要有兩種：1、加往曝氣管里面加酸清洗，邊運行邊加。這種控制已經(jīng)很成熟。不過污水廠穩(wěn)定狀態(tài)后，很多系統(tǒng)12小時左右就要加一次，至于用量多少，要看具體情況了。
把曝氣頭拆卸下來，丟到爐子里燒。燒完就可以再生，接近全新的狀態(tài)——不過比較麻煩。
按照主流觀點，剛玉和陶瓷曝氣器是可以運行的，不會損壞的。其實具體到每個品牌，并非這樣。因為剛玉或陶瓷曝氣器生產(chǎn)的工序相對較多，從材料和工序都要比較嚴格地執(zhí)行，才能出精品。如果工序或材料沒把好關(guān)，就會導致在使用一段時期后，孔隙中某些東西脫落，孔隙變大，傳氧效率下降?？梢哉f，單從樣品上，你要判斷一個剛玉或者陶瓷曝氣器的質(zhì)量，難度是相當大的——比判斷膜式微孔曝氣器更加困難。
從成本上說，剛玉和陶瓷 比 橡膠膜式的，要貴，要貴，這也是他們用得越來越少的原因。當然，這個貴是相對的，你拿國產(chǎn)的剛玉陶瓷，和進口的膜式曝氣器比，就要便宜。
剛玉陶瓷曝氣器沒有止回功能，一般只有盤式，我也只見過盤式。
膜式微孔曝氣器，結(jié)構(gòu)基本是比較簡單的。里面一個支撐盤(或管)，然后把膜套在外面，通過擰緊，或者不銹鋼卡箍的方式，固定，就OK了。曝氣器和供氣管道的連接，一般有 螺紋連接 和 安裝連接兩種。
膜式曝氣器核心部分，在于曝氣膜本身。有兩個關(guān)鍵點：打孔方式、材質(zhì)。
打孔方式主要有兩種：激光打孔和機械打孔。激光打孔是通過激光照射，在膜的表面燒出一個小孔。缺點是有損料，而且孔周邊部分的橡膠也變質(zhì)了，閉合性能差，在國外基本不采用。機械打孔，是用精密刀具，把膜的表面切開，一般應該是無損料，這樣在鼓氣的時候，孔張開，不曝氣的時候孔自動閉合，防止回漏。
現(xiàn)在順便夾帶些私貨，推推自己的產(chǎn)品。EDI的膜片經(jīng)過100萬次開閉合的耐久性試驗，每5秒鐘開/閉合一次，經(jīng)過100萬次后，證明閉合性能依然相當良好——當然現(xiàn)在每個品牌的曝氣器都這樣宣稱了。
言歸正傳。
現(xiàn)在膜的材質(zhì)，常用是 EPDM(三元乙丙橡膠)。這種橡膠從耐久性、壽命、抗老化，親水性等各方面考慮，都是優(yōu)選擇。生物污水采用這種橡膠是合適的，常規(guī)的工業(yè)廢水也應該選用這種材質(zhì)的膜。
具體到每個品牌的橡膠材質(zhì)，一些配方，則是曝氣器商核心的東西了。因為這直接影響這曝氣器的性能和壽命。比如，你想把孔打密一點，打細一點，這樣能提高傳氧效率。但是如果材質(zhì)達不到一定要求，孔打細了，可能一曝氣就把膜撕裂。大家如果有機會接觸，不妨對比一下各個廠家的膜片打孔密度。還有，一般好的橡膠膜，表面的光澤是比較少的，像皮鞋一樣發(fā)亮那種，其實橡膠的含硫量比較多，用久了容易老化和發(fā)硬，壓損會增大。
不過它也有外來危害，主要是：烴類、芳香族。如果污水中大量存在這些化學物質(zhì)，就不能考慮EPDM了。EPDM耐溫是176攝氏度以下。
生物接觸氧化法
生物接觸氧化工藝是利用填料作為生物載體，微生物在曝氣充氧的條件下生長繁殖，富集在填料表面上形成生物膜，其生物膜上的生物相豐富，有細菌、真菌、絲狀菌、原生動物、后生動物等組成比較穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，溶解性的有機污染物與生物膜接觸過程中被吸附、分解和氧化，氨氮被氧化或轉(zhuǎn)化成高價形態(tài)的硝態(tài)氮。反應過程如下：
生物接觸氧化法的主要優(yōu)點是處理能力大，dui沖擊負荷有較強的適應性，污泥生成量少；缺點是填料間水流緩慢，水力沖刷小，如果不另外采取工程措施，生物膜只能自行脫落，更新速度慢，膜活性受到影響，某些填料，如蜂窩管式填料還易引起堵塞，布水布氣不易達到均勻。另外填料價格較貴，加上填料的支撐結(jié)構(gòu)，投資費用較高。
現(xiàn)有生物接觸氧化法在曝氣充氧方式、生物填料上都有所改進。國內(nèi)填料已從初的蜂窩管式填料，經(jīng)軟性填料、半軟性填料，發(fā)展到近幾年的YDT彈性立體填料；曝氣充氧方式也從初的單一穿孔管式，發(fā)展到現(xiàn)在的微孔曝氣頭直接充氧以及穿孔管中心導流筒曝氣循環(huán)式。在一定程度上，促進了膜的更新，改善了傳質(zhì)效果。
膜生物反應器
膜生物反應器是指以超濾膜組件作為取代二沉池的泥水分離單元設(shè)備，并與生物反應器組合構(gòu)成的一種新型生物處理裝置，英文稱之為Membrane Bioreactor。由于超濾膜能夠很好的截留來自生物反應器混合液中的微生物絮體、分子量較大的有機物及其他固體懸浮物質(zhì)，并使之重新返回生化反應器中，這就使反應器內(nèi)的活性污泥濃度得以大大提高，從而能夠有效的提高有機物的去除率。用于膜生物反應器的膜有微濾膜和超濾膜。
水處理容量小是膜生物反應器法經(jīng)濟，水處理容量大時活性污泥法經(jīng)濟。
生物膜法和活性污泥法一樣，同屬好氧生物處理方法。但活性污泥法是依靠曝氣池中懸浮流動著的活性污泥來分解有機物的，而生物膜法則主要依靠固著于載體表面的微生物膜來凈化有機物。
1 與活性污泥法相比，生物膜法具有以下特點：
①固著于固體表面上的生物膜對廢水水質(zhì)、水量的變化有較強的適應性，操作穩(wěn)定性好。
②不會發(fā)生污泥膨脹，運轉(zhuǎn)管理較方便。
③由于微生物固著于固體表面，即使增殖速度慢的微生物也能生長繁殖。而在活性污泥法中，世代期比停留時間長的微生物被排出曝氣池，因此，生物膜中的生物相更為豐富，且沿水流方向膜中生物種群具有一定分布。
④因高營養(yǎng)級的微生物存在，有機物代謝時較多的轉(zhuǎn)移為能量，合成熟細胞即剩余污泥量較少。
⑤采用自然通風供氧。
⑥活性生物難以人為控制，因而在運行方面靈活性較差。
⑦由于載體材料的比表面積小，故設(shè)備容積負荷有限，空間效率較低。
國外的運行經(jīng)驗表明，在處理城市污水時，生物濾池處理廠的處理效率比活性污泥法處理廠略低。50%的活性污泥法處理廠BOD去除率高于到91%，50％的生物濾池處理廠BOD去除率為83%。
加油站地埋式污水處理系統(tǒng)生物膜分類
按生物膜與廢水的接觸方式不同，可分為填充式和浸漬式兩類：
填充式生物膜法中，廢水和空氣沿固定的填料或轉(zhuǎn)動的盤片表面流過，與其上生長的生物膜接觸，典型設(shè)備有生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤。
浸漬式生物膜法中，生物膜載體*浸沒在水中，通過鼓風曝氣充氧。如載體固定，稱為接觸氧化法；如載體流化則稱為生物流化床。目前所用的生物膜法多數(shù)是好氧裝置，少數(shù)是厭氧形式，如厭氧濾池和厭氧流化床等。
生物膜的形成及特點
生物膜法處理廢水的原理就是使廢水與生物膜接觸，進行固、液相的物質(zhì)交換，利用膜內(nèi)微生物將有機物氧化，使廢水獲得凈化，同時，生物膜內(nèi)微生物不斷生長與繁殖。
生物膜在載體上的生長過程是這樣的：當有機廢水或由活性污泥懸浮液培養(yǎng)而成的接種液流過載體時，水中的懸浮物及微生物被吸附于固相表面上，其中的微生物利用有機底物而生長繁殖，逐漸在載體表面形成一層粘液狀的生物膜，這層生物膜具有生物化學活性，又進一步吸附、分解廢水中呈懸浮、膠體和溶解狀態(tài)的污染物。
生物膜是高親水物質(zhì)，在污水不斷在其表面更新的條件下，在其外側(cè)總存在著一層附著水層。同時，膜又是微生物高度集中的物質(zhì)，在膜的表面和一定深度的內(nèi)部繁殖著大量的各類微生物和微型動物，并形成：有機物-細菌-原生動物（后生動物）的食物鏈。
為了保持好氧生物膜的活性，除了提供廢水營養(yǎng)物質(zhì)外，還應創(chuàng)造一個良好的好氧條件，亦即向生物膜供氧，在填充式生物膜法設(shè)備中，常采用自然通風或強制自然通風供氧。氧透入生物膜的深度取決于它在膜中的擴散系數(shù)、固液界面處氧的濃度和膜內(nèi)微生物的氧利用率。
活性污泥中復雜的微生物與廢水中的有機營養(yǎng)物形成了復雜的食物鏈。zui先擔當凈化任務(wù)的是異氧菌和腐生性真菌，細菌特別是球狀細菌起著關(guān)鍵的作用，優(yōu)良運轉(zhuǎn)的活性污泥，是以絲狀菌為骨架由球狀菌組成的菌膠團。沉降性好，隨著活性污泥的正常運行，細菌大量繁殖，開始生長原生動物，是細菌一次捕食者?；钚晕勰喑Ｒ姷脑鷦游镉斜廾x、肉毛蟲、纖毛蟲和吸管蟲?；钚晕勰喑墒鞎r固著型的纖毛蟲、種蟲占優(yōu)勢;后生動物是細菌的二次捕食者，如輪蟲、線蟲等只能在溶解氧充足時才出現(xiàn)，所以當出現(xiàn)后生動物時說明處理水質(zhì)好轉(zhuǎn)標志。其性能指標包括：混合液懸浮固體 (MLSS)，污泥沉降比(SV)，污泥指數(shù)[污泥體積指數(shù)(SVI)，污泥密度指數(shù)(SDI)。
曝氣池是由微生物組成的活性污泥與污水中有機污染物物質(zhì)充分混合接觸，并進而降解吸收并分解的場所，它是活性污泥工藝的核心。曝氣系統(tǒng)的作用是向曝氣池供給微生物增長及分解有機物所必須的氧氣，并起混合攪拌作用，使活性污泥與有機物充分接觸。在曝氣池內(nèi)，懸浮的大量肉眼可觀察到的絮狀污泥顆粒這就叫做活性污泥絮體。隨著有機污染物被分解，曝氣池每天都凈增一部分活性污泥，這部分叫做剩余活性污泥。用污泥泵直接排出系統(tǒng)之外---污泥池。
