小型一體化污水處理裝置
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懸掛鏈曝氣污水處理成套技術(shù)
該技術(shù)采用經(jīng)防滲處理的土地結(jié)構(gòu)為一體化生物處理反應(yīng)器，懸浮富氧曝氣機(jī)或懸浮曝氣鏈為充氧設(shè)備，形成曝氣池中AO交錯(cuò)的污水處理單元。該技術(shù)的特點(diǎn)是將曝氣器懸掛在浮筒鏈橫跨曝氣池兩岸，每條鏈可在一定區(qū)域運(yùn)動(dòng)，其服務(wù)面積增大，曝氣形狀不需要規(guī)則，可利用現(xiàn)有的水塘湖泊等，對(duì)池體也無(wú)特殊需求，工程投資大大降低，而曝氣效率大大提高，維修方便。適合于出水水質(zhì)要求不高、地質(zhì)條件較好的地區(qū)使用。
序批式活性污泥法污水處理技術(shù)
該技術(shù)在一個(gè)或多個(gè)帶有選擇器、平行運(yùn)行、且反應(yīng)容積可變的池子中完成生物降解和泥水分離過(guò)程。該技術(shù)是按時(shí)間順序進(jìn)行進(jìn)水，反應(yīng)（曝氣）、沉淀、出水、排泥等五個(gè)程序進(jìn)行操作，從污水的進(jìn)入開(kāi)始到排泥結(jié)束稱(chēng)為一個(gè)操作周期，這種操作通過(guò)微機(jī)程序控制周而復(fù)始反復(fù)進(jìn)行，從而達(dá)到污水處理之目的。該技術(shù)顯著的工藝特點(diǎn)是不需要設(shè)置二沉池和污水、污泥回流系統(tǒng)；通過(guò)程序控制合理調(diào)節(jié)運(yùn)行周期使運(yùn)行穩(wěn)定，并實(shí)現(xiàn)除磷脫氮；不設(shè)二沉淀池及省卻回流系統(tǒng)，占地少，投資省，基建和運(yùn)行費(fèi)低，適合于中小水量污水處理的工藝。目前該技術(shù)的變種技術(shù)較多，如ICEAS、CASS、CAST、UNITANK等，Organica生態(tài)處理技術(shù)也屬于該技術(shù)的變種技術(shù)，為便于比較，選擇CASS工藝作為比較工藝。
好氧生物流化床污水處理技術(shù)
好氧生物流化床技術(shù)是七十年代初期開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)的一種廢水生化處理技術(shù)，該技術(shù)采用內(nèi)循環(huán)三相生物流化床技術(shù)為原理的生物反應(yīng)器，填充高強(qiáng)度輕質(zhì)載體以降低流化過(guò)程的動(dòng)力消耗，迷宮式載體分離器結(jié)構(gòu)保證載體的年流失率<10%，其主要特點(diǎn)是污泥濃度高、傳質(zhì)速度快。
膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)（MBR）
采用放置中空纖維超濾膜或微濾膜的生物反應(yīng)器（曝氣池），在反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)微生物對(duì)污染物的降解和膜對(duì)污染物的過(guò)濾，該技術(shù)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、耐沖擊負(fù)荷、自動(dòng)化程度高。
菌生物接觸氧化污水處理技術(shù)
該技術(shù)投加微生物菌劑，以復(fù)合填料為生物載體，通過(guò)對(duì)曝氣及微生物反應(yīng)過(guò)程的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)生物接觸氧化技術(shù)的優(yōu)化。該技術(shù)的特點(diǎn)是耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，系統(tǒng)啟動(dòng)較快。
硅藻土藥劑混凝物化和改進(jìn)型曝氣生物濾池聯(lián)合處理技術(shù)
該技術(shù)采用復(fù)合型硅藻土藥劑替代堿式氯化鋁除磷，曝氣生物濾池采用硅藻土燒制的填料替代其它輕型填料，該技術(shù)的特點(diǎn)是生物附著性較高、易于反沖洗，除磷效果好。
人工濕地污水處理技術(shù)
該技術(shù)采用預(yù)處理與人工濕地組合的工藝，用于城鎮(zhèn)污水處理，該技術(shù)的特點(diǎn)是運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低。
生物膜法處理污水的基本流程
生物膜法處理污水機(jī)理
(1)、生物膜的構(gòu)造特征
生物膜(好氧層+兼氧層+厭氧層)+附著水層(高親水性)。
(2)、降解有機(jī)物的機(jī)理
①微生物：沿水流方向?yàn)榧?xì)菌——原生動(dòng)物――后生動(dòng)物的食物鏈或生態(tài)系統(tǒng)。具體生物以菌膠團(tuán)為主、輔以球衣菌、藻類(lèi)等，含有大量固著型纖毛蟲(chóng)(鐘蟲(chóng)、等枝蟲(chóng)、獨(dú)縮蟲(chóng)等)和游泳型纖毛蟲(chóng)(楯纖蟲(chóng)、豆形蟲(chóng)、斜管蟲(chóng)等)，它們起到了污染物凈化和清除池內(nèi)生物(防堵塞)作用。
②污染物：重→輕(相當(dāng)多污帶→α中污帶→β中污帶→寡污帶)。
③供氧：借助流動(dòng)水層厚薄變化以及氣水逆向流動(dòng)，向生物膜表面供氧。
④傳質(zhì)與降解：有機(jī)物降解主要是在好氧層進(jìn)行，部分難降解有機(jī)物經(jīng)兼氧層和厭氧層分解，分解后產(chǎn)生的H2S，NH3等以及代謝產(chǎn)物由內(nèi)向外傳遞而進(jìn)入空氣中，好氧層形成的NO3--N、NO2--N等經(jīng)厭氧層發(fā)生反硝化，產(chǎn)生的N2也向外而散入大氣中。
⑤生物膜更新：經(jīng)水力沖刷，使膜表面不斷更新(DO及污染物)，維持生物活性(老化膜固著不緊)。
生物膜的凈化特征
(1)、微生物相方面：
①微生物的多樣化：生物膜是由細(xì)菌、真菌、藻類(lèi)、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物以及一些肉眼可見(jiàn)的蠕蟲(chóng)、昆蟲(chóng)的幼蟲(chóng)組成(濾池蠅具有抑制生物膜過(guò)速增長(zhǎng)的功能)。
②生物的食物鏈長(zhǎng)：生物膜上的食物鏈要長(zhǎng)于活性污泥，因此污泥量少于活性污泥系統(tǒng)。
③能夠存活時(shí)間長(zhǎng)的微生物：SRT與HRT無(wú)關(guān)，因此硝化菌和亞硝化菌也得以繁衍、增殖，因此生物膜法的各種工藝都具有硝化功能，采取適當(dāng)運(yùn)行方式，可脫氮。
④分段運(yùn)行與優(yōu)勢(shì)菌種：生物膜法多分多段運(yùn)行，每段繁衍與本段水質(zhì)相適應(yīng)的微生物。
(2)、生物膜法處理污水工藝方面的特征
①對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性：一段時(shí)間中斷進(jìn)水，對(duì)生物膜也不會(huì)有致命影響，通水后易恢復(fù)。
②污泥沉淀性良好：污泥比重較大，且顆粒較大，易沉淀;但厭氧層過(guò)厚時(shí)，脫落的細(xì)小非活性懸浮物分散于水中，使水的澄清度下降。
③微生物量多，處理能力大、凈化功能強(qiáng)：附著生長(zhǎng)，故生物膜含水率低，單位池容的生物量是活性污泥法的5~20倍，因而具有較大處理能力，凈化功能顯著提高。
能夠處理低濃度廢水：生物膜能處理活性污泥法不能處理的低濃度污水和微污染的原水，使B0D5降至5~10mg/L。
⑤易于維護(hù)運(yùn)行，節(jié)能，動(dòng)力費(fèi)用低;如生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物濾池等，去除單位BOD的耗電量較少。
膜-生物反應(yīng)器的技術(shù)原理與特點(diǎn)
在膜-生物反應(yīng)器中，由于用膜組件代替?zhèn)鹘y(tǒng)活性污泥工藝中的二沉池，可以進(jìn)行的固液分離，克服了傳統(tǒng)活性污泥工藝中出水水質(zhì)不夠穩(wěn)定、污泥容易膨脹等不足，從而具有下列優(yōu)點(diǎn)：
(1)能地進(jìn)行固液分離，出水水質(zhì)良好且穩(wěn)定，可以直接回用；
(2)由于膜的截留作用，可使微生物*截留在生物反應(yīng)器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時(shí)間（HRT）和污泥齡（SRT）的*分離，使運(yùn)行控制更加靈活穩(wěn)定；
(3)生物反應(yīng)器內(nèi)能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負(fù)荷高，占地面積省；
(4)有利于增殖緩慢的微生物如硝化細(xì)菌的截留和生長(zhǎng)，系統(tǒng)硝化效率得以提高。也可增長(zhǎng)一些難降解有機(jī)物在系統(tǒng)中的水力停留時(shí)間，有效地將分解難降解有機(jī)物的微生物滯留在反應(yīng)器內(nèi)，有利于難降解有機(jī)物降解效率的提高；
(5)膜-生物反應(yīng)器一般都在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行，剩余污泥產(chǎn)量低，降低了污泥處理費(fèi)用；
(6)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，操作管理方便。
但膜-生物反應(yīng)器也存在一些不足：(1)在運(yùn)行過(guò)程中，膜易受到污染，產(chǎn)水量降低，給操作管理也帶來(lái)不便。這是目前廣大研究者致力改進(jìn)的問(wèn)題；(2)膜的制造成本較高。但隨著膜制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，其成本可望降低。
水解（酸化）-好氧處理系統(tǒng)中的水解（酸化）段的目的，對(duì)于城市污水是將原水中的非溶解態(tài)有機(jī)物截留并逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機(jī)物；對(duì)于工業(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。水解工藝的開(kāi)發(fā)過(guò)程是從低濃度城市污水開(kāi)始的，與高濃度廢水的厭氧消化中的水解、酸化過(guò)程是不同的。在連續(xù)厭氧過(guò)程中水解、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。因此，盡管水解（酸化）-好氧處理工藝中的水解（酸化）段、兩相法厭氧發(fā)酵工藝中的產(chǎn)酸相和混合厭氧消化工藝中的產(chǎn)酸過(guò)程均產(chǎn)生有機(jī)酸，但是由于三者的處理目的的不同，各自的運(yùn)行環(huán)境和條件有著明顯的差異，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
（1）氧化還原電位（Eh）不同
在混合厭氧消化系統(tǒng)中，由于完成水解、酸化的微生物和產(chǎn)甲烷微生物共處于同一個(gè)反應(yīng)器中，整個(gè)反應(yīng)器的氧化還原電位（Eh）的控制必須首先滿(mǎn)足對(duì)Eh要求嚴(yán)格的甲烷菌，一般為300mV以下，因此，系統(tǒng)中的水解（酸化）微生物也是在這一電位值下工作的。而兩相厭氧消化系統(tǒng)中，產(chǎn)酸相的氧化還原電位一般控制在-300—-100mV之間。水解（酸化）-好氧處理工藝中的水解（酸化）段為一典型的兼性過(guò)程，只要Eh控制在0mV左右，該過(guò)程即可孫里進(jìn)行。
（2）pH值不同
在厭氧消化系統(tǒng)中，消化液的pH值控制在甲烷菌生長(zhǎng)的*pH值范圍，一般為6.8-7.2。在兩相厭氧消化系統(tǒng)中，產(chǎn)酸相的pH值一般控制在6.0-6.5之間，在酸化反應(yīng)器pH值降低時(shí)，丙酸的相對(duì)含量增大，而丙酸對(duì)后續(xù)的甲烷相中的產(chǎn)甲烷菌將產(chǎn)生強(qiáng)烈的抑制作用。對(duì)于水解（酸化）-好氧處理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于濃度低不存在酸的抑制問(wèn)題，因此，可以不控制pH值的范圍，一般pH在6.5-7.5之間。
（3）溫度不同
小型一體化污水處理裝置三種工藝對(duì)溫度的控制也不同，通常厭氧消化系統(tǒng)以及兩相厭氧消化系統(tǒng)的溫度均嚴(yán)格控制，要么中溫消化（30-35℃），要么高溫消化（50-55℃）。而水解處理工藝對(duì)溫度無(wú)特殊要求，通常在常溫下運(yùn)行，也可獲得較為滿(mǎn)意的水解（酸化效果）。
由于反應(yīng)條件不同，三種工藝系統(tǒng)種優(yōu)勢(shì)菌群也不相同。在厭氧消化系統(tǒng)種，由于嚴(yán)格地控制在厭氧條件下，系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)菌群為專(zhuān)性厭氧菌，因此完成水解（酸化）的微生物主要為厭氧微生物。水解（酸化）工藝控制在兼性條件下，系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)菌群也是厭氧微生物，但以兼性微生物為主，完成水解（酸化）過(guò)程的微生物相應(yīng)也主要為厭氧（兼性）菌。對(duì)于兩相厭氧消化系統(tǒng)中的產(chǎn)酸相，微生物的優(yōu)勢(shì)菌群隨控制的氧化還原電位不同而變化。當(dāng)控制的電位較低時(shí)，完成水解、產(chǎn)酸的微生物主要為厭氧菌；當(dāng)控制的電位較高時(shí)，則完成水解、產(chǎn)酸的微生物主要為兼性菌。
厭氧消化系統(tǒng)的啟動(dòng)主要是培養(yǎng)消化污泥，消化污泥培養(yǎng)正常的一個(gè)主要標(biāo)志是產(chǎn)酸菌與甲烷菌數(shù)量上的動(dòng)態(tài)平衡。產(chǎn)酸菌繁殖速度快，對(duì)環(huán)境條件要求較低，極易大量培養(yǎng)繁殖，而甲烷菌很脆弱，對(duì)環(huán)境條件要求高，初期培養(yǎng)較困難，因此，試運(yùn)行中生物培養(yǎng)的主要目標(biāo)是甲烷菌的培養(yǎng)。一般來(lái)說(shuō)，甲烷菌培養(yǎng)良好時(shí)，產(chǎn)酸菌必然良好，但產(chǎn)酸菌的過(guò)度繁殖，不利于甲烷菌的培養(yǎng)，有時(shí)甚至不可能培養(yǎng)起來(lái)。
向消化池內(nèi)投入消化種污泥，種污泥可以取自其他處理廠，如無(wú)條件，可從廢坑塘種取部分腐爛的污物或污泥投入消化池作為種污泥。向消化池內(nèi)逐步投入生污泥，使消化污泥自行逐漸形成。此法培養(yǎng)時(shí)間較長(zhǎng)，一般需2－3個(gè)月才能將消化污泥培養(yǎng)正常。
在培養(yǎng)消化污泥時(shí)，必須控制有機(jī)物的投配負(fù)荷，投配負(fù)荷太高，會(huì)導(dǎo)致?lián)]發(fā)性脂肪酸的大量積累，使酸衰退階段時(shí)間太長(zhǎng)，從而大大延長(zhǎng)培養(yǎng)時(shí)間。一般有兩種控制方法：一是降低投泥的濃度；二是用初沉出水或二沉出水注滿(mǎn)消化池，稀釋投入的污泥。
1、厭氧濾池的啟動(dòng)
厭氧濾池的啟動(dòng)即完成反應(yīng)器內(nèi)污泥的增殖與馴化，通過(guò)形成生物膜和細(xì)胞聚集體
使污泥達(dá)到預(yù)定的濃度和活性，從而使反應(yīng)器可在設(shè)計(jì)負(fù)荷下正常運(yùn)行。通?？刹捎靡延械奈鬯幚韽S的消化污泥作為接種污泥，污泥在投加前可與部分原水混合，在反應(yīng)器仲停留3－5d，然后開(kāi)始連續(xù)進(jìn)水。開(kāi)始時(shí)，COD負(fù)荷應(yīng)低于1.0kg/(m3·d)。對(duì)于高濃度的廢水要進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂專(zhuān)⒃趩?dòng)過(guò)程中逐漸減少稀釋倍數(shù)，增加負(fù)荷。當(dāng)廢水中可生物降解的COD去除率達(dá)到80％左右時(shí)，即可按設(shè)計(jì)負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行了。
MBR工藝的特點(diǎn)
與許多傳統(tǒng)的生物水處理工藝相比， MBR 具有以下主要特點(diǎn)：
1 出水水質(zhì)穩(wěn)定
由于膜的分離作用，分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)沉淀池，處理出水極其清澈， 懸浮物和濁度接近于零，細(xì)菌和病毒被大幅去除 ，出水水質(zhì)優(yōu)于建設(shè)部頒發(fā)的生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)( CJ25.1-89 )，可以直接作為非飲用市政雜用水進(jìn)行回用。
同時(shí)，膜分離也使 微生物被*被截流在生物反應(yīng)器內(nèi)， 使得系統(tǒng)內(nèi)能夠維持較高的微生物濃度，不但 提高了反應(yīng)裝置對(duì)污染物的整體去除效率，保證了良好的出水水質(zhì)，同時(shí)反應(yīng)器 對(duì)進(jìn)水負(fù)荷(水質(zhì)及水量)的各種變化具有很好的適應(yīng)性，耐沖擊負(fù)荷，能夠穩(wěn)定獲得的出水水質(zhì)。
2 剩余污泥產(chǎn)量少
該工藝可以在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行，剩余污泥產(chǎn)量低(理論上可以實(shí)現(xiàn)零污泥排放)，降低了污泥處理費(fèi)用。
3 占地面積小，不受設(shè)置場(chǎng)合限制
生物反應(yīng)器內(nèi)能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負(fù)荷高，占地面積大大節(jié)省; 該工藝流程簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積省，不受設(shè)置場(chǎng)所限制，適合于任何場(chǎng)合，可做成地面式、半地下式和地下式。
