玻璃鋼地埋式污水處理裝置
生物膜結(jié)構(gòu)及處理污水的原理
生物膜法是模擬了自然界中土壤自凈的一種污水處理法，它使微生物群體附著于固體填料的表面，形成生物膜。當(dāng)廢水流經(jīng)新設(shè)置的濾料表面，游離態(tài)的微生物及懸浮物通過(guò)吸附作用附著在濾料表面，構(gòu)成了生物膜。隨著污水的流入，微生物不斷生長(zhǎng)繁殖從而使生物膜逐步增厚，經(jīng)過(guò)10~30d左右，就可形成成熟的工作正常的生物膜。生物膜一般呈蓬松的絮狀結(jié)構(gòu)，微孔較多，表面積很大，因此具有很強(qiáng)的吸附作用，有利于微生物進(jìn)一步對(duì)這些被吸附的有機(jī)物的分解和利用。當(dāng)生物膜增厚到一定程度，將受到水力的流涮作用而發(fā)生剝落。適當(dāng)?shù)膭兟淇墒股锬さ玫礁?。生物膜的外表層的微生物一般為好氣菌，因而稱好氣層。內(nèi)層因受氧擴(kuò)散的影響而供氧不足，因而使厭氧菌大量繁殖形成厭氧層。
生物膜微生物以吸附和沉積于膜上的有機(jī)物為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，將一部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化為細(xì)胞物質(zhì)進(jìn)行繁殖生長(zhǎng)，成為生物膜中新的活性物質(zhì)，另一部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化
為排泄物，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中釋放能量，滿足微生物生長(zhǎng)的需要。增殖的生物膜脫落后進(jìn)入廢水，在二次沉淀池中被截留下來(lái)，成為污泥。如果有機(jī)物負(fù)荷比較高，生物膜對(duì)吸附的有機(jī)物來(lái)不及氧化分解時(shí)，能形成不穩(wěn)定的污泥，這類污泥需要進(jìn)行再處理。
污水處理中活性污泥法與生物膜法的比較
活性污泥法與生物膜法具有不同的工藝特點(diǎn)
固著于固體表面上的生物膜對(duì)廢水水質(zhì)、水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，操作穩(wěn)定性好;而活性污泥法常用于特定水質(zhì)、低濃度的污水處理，而且污水中含有足夠的可溶性、易分解的有機(jī)物，但處理廢水中的膠狀污染物較為理想。
生物膜法不會(huì)發(fā)生污泥膨脹，產(chǎn)生的污泥量少，運(yùn)行管理較方便，且節(jié)能，易于維護(hù)管理，動(dòng)力費(fèi)用低;而活性污泥法在步中要攪動(dòng)，導(dǎo)致曝氣池會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，污泥膨脹，而且還需要空氣壓縮、攪動(dòng)、污泥回流等耗費(fèi)動(dòng)力設(shè)備的過(guò)程，所以在動(dòng)力方面則花費(fèi)較大。
活性污泥法需要人為地從空氣壓縮機(jī)站送入壓縮空氣，通過(guò)鋪設(shè)在曝氣池底部的空氣擴(kuò)散裝置，以細(xì)小氣泡的形式進(jìn)入污水中;生物膜法則采用自然通風(fēng)供氧。
活性污泥法對(duì)污水的沖擊負(fù)荷比較敏感;生物膜法有一定的抗沖擊負(fù)荷能力。
活性污泥法污水與污泥一直處在接觸混合狀態(tài)，而且是絮凝狀態(tài)，導(dǎo)致污泥沉降性能較差，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)污泥上浮;生物膜法的污泥沉降性能良好，宜于固液分離。
活性污泥法需要水溫在15~20℃;生物膜法在低水溫條件下能保持一定的凈化功能。
活性污泥法具有很好的脫氮除磷功能，生物膜法則具有較好的硝化與脫氮功能。
生物膜法有膜，有固體濾料存在，時(shí)間長(zhǎng)了就存在污水腐蝕問(wèn)題，而活性污泥法就不存在此問(wèn)題。
活性污泥法與生物膜法中的生物相不同
生物膜法參與凈化反應(yīng)微生物多樣化，生物的食物鏈長(zhǎng);而活性污泥法則相對(duì)較少，但微生物和污水中的物質(zhì)也可以形成相對(duì)復(fù)雜的生物鏈。
由于微生物附著于固體表面，即使增殖速度慢的微生物也能生長(zhǎng)繁殖。而在活性污泥法中，世代期比停留時(shí)間長(zhǎng)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。
在，有機(jī)物代謝較多的轉(zhuǎn)移為能量，合成新細(xì)胞即剩余污泥量較少;經(jīng)過(guò)沉淀濃縮的污泥從沉淀池底部排出，其中大部分作為接種污泥回流至曝氣池，以保證曝氣池內(nèi)的懸浮固體濃度和微生物濃度都是同營(yíng)養(yǎng)級(jí)的微生物，而且污染物在很大程度上從污水中轉(zhuǎn)移到了這些剩余污泥中，所以活性污泥法的剩余污泥量則較多。
活性污泥中的微生物可事先人為培養(yǎng)控制其生長(zhǎng)，運(yùn)行靈活性較強(qiáng)。生物膜法中的微生物難以人為控制，運(yùn)行靈活性較差。
生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是一種浸沒(méi)曝氣式生物濾池，曝氣池與生物濾池相結(jié)合產(chǎn)生的綜合性污水處理工藝，它的優(yōu)點(diǎn)是抗沖擊的能力強(qiáng)，容積負(fù)荷高。生物接觸氧化法的供氧十分充足，使膜的更新速度變快，提高了生物膜的活性，增強(qiáng)其抗沖擊能力，減少污染，降低機(jī)械的耗損，但是生物接觸氧化法的濾料要經(jīng)常的管理，避免發(fā)生堵塞。
生物濾池法
生物濾池法的基本流程是由初沉池、生物濾池和二沉池三部分組成的。主要成分包括：
1、塔式生物濾池。比傳統(tǒng)的生物濾池的負(fù)荷更高，層次更分明、堵塞可能性更小，占地面積面積小等優(yōu)點(diǎn)。
2、有高負(fù)荷生物濾池。處理效果更好好，去除率可達(dá)90%以上，其出水可降到25mg/L以下，且出水水質(zhì)非常穩(wěn)定。其缺點(diǎn)是占地面積過(guò)大，容易堵塞，影響環(huán)境衛(wèi)生。
移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器
移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器是一種新的生物膜污水處理技術(shù)，它介于生物接觸氧化法與生物流化床法之間。能夠解決生物接觸氧化法中濾料堵塞的問(wèn)題。此方法的特點(diǎn)：微生物濃度高、食物鏈長(zhǎng)，對(duì)進(jìn)水的流量和濃度變化有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。
移動(dòng)床生物膜的結(jié)構(gòu)緊密，因此具有占地面積小，能源消耗低的特點(diǎn)，很明顯的降低了投資運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，由于這些優(yōu)點(diǎn)該技術(shù)被廣泛的應(yīng)用。
玻璃鋼地埋式污水處理裝置生物流化床
生物流化床技術(shù)是利用氣體或液體，使附著微生物的固體顆粒狀濾料呈流態(tài)化，對(duì)污水進(jìn)行凈化的技術(shù)。生物流化床法充分利用了微生物不同生命活動(dòng)階段的特征，根據(jù)微生物的生長(zhǎng)特點(diǎn)將處理階段劃分為固定床階段、流化床階段、液體輸送階段三個(gè)階段。生物流化床的主要優(yōu)點(diǎn)：
1、容積負(fù)荷高，抗沖擊能力強(qiáng)。由于生物流化床的載體是采用小粒徑固體顆粒，且載體成流態(tài)化，所以生物流化床的單位體積表面積要比其他生物膜法的大很多且抗擊能力要較其他生物處理法高。
2、凈化效果好。由于載體顆粒一直處于劇烈的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而導(dǎo)致界面的不斷更新，這樣不僅有利于微生物對(duì)污染物的吸附和降解，更能加快生化反應(yīng)速率，進(jìn)而使凈化效果得到提高。
3、微生物的活性較強(qiáng)。由于生物顆粒不斷地相互碰撞與摩擦，使生物膜的厚度較薄且均勻。對(duì)于同類污水而言，在同等的處理?xiàng)l件下，生物膜不僅反應(yīng)速率快且呼吸率也非?？欤晕⑸锏幕钚暂^強(qiáng)。
生物膜在污水處理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
1、對(duì)進(jìn)出水的水質(zhì)和水量的適應(yīng)性*。
2、生物膜法管理便捷、運(yùn)費(fèi)低廉。
3、生物法對(duì)環(huán)境的溫度的要求很高，如果氣溫過(guò)高或過(guò)低會(huì)影響膜運(yùn)行的活力，導(dǎo)致膜的損壞。
4、此載體的比表面積對(duì)生物膜處理的效果影響很大。
5、能夠克服活性污泥法中污泥絲狀膨脹的缺點(diǎn)，使剩余污泥量明顯的減少。
6、生物膜法屬于消耗品，膜需要定期的更新，避免引起濾料的破損和堵塞，降低出水水質(zhì)。
水解在化學(xué)上指的是化合物與水進(jìn)行的一類反應(yīng)的總稱。比如，酯類物質(zhì)水解生成醇和有機(jī)酸的反應(yīng)。在廢水生物處理中，水解指的是有機(jī)物(基質(zhì))進(jìn)入細(xì)胞前，在胞外進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)。這一階段為典型的特征是生物反應(yīng)的場(chǎng)所發(fā)生在細(xì)胞外，微生物通過(guò)釋放胞外自由酶或連接在細(xì)胞外壁上的固定酶來(lái)完成生物催化氧化反應(yīng)(主要包括大分子物質(zhì)的斷鏈和水溶)。研究表明，自然界的許多物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、糖類、脂肪等)能在好氧、缺氧或厭氧條件下順利進(jìn)行水解。
酸化則是一類典型的發(fā)酵過(guò)程。這一階段的基本持征是微生物的代謝產(chǎn)物主要為各種有機(jī)酸(如乙酸、丙酸、下酸等)。水解菌實(shí)際上是一種具有水解能力的發(fā)酵細(xì)菌，水解是耗能過(guò)程，發(fā)酵細(xì)菌付出能量進(jìn)行水解的目的，是為了取得能進(jìn)行發(fā)酵的水镕性基質(zhì)，并通過(guò)胞內(nèi)的生化反應(yīng)取得能源，同時(shí)排除代謝產(chǎn)物(厭氧條件下主要為各種有機(jī)酸)。實(shí)際工程中希望將產(chǎn)酸過(guò)程控制在小范圍。因?yàn)樗峄筽H值下降太多時(shí)，不利于水解的進(jìn)行。
水解(酸化)與厭氧消化的區(qū)別
從原理上講，水解(酸化)是厭氧消化過(guò)程的、二兩個(gè)階段但水解(酸化)工藝和厭氧消化追求的目標(biāo)不同，因此是截然不同的處理方法。水解(酸化)系統(tǒng)中的的目的主要是將原水中的非溶解態(tài)有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機(jī)物，特別是工業(yè)廢水處理，主要是將其中難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到馕镔|(zhì)，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧生物處理?？紤]到后續(xù)好氧處理的能耗問(wèn)題，水解(酸化)主要用于低濃度難降解廢水的預(yù)處理。在混合厭氧消化系統(tǒng)中，水解酸化是和整個(gè)消化過(guò)程有機(jī)地結(jié)臺(tái)在一起，共處于一個(gè)反應(yīng)器中，水解、酸化的目的是為混合厭氧消化過(guò)程中的甲烷化階段提供基質(zhì)。而兩相厭氧消化中的產(chǎn)酸段(產(chǎn)酸相)是將混合厭氧消化中的產(chǎn)酸段和產(chǎn)甲烷段分開(kāi)，以便形成各自的*環(huán)境，同時(shí)，產(chǎn)酸相對(duì)所產(chǎn)生的酸的形態(tài)也有要求(主要為乙酸)。此外，廢水中如含有高濃度的硝咳鹽、亞硝酸鹽、硫酸盆、亞硫酸鹽時(shí)，這些物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物不僅對(duì)甲烷苗有毒，而且影響沼氣的質(zhì)量，也在產(chǎn)酸相中予以去除。
膜—生物反應(yīng)器（MBR），是膜分離與生物處理技術(shù)組合而成的污水生物處理新工藝，這種反應(yīng)器綜合了膜處理技術(shù)和生物處理技術(shù)帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)，它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子物質(zhì)截留住，省掉二沉池，截留的活性污泥混合液中微生物絮體和較大分子有機(jī)物，停留在生物反應(yīng)器內(nèi)，使生物反應(yīng)器內(nèi)獲得高生物濃度，并延長(zhǎng)有機(jī)固體停留時(shí)間，因此，膜—生物反應(yīng)器工藝通過(guò)膜分離技術(shù)大大強(qiáng)化了生物反應(yīng)器的功能。另外，MBR占地面積小，幾乎不排剩余污泥，具有較高的抗沖擊能力。
