地埋式微動力污水凈化槽
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 生物鐵法和生物鐵填料法處理原理
在曝氣池內(nèi)(或進(jìn)水中)投加鐵鹽(氫氧化鐵、氯化鐵等)的生物鐵法可強(qiáng)化活性污泥的處理效果 ,其原理基于:鐵是微生物生長的必要元素 ,是生物氧化酶系中細(xì)胞色素的重要組成部分 , 在生物氧化中通過 Fe →Fe2 +Ζ Fe3 +氧化還原反應(yīng)起著電子傳遞作用;而且鐵鹽是一種很好的混凝劑 ,水解后形成的氫氧化鐵對懸浮物和膠體物質(zhì)有很強(qiáng)的吸附凝聚作用 ,生成的絮凝物結(jié)構(gòu)密實(shí)、比重大 ,可以有效地提高曝氣池中的污泥濃度 ,同時使污泥易于沉淀 ,改善混合液的分離效果。

在生化池中適當(dāng)位置安裝鐵復(fù)合填料的生物鐵填料法,能夠強(qiáng)化生化法的處理效果。其原理是:鐵復(fù)合填料主要組分是廢鑄鐵屑,有效成分是鐵,鐵是活潑金屬,電極電位 E0(Fe2 +/ Fe) = - 0. 440V ,具有還原能力,可將某些難降解有機(jī)物及氧化性較強(qiáng)的離子或化合物還原;Fe2 +具有還原性,E0(Fe3 +/ Fe2 +) = 0.771V ,因而廢水有氧化劑存在時,Fe2 +進(jìn)一步氧化成Fe3 +;廢鑄鐵屑含有炭及其它雜質(zhì),當(dāng)它浸沒在廢水中時,鐵與炭或其它元素之間形成無數(shù)個微小的原電池,發(fā)生原電池反應(yīng),難降解有機(jī)物參與原電池反應(yīng),發(fā)生脫氯、硝基有機(jī)物還原成胺基有機(jī)物、還原降解等作用,廢水可生化性得以提高。另外,鐵的溶出起到了同向生化池中投加鐵鹽的生物鐵法相同的效果。
生物鐵法在難降解有機(jī)廢水處理中的研究和應(yīng)用
印染廢水的處理
孫天華等人對高濃度難降解印染廢水采用生物鐵法進(jìn)行了處理研究。研究結(jié)果表明: (1)在普通的活性污泥池中加入一定量鐵鹽以后,經(jīng)過一段時間的培養(yǎng)馴化成為成熟的生物鐵活性污泥,這種污泥呈粒狀、結(jié)構(gòu)密實(shí)、比表面積大、沉降快、能使曝氣池保持較高的污泥濃度。當(dāng)進(jìn)水 CODcr 高于 1000mg/ L、BOD5/ CODcr < 0. 2時,生物鐵法對 CODcr 的去除率平均達(dá)88 %,比普通活性污泥法在相同條件下高出 18個百分點(diǎn); (2)生物鐵法主要依靠鐵的一些物化和生化效應(yīng),與微生物結(jié)合生成比重大、 SVI低、絮凝沉降性能和壓實(shí)性能良好的生物鐵絮體,使回流污泥濃度提高,進(jìn)而使曝氣池保持較高的污泥濃度,形成在高濃度CODcr進(jìn)水時的低污泥負(fù)荷的運(yùn)行條件,故能獲得很高的CODcr去除率; (3)生物鐵法的低污泥負(fù)荷,產(chǎn)生了類似于延時曝氣的泥齡很長的污泥,這不僅有利于各種世代和種屬的細(xì)菌的存在生長和各種難降解有機(jī)物的分解,還可以減少污泥的增殖量和剩余污泥量,節(jié)省污泥處理費(fèi)用; (4)由于生物鐵法污泥對氧的利用率優(yōu)于普通法,因而盡管生物鐵法污泥濃度成倍增加,但普通法改為生物鐵法并不需增加供氧能力。

含酚、氰廢水的處理
焦化廢水含酚、氰等難降解有機(jī)物 ,成分復(fù)雜 ,毒性較強(qiáng) ,采用活性污泥法處理焦化廢水效果不理想。而生物鐵法為焦化廢水的處理提供了較好的治理途徑 ,目前生物鐵法已在國內(nèi)多家焦化廠的廢水處理中得到應(yīng)用。如馬鞍山鋼鐵公司早在 1982 年試用生物鐵法并開始投入運(yùn)行 ,多年的工程實(shí)踐表明: (1)生物鐵法優(yōu)于一般的活性污泥法; (2)生物鐵法能維持較高的生物量 ,污泥濃度一般可維持(5～7) g/ L 左右 ,因而在同樣的水質(zhì)情況下 ,生物鐵法污泥所承受的污泥負(fù)荷低一些 ,因而處理效果優(yōu)于普通活性污泥法 ,且更能承受有機(jī)負(fù)荷的沖擊; (3)生物鐵法的污泥沉降性能好 ,沉降速度快 ,回流污泥濃度高 ,保證了曝氣池有較高的污泥濃度。
李向富等人采用粉末活性炭及生物鐵復(fù)合法處理大慶石化總廠含氰廢水 ,小試及工業(yè)放大實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明: (1)復(fù)合法提高了菌膠團(tuán)的吸附氧化性能和再生能力 ,與普通活性污泥法相比 ,COD 去除率能夠提高20 %左右 ,BOD去除率提高 30 %左右; (2)復(fù)合法能提高生化系統(tǒng)的抗溫度沖擊能力 ,在水溫達(dá)到40 ℃時 ,COD的去除率仍能達(dá)到 65 %左右; (3)復(fù)合法受有機(jī)物沖擊恢復(fù)時間較普通活性污泥法縮短了7d左右。

SBR 法
SBR 法是間歇式活性污泥法，降解有機(jī)物，屬循環(huán)式活性污泥法范圍，主要是好氧活性污泥，回流到反應(yīng)池前部的污泥吸附區(qū)，回流污泥中硝酸鹽得以反硝化在充分條件下可大量吸附進(jìn)水中的有機(jī)物達(dá)到脫氮除磷的效果。
其去除機(jī)理如下：
a.脫氮是在適當(dāng)條件下進(jìn)行的和自然界中氮循環(huán)過程相同的過程，即含氮化合物在氨化菌作用下首先進(jìn)行氨化，然后在硝化菌作用下進(jìn)行硝化，后經(jīng)反硝化菌進(jìn)行反硝化，將NO3- N、NO2- N還原為N2 進(jìn)入大氣中。

b.除磷是利用聚磷菌能過量地從外部攝取磷并以聚合物形式貯藏于菌體內(nèi)形成高磷污泥，從而通過定期除泥而去除磷。SBR工藝在去除有機(jī)物的同時，可以完成脫氮除磷。從常規(guī)測定數(shù)據(jù)可以得到很好的證實(shí)，只要掌握合理的SBR 運(yùn)行參數(shù)，就會收到更理想的脫氮除磷效果。
CAST 工藝(循環(huán)活性污泥法)
CAST( Cyclic Activated Sludge Technology) 工藝實(shí)質(zhì)上是可變?nèi)莘e活性污泥法過程和生物選擇器原理的有機(jī)結(jié)合， 整個工藝為一間歇式反應(yīng)器， 主反應(yīng)器前端有一個生物選擇器， 在主反應(yīng)器中活性污泥法過程按曝氣和非曝氣階段不斷重復(fù)。 將生物反應(yīng)過程和泥水分離過程結(jié)合在一個池子中進(jìn)行. CA ST 方法是一種“充水和排水”活性污泥法系統(tǒng)， 廢水按一定的周期和階段得到處理，是SBR(Sequencing Batch Reactor)工藝的一種變型。
OCO 工藝
OCO 工藝見圖2，它是由丹麥Puritek A/S 公司經(jīng)過多年研究與實(shí)踐推出的，它實(shí)際上是集BOD、N、P 去除于一池的活性污泥法。原水經(jīng)過格柵、沉砂池的物理處理后，進(jìn)入OCO 反應(yīng)池的1 區(qū)，在厭氧區(qū)污水與活性污泥混合，混合液流入缺氧區(qū)2，并在缺氧區(qū)和好氧區(qū)3之間循環(huán)一定時間后流入沉淀池，澄清液排入處理廠出口，污泥一部分回流到OCO反應(yīng)池，另外一部分作為剩余污泥予以處理。
OCO工藝的特點(diǎn)在于：集厭氧-缺氧-好氧環(huán)境于一池，占地少，土建投資低;利用水解作用和反硝化作用，降解有機(jī)物時對充氧量要求低，使運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用降低;污泥濃度高，有機(jī)負(fù)荷低，污泥絮凝沉降好，且沉降污泥穩(wěn)定，剩余污泥少。

Dephanox 工藝
Dephanox 脫氮除磷工藝(圖3) Kuba 等人提出的，它具有硝化和反硝化除磷兩套污泥系統(tǒng)(一套是完成硝化的生物膜系統(tǒng)，另一套是懸浮生長的反硝化脫氮除磷污泥系統(tǒng))，將不同的微生物種群控制在各自的泥齡條件下。
此工藝滿足了兼性厭氧反硝化除磷細(xì)菌(DPB)所需環(huán)境，解決了除磷系統(tǒng)反硝化碳源不足的問題，具有低能耗、低污泥產(chǎn)量且COD 消耗量低的特點(diǎn)。初沉池直接為缺氧段提供反硝化所需的碳源(富含PHB的污泥) ，為好氧段富含氨氮的上清液。中沉池可盡量保證硝化菌泥齡長、溶解氧濃度高的特點(diǎn)，而且使供氧僅用于硝化和厭氧后剩余有機(jī)物的氧化，從而節(jié)省了曝氣能耗。
Sorm等通過將厭氧段和初沉池合建，改進(jìn)了Dephanox 工藝設(shè)置，證明優(yōu)化后的系統(tǒng)能夠有效地抑制污泥膨脹并且證實(shí)了同時反硝化脫氮除磷現(xiàn)象。

VTBR生物反應(yīng)器的動力學(xué)原理為：氣液并流向上通過*級生物反應(yīng)器，氣液混合物經(jīng)過下降管依次導(dǎo)入下一級反應(yīng)器，使氣體與液體在下降管中充分混合并使接觸時間大大加長，氧的傳遞效率得到提高，能耗下降，體現(xiàn)了技術(shù)經(jīng)濟(jì)的*性。
VTBR生物反應(yīng)器的內(nèi)部流體流動路徑大致可以描述為：氣液兩相并流向上通過柔性塑料繩填料固定床反應(yīng)器，隨后氣液兩相折流向下通過下降連接管，在下降連接管內(nèi)，由于氣液兩相流的流速較大，能夠?qū)崿F(xiàn)氣液的充分混合，強(qiáng)化了氧在廢水中的溶解，之后再并流向上通過下一級固定床反應(yīng)器，經(jīng)過幾級折流后，*達(dá)到廢水的處理要求后，流出末一級反應(yīng)器。