微動力一體化生活污水處理設(shè)施
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懸浮微生物的活性
微生物的活性通常可用微生物的比增長率(μ)來描述，即單位質(zhì)量微生物的增長繁殖速率。因此，在研究微生物活性對生物膜形成的初階段的影響時，關(guān)鍵是如何控制懸浮微生物的比增長率。研究結(jié)果表明，硝化細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菌的活性。Bryers等人在研究異養(yǎng)生物膜的形成時也得出同樣結(jié)果。影響懸浮微生物活性的因素主要有如下幾種。
(1)當懸浮微生物的生物活性較高時，其分泌胞外多聚物的能力較強。這種粘性的胞外多聚物在細菌與載體之間起到了生物粘合劑的作用，使得細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率相關(guān)。當盧增加時，懸浮微生物的動能隨之增加。這些能量有助于克服在固定化過程中微生物載體表面間的能壘，使得細菌初始積累速率與懸浮細菌活性成正比。
(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。Herben等人研究發(fā)現(xiàn)，懸浮細菌活性對細菌在載體表面的附著固定過程有影響，而且，細菌表面的化學(xué)組成、官能團的量也隨細菌活性的變化有顯著變化。同時，Wastson等人的研究表明，細胞膜等隨懸浮細菌活性的變化而有顯著變化。細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，通常認為，由懸浮微生物活性變化而引起的細菌表面生理狀態(tài)或分子組成的變化是有利于細菌在載體表面附著、固定的。
溫度
水溫是微生物的重要生存因子,在適宜的水溫范圍內(nèi)微生物可大量生長繁殖。每一種微生物都有一個zui適生長溫度，在一定溫度范圍內(nèi)大多數(shù)微生物的新陳代謝活動都會隨著溫度的升高而增強，隨著溫度的下降而減弱。好氧微生物的適宜溫度范圍是10—35℃。水溫對硝化菌的生長和硝化速率有較大的影響。大多數(shù)硝化菌合適的生長溫度是25—30℃之間，當溫度低于25℃或者高于30℃硝化菌生長減慢，10℃以下硝化菌的生長及硝化作用顯著減慢。
溫度是影響生物活性和代謝能力的關(guān)鍵因素，其對硝化反應(yīng)過程的影響主要在于硝化細菌的生長規(guī)律及生物活性上。
溫度對生物活性的影響表現(xiàn)為：一是對生化反應(yīng)速率的影響；二是對氧的傳質(zhì)速率的影響。
進水水質(zhì)
（1）營養(yǎng)物質(zhì)
參與活性污泥處理的微生物，在其生命活動過程中，需要不斷從周圍環(huán)境的污水中吸取其所必須的營養(yǎng)物質(zhì)，包括：碳源、氮源、無機鹽類以及某些生長素等。待處理的污水中必須充分含有這些物質(zhì)。碳是構(gòu)成微生物細胞的重要物質(zhì)，參與活性污泥處理的微生物對碳源需求量較大，一般以BOD5計，不應(yīng)低于100mg/L。生活污水碳源比較充足，對于一些碳源不足的工業(yè)廢水則應(yīng)補充碳源，如生活污水或是淀粉等。
氮是組成微生物細胞內(nèi)蛋白質(zhì)和核酸的重要元素，氮源可來自N2、NH3、NO3等無機氮化合物，也可以來自蛋白質(zhì)、胨（音dong）以及氨基酸等有機含氮化合物。生活污水中氮源充足，不需要另行投加；工業(yè)廢水則應(yīng)考慮含氮是否充足，必要時可投加尿素、硫酸銨等。
磷是合成核蛋白、卵磷脂以及其他磷化合物的重要元素，在微生物的代謝和物質(zhì)轉(zhuǎn)化中起重要作用。輔酶I、輔酶II、磷酸腺苷等都含有磷。微生物主要從無機磷化合物中獲取磷。磷源不足將影響酶的活性，從而使微生物的生理功能受到影響。
（2）有毒物質(zhì)
“有毒物質(zhì)”是指對微生物生理活動具有抑制作用的某些無機質(zhì)及有機質(zhì)，主要有重金屬離子（如鋅，銅，鎳，鉛，鉻等）和一些非金屬化合物（如酚，醛，qing化物，硫化物等）。有毒物質(zhì)對微生物毒害作用，有一個量的概念，只有在有毒物質(zhì)在環(huán)境中達到某一濃度時，毒害和抑制作用才顯現(xiàn)出來。污水中的各種有毒物質(zhì)只要低于這一濃度，微生物的生理功能不受影響。有毒物質(zhì)的作用還與pH值、水溫、溶解氧、有無其他有毒物質(zhì)及微生物的數(shù)量以及是否經(jīng)過馴化等因素有關(guān)。
生物膜法中生物膜的形成與那些因素有關(guān)？
微生物與載體接觸時間
微生物在載體表面附著、固定是—動態(tài)過程。微生物與載體表面接觸后，需要一個相對穩(wěn)定的環(huán)境條件，因此必須保證微生物在載體表面停留一定時間，完成微生物在載體表面的增長過程。
水力停留時間(HRT)
HeUnen等人認為，HRT對能否形成完整的生物膜起著重要的作用。在其他條件確定的情況下，HRT短則有機容積負荷大，當稀釋率大于大生長率時，反應(yīng)器內(nèi)載體上能生成完整的生物膜?？痟uis等人的試驗證明了這種觀點。在COD負荷為2．5kg／(m3·d)，HRT為4h時，載體上幾乎沒有完整的生物膜，而水力停留時間為1h時，在相同的操作時間內(nèi)幾乎所有的載體上都長有完整的生物膜，且較高的表面COD負荷更易生成較厚的生物膜，即COD負荷越高，生物膜越厚。周平等人也通過試驗證明了較短的水力停留時間有利于載體掛膜。
微動力一體化生活污水處理設(shè)施迷宮式斜管沉淀池
迷宮式斜板沉淀池是在普通斜板沉淀池的斜板垂直方向上安裝數(shù)道翼形葉片，翼形葉片將進入的水流分為主流區(qū)、旋流區(qū)和環(huán)流區(qū)。位于主流區(qū)內(nèi)的絮體，在流速和沉速的共同作用下，逐步下沉。在旋渦區(qū)的絮體，被強制輸送到環(huán)流區(qū)，每經(jīng)過一個翼片截留一些絮體。進入環(huán)流區(qū)的絮體，在環(huán)流作用下，呈螺旋形運動并沿翼片下沉到池底。迷宮斜板沉淀池的渦旋區(qū)的渦旋強制輸送和環(huán)流區(qū)的沉淀作用，使其具有較高的沉淀效率。
迷宮斜板的顆粒分離屬于動態(tài)分離，特別是在渦旋區(qū)，它包括了旋流作用下進行的重力、流體阻力和慣性力等作用的分離過程，而且在主流區(qū)和旋流區(qū)產(chǎn)生的質(zhì)量交換也有使絮體互相碰撞絮凝的作用。因此，其處理效果優(yōu)于普通斜板沉淀。
間距斜板沉淀池
蜂窩斜管填料沉淀池中水流在理論上處于層流狀態(tài)，其實不然，實際上在斜管沉淀池中水流是有脈動的，這是因為當斜管中大的礬花顆粒在沉淀中與水產(chǎn)生相對運動，會在礬花顆粒后面產(chǎn)生小渦旋，這些渦旋產(chǎn)生的運動造成了水流的脈動。這些脈動對于大的礬花顆粒沒有影響，對于反應(yīng)不*的小顆粒的沉淀起到頂托作用，故此也就影響了出水水質(zhì)。為了克服這一現(xiàn)象，抑制水流的脈動，小間距斜板沉淀設(shè)備應(yīng)運而生。
這一設(shè)備有以下優(yōu)點：
1、由于間距明顯減少，礬花沉淀距離也明顯減少，使更多小顆?？梢猿恋硐聛?
2、由于間距減小，水力阻力增大，使之占水流在沉淀池中水流阻力的主要部分，這樣沉淀池中流量分布均勻，與斜管相比，明顯改善了沉淀條件;
3、排泥性能遠優(yōu)于其他形式的淺層沉淀池，因為這種設(shè)備基本無側(cè)向約束，設(shè)備沉淀面積與排泥面積相等。
3、高密度沉淀池
高密度沉淀工藝是在傳統(tǒng)的平流沉淀池的基礎(chǔ)上，充分利用了動態(tài)混凝、加速絮凝原理和淺池理論，把混凝、強化絮凝、斜管沉淀三個過程進行優(yōu)化。主要基于4個機理：*的一體化反應(yīng)區(qū)設(shè)計、反應(yīng)區(qū)到沉淀區(qū)較低的流速變化、沉淀區(qū)到反應(yīng)區(qū)的污泥循環(huán)和采用斜管沉淀布置。反應(yīng)池分為2個部分：快速混凝攪拌反應(yīng)池和慢速混凝推流式反應(yīng)池?？焖倩炷龜嚢璺磻?yīng)池是將原水引入到反應(yīng)池底板的中央，在圓筒中間安裝一個葉輪，該葉輪的作用是使反應(yīng)池內(nèi)水流均勻混合，并為絮凝和聚合電解質(zhì)的分配提供所需的動能。礬花慢速地從預(yù)沉池進入到澄清池，這樣可避免礬花破碎，并產(chǎn)生渦旋，使大量的懸浮固體顆粒在該區(qū)均勻沉積。
礬花在澄清池下部匯集成污泥并濃縮。濃縮區(qū)分為兩層：上層為再循環(huán)污泥的濃縮，下層是產(chǎn)生大量濃縮污泥的地方。逆流式斜管沉淀區(qū)將剩余的礬花沉淀。通過固定在清水收集槽進行水力分布，斜管將提高水流均勻分配。清水由一個集水槽系統(tǒng)收回。絮凝物堆積在澄清池下部，形成的污泥也在這部分區(qū)域濃縮。
