30噸/天一體化污水處理設(shè)備
污水生物脫氮的基本原理是：在好氧條件下通過(guò)硝化反應(yīng)先將氨氮氧化為硝酸鹽，再通過(guò)缺氧條件下的反硝化反應(yīng)將硝酸鹽異化還原成氣態(tài)氮從水中去除。由此而發(fā)展起來(lái)的生物脫氮工藝大多將缺氧區(qū)和好氧區(qū)分開(kāi)，形成分級(jí)硝化反硝化工藝，以便硝化與反硝化能夠獨(dú)立進(jìn)行。
隨著近代生物學(xué)的發(fā)展以及人們對(duì)生物技術(shù)的掌握，污水脫氮除磷技術(shù)由以單純的工藝改革向著以生物學(xué)特性研究、促進(jìn)工藝改革的方向發(fā)展，以達(dá)到低耗。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1）系統(tǒng)中硝化菌與聚磷菌間的矛盾主要在于泥齡。由于快速生物降解COD理論的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到反硝化菌與聚磷菌間的矛盾主要是由基質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)引起的，所以有研究者將工作的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到對(duì)碳源需求的研究上：一是通過(guò)改進(jìn)工藝將除磷和脫氮在空間和時(shí)間上分開(kāi)，分別設(shè)置厭氧、缺氧、好氧環(huán)境來(lái)滿(mǎn)足脫氮和除磷要求；一是尋找快速可替代有機(jī)碳源，使反硝化速率加快，脫氮效率提高。目前已有研究者在研究如何采用生物技術(shù)將城市污水的初沉污泥這種潛在的碳源高速、地轉(zhuǎn)化為快速有機(jī)碳源，達(dá)到提高污水除磷脫氮效果和廢物利用的雙重目的。
2）短程污水生物脫氮法由于具有節(jié)能、節(jié)約外加碳源、縮短水力停留時(shí)間和減少剩余污泥排放量等優(yōu)點(diǎn)受到關(guān)注。利用微生物動(dòng)力學(xué)特性的固有差異而實(shí)現(xiàn)亞硝酸菌和硝酸菌的動(dòng)態(tài)競(jìng)爭(zhēng)與選擇，尤其是通過(guò)降低溶解氧實(shí)現(xiàn)短程硝化的控制是對(duì)傳統(tǒng)生物脫氮處理的深化，但對(duì)活性污泥的沉降性能和污泥膨脹、低溶解氧下同步硝化與反硝化等問(wèn)題，有待于進(jìn)一步研究與完善。
3）在一般系統(tǒng)中，提高除磷效率往往伴隨著脫氮率的下降，因此有研究者設(shè)想如果將反硝化與除磷這兩個(gè)需碳源的過(guò)程合二為一，即在缺氧環(huán)境下利用亞硝酸鹽作為電子受體，同時(shí)進(jìn)行反硝化和超量聚磷，這樣可大大減少碳源需求量。已有研究者觀察到這種現(xiàn)象，并認(rèn)為存在反硝化聚磷菌（DNPAO）可同時(shí)進(jìn)行反硝化作用和超量聚磷，但在不同環(huán)境條件下，DNPAO的誘導(dǎo)增殖與代謝途徑的變化規(guī)律等仍有待研究。
污水排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷嚴(yán)格是目前世界各國(guó)的普遍發(fā)展趨勢(shì)，以控制水體富營(yíng)養(yǎng)化為目的的氮、磷脫除技術(shù)開(kāi)發(fā)已成為世界各國(guó)主要的奮斗目標(biāo)。我國(guó)對(duì)污水脫氮除磷技術(shù)的研究起步較晚，投入的資金也十分有限，研究水平仍處于發(fā)展階段。目前在污水脫氮除磷技術(shù)基礎(chǔ)理論沒(méi)有重大革新之前，充分利用現(xiàn)有的工藝組合，開(kāi)發(fā)技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)且符合國(guó)情的工藝應(yīng)是今后我國(guó)污水脫氮除磷技術(shù)發(fā)展的主要方向，主要體現(xiàn)在：
(1)開(kāi)展對(duì)生物脫氮除磷更深入的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)，優(yōu)化生物脫氮除磷組合工藝，開(kāi)發(fā)、經(jīng)濟(jì)的小型化、商品化脫氮除磷組合工藝。
(2)發(fā)展可持續(xù)污水處理工藝，朝著節(jié)約碳源、降低CO2釋放、減少剩余污泥排放以及實(shí)現(xiàn)氮磷回收和處理水回用等方向發(fā)展。
(3)大力開(kāi)發(fā)適合現(xiàn)有污水處理廠改造的污水脫氮除磷技術(shù)。
常用的污水脫氮除磷技術(shù)有：缺氧-好氧脫氮工藝；厭氧-好氧除磷工藝；厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝等。但是，在常規(guī)的生物脫氮除磷工藝中，污泥在厭氧、缺氧和好氧段之間往復(fù)循環(huán)。該污泥由硝化菌、反硝化菌、除磷菌以及其它多種微生物組成，由于不同菌的*生長(zhǎng)環(huán)境不同，脫氮與除磷之間存在著矛盾。實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)脫氮效果好時(shí)除磷效果較差，而除磷效果好時(shí)脫氮效果不佳。
因此，常規(guī)污水生物脫氮除磷技術(shù)流程存在著影響該工藝有效運(yùn)行的相互影響和制約的因素，主要表現(xiàn)為：①厭氧與缺氧段污泥量的分配比影響磷釋放或硝態(tài)氮反硝化的效果，厭氧段污泥量比例大則磷釋放效果好，但反硝化效果差；反之，則反硝化效果好，而磷釋放效果差；②原污水經(jīng)厭氧段進(jìn)入缺氧段，磷釋放與硝態(tài)氮反硝化爭(zhēng)奪碳源，當(dāng)原水中碳源不足時(shí)，磷釋放或反硝化不*；③硝化菌世代繁殖時(shí)間長(zhǎng)，要求較長(zhǎng)的污泥齡，但磷從系統(tǒng)中被去除主要是通過(guò)剩余污泥的排放，因此要提高除磷效率則要求短污泥齡。對(duì)于某些含高濃度氨氮的工業(yè)廢水，由于碳源不足，總氮的去除率較低。
難降解有機(jī)物是指被微生物分解時(shí)速度很慢，分解不*的有機(jī)物(也包括某些有機(jī)物的代謝產(chǎn)物)，這類(lèi)污染物易在生物體內(nèi)富集，也容易成為水體的潛在污染源。這類(lèi)污染物包括多環(huán)芳烴、鹵代烴、雜環(huán)類(lèi)化合物、有機(jī)氛化物、有機(jī)磷農(nóng)藥、表面活性劑、有機(jī)染料等有毒難降解有機(jī)污染物。這些物質(zhì)的共同特點(diǎn)是毒性大，成份復(fù)雜，化學(xué)耗氧量高，一般微生物對(duì)其幾乎沒(méi)有降解效果，如果這些物質(zhì)不加治理地向環(huán)境排放，勢(shì)必嚴(yán)重地污染環(huán)境和威脅人類(lèi)的身體健康。隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，人們合成了越來(lái)越多的有機(jī)物，其中難降解有機(jī)物占了很大比例，因此難降解有機(jī)物的治理研究已引起國(guó)內(nèi)外有關(guān)專(zhuān)家的高度重視，是目前水污染防治研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。
高濃度難降解有機(jī)廢水的處理，是目前國(guó)內(nèi)外污水處理界*的難題。對(duì)于這類(lèi)廢水，目前國(guó)內(nèi)外研究較多的有焦化廢水、制藥廢水(包括中藥廢水)、石化/油類(lèi)廢水、紡織/印染廢水、化工廢水、油漆廢水等行業(yè)性廢水。
難降解廢水處理防范有以下幾種： 1 各類(lèi)微生物對(duì)難降解有機(jī)廢水處理的應(yīng)用； 2 電化學(xué)氧化技術(shù)處理難降解有機(jī)廢水；3 SBR處理工藝 4 膜生物反應(yīng)器工藝； 5 混合處理技術(shù)方法工藝
30噸/天一體化污水處理設(shè)備目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)難降解有機(jī)物廢水的處理方法主要有生物法、物化法和氧化法等等。
難降解廢水處理方法：1、 生物法
生物法是目前應(yīng)用廣泛的一種有機(jī)廢水處理方法，主要包括活性污泥、生物膜法、好氧-厭氧法等。主要是利用微生物的新陳代謝，通過(guò)微生物的凝聚、吸附、氧化分解等作用來(lái)降解污水中的有機(jī)物，具有應(yīng)用范圍廣、處理量大、成本低等優(yōu)點(diǎn)。但當(dāng)廢水含有有毒物質(zhì)或生物難降解的有機(jī)物時(shí)，生物法的處理效果欠佳，甚至不能處理。針對(duì)這類(lèi)廢水，人們對(duì)生物法作了一些改進(jìn)，使其能應(yīng)用于這類(lèi)廢水的處理。主要包括以下幾方面。
離子交換處理法
離子交換處理法是利用離子交換劑分離廢水中有害物質(zhì)的方法，應(yīng)用的離子交換劑有離子交換樹(shù)脂、沸石等等，離子交換樹(shù)脂有凝膠型和大孔型。前者有選擇性，后者制造復(fù)雜、成本高、再生劑耗量大，因而在應(yīng)用上受到很大限制。離子交換是靠交換劑自身所帶的能自由移動(dòng)的離子與被處理的溶液中的離子通過(guò)離子交換來(lái)實(shí)現(xiàn)的。推動(dòng)離子交換的動(dòng)力是離子間濃度差和交換劑上的功能基對(duì)離子的親和能力，多數(shù)情況下離子是先被吸附，再被交換，離子交換劑具有吸附、交換雙重作用。這種材料的應(yīng)用越來(lái)越多，如膨潤(rùn)土，它是以蒙脫石為主要成分的粘土，具有吸水膨脹性好、比表面積大、較強(qiáng)的吸附能力和離子交換能力，若經(jīng)改良后其吸附及離子交換的能力更強(qiáng)。但是卻難再生，天然沸石在對(duì)重金屬?gòu)U水的處理方面比膨潤(rùn)土具有更大的優(yōu)點(diǎn)：沸石是含網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽礦物，其內(nèi)部多孔，比表面積大，具有*的吸附和離子交換能力。研究表明，沸石從廢水中去除重金屬離子的機(jī)理，多數(shù)情況下是吸附和離子交換雙重作用，隨流速增加，離子交換將取代吸附作用占主要地位。若用NaCl對(duì)天然沸石進(jìn)行預(yù)處理可以提高吸附和離子交換功能。通過(guò)吸附和離子交換再生過(guò)程，廢水中重金屬離子濃度可濃縮提高30倍。沸石去除，在NaCl再生過(guò)程中，去除率達(dá)97%以上，可多次吸附交換，再生循環(huán)，而且對(duì)銅的去除率并不降低。
生物處理技術(shù)
由于傳統(tǒng)治理方法有成本高、操作復(fù)雜、對(duì)于大流量低濃度的有害污染難處理等缺點(diǎn)，經(jīng)過(guò)多年的探索和研究，生物治理技術(shù)日益受到人們的重視。隨著耐重金屬毒性微生物的研究進(jìn)展，采用生物技術(shù)處理電鍍重金屬?gòu)U水呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展勢(shì)頭，根據(jù)生物去除重金屬離子的機(jī)理不同可分為生物絮凝法、生物吸附法、生物化學(xué)法以及植物修復(fù)法。
生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝物進(jìn)化絮凝沉淀的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類(lèi)由微生物產(chǎn)生并分泌到細(xì)胞外，具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質(zhì)、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質(zhì)構(gòu)成，分子中含有多種官能團(tuán)，能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉淀。至目前為止，對(duì)重金屬有絮凝作用的約有十幾個(gè)品種，生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩(wěn)定的螯合物而沉淀下來(lái)。應(yīng)用微生物絮凝法處理廢水安全方便無(wú)毒、不產(chǎn)生二次污染、絮凝效果好，且生長(zhǎng)快、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化等特點(diǎn)。此外，微生物可以通過(guò)遺傳工程、馴化或構(gòu)造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應(yīng)用前景。
生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)及成分特性來(lái)吸附溶于水中的金屬離子，再通過(guò)固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子，有些細(xì)菌在生長(zhǎng)過(guò)程中釋放的蛋白質(zhì)，能使溶液中可溶性的重金屬離子轉(zhuǎn)化為沉淀物而去除。生物吸附劑具有來(lái)源廣、價(jià)格低、吸附能力強(qiáng)、易于分離回收重金屬等特點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。
生物化學(xué)法生物化學(xué)法指通過(guò)微生物處理含重金屬?gòu)U水，將可溶性離子轉(zhuǎn)化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學(xué)法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過(guò)異化的硫酸鹽還原作用，將硫酸鹽還原成H2S，廢水中的重金屬離子可以和所產(chǎn)生的H2S反應(yīng)生成溶解度很低的金屬硫化物沉淀而被去除，同時(shí)H2SO4的還原作用可將SO42-轉(zhuǎn)化為S2-而使廢水的PH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子體積很小而沉淀。有關(guān)研究表明，生物化學(xué)法處理含Cr6+濃度為3040mg/L的廢水去除率可達(dá)99.67%—99.97%。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進(jìn)行礦山酸性廢水重金屬離子的處理，結(jié)果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。用脫硫腸桿菌（SRV）去除電鍍廢水中的銅離子，在銅質(zhì)量濃度為246.8mg/L的溶液，當(dāng)PH為4.0時(shí)，去除率達(dá)99.12%。
