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農(nóng)村生活污水治理一體化設(shè)施
  • 發(fā)布日期:2020-04-28      瀏覽次數(shù):703
    • 農(nóng)村生活污水治理一體化設(shè)施

      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、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)。
      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。


      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??捎梦⑸锏谋仍鲩L(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。


      農(nóng)村生活污水治理一體化設(shè)施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。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。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;

      廢水的一級(jí)處理,主要去除廢水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì),物理處理法大部分只能完成一級(jí)處理的要求。經(jīng)過(guò)一級(jí)處理的廢水,BOD一般可去除30%左右,達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。一級(jí)處理屬于二級(jí)處理的預(yù)處理。
      廢水的二級(jí)處理,主要去除廢水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)(BOD,COD物質(zhì)),去除率可達(dá)90%以上,使有機(jī)污染物達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
      廢水的三級(jí)處理,進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物、氮和磷等能夠?qū)е滤w富營(yíng)養(yǎng)化的可溶性無(wú)機(jī)物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。
      廢水處理的整個(gè)過(guò)程為通過(guò)粗格刪的原廢水經(jīng)過(guò)廢水提升泵提升后,經(jīng)過(guò)格刪或者篩率器,之后進(jìn)入沉砂池,經(jīng)過(guò)砂水分離的廢水進(jìn)入初次沉淀池,以上為一級(jí)處理(即物理處理),初沉池的出水進(jìn)入生物處理設(shè)備,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反應(yīng)器有曝氣池,氧化溝等,生物膜法包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法和生物流化床),生物處理設(shè)備的出水進(jìn)入二次沉淀池,二沉池的出水經(jīng)過(guò)消毒排放或者進(jìn)入三級(jí)處理,一級(jí)處理結(jié)束到此為二級(jí)處理,三級(jí)處理包括生物脫氮除磷法,混凝沉淀法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。

      二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設(shè)備,一部分進(jìn)入污泥濃縮池,之后進(jìn)入污泥消化池,經(jīng)過(guò)脫水和干燥設(shè)備后,污泥被后利用。
      A/O法脫氮工藝的特點(diǎn):
      (a) 流程簡(jiǎn)單,勿需外加碳源與后曝氣池,以原污水為碳源,建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用較低;
      (b) 反硝化在前,硝化在后,設(shè)內(nèi)循環(huán),以原污水中的有機(jī)底物作為碳源,效果好,反硝化反應(yīng)充分;
      (c) 曝氣池在后,使反硝化殘留物得以進(jìn)一步去除,提高了處理水水質(zhì);
      (d) A段攪拌,只起使污泥懸浮,而避免DO的增加。O段的前段采用強(qiáng)曝氣,后段減少氣量,使內(nèi)循環(huán)液的DO含量降低,以保證A段的缺氧狀態(tài)。

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