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產(chǎn)品簡介
農(nóng)村生活污水一體化污水處理設(shè)施生物接觸氧化法是從生物膜法派生出來的一種廢水生物處理法即在生物接觸氧化池內(nèi)裝填一定數(shù)量的填料利用棲附在填料上的生物膜和充分供應(yīng)的氧氣,通過生物氧化作用,將廢水中的有機(jī)物氧化分解,達(dá)到凈化目的。
詳細(xì)介紹
農(nóng)村生活污水一體化污水處理設(shè)施
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SND脫氮原理
傳統(tǒng)的生物脫氮是根據(jù)脫氮過程的兩階段理論，將好氧硝化與缺氧反硝化分置于2個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。 而SND則是在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)直接實(shí)現(xiàn)氨氮到氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化，將脫氮過程的2個(gè)反應(yīng)階段由宏觀空間（時(shí)間）上的好氧池與缺氧池，轉(zhuǎn)化為微觀空間上的微生物絮體表層與內(nèi)部，并通過運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整使污泥表層與內(nèi)部分別實(shí)現(xiàn)硝化與反硝化的反應(yīng)條件，從而達(dá)到脫氮的目的。 由于受到傳質(zhì)阻力的影響，微生物絮體由外至內(nèi)存在溶解氧和COD的質(zhì)量濃度變化梯度，依次形成了擴(kuò)散區(qū)、好氧區(qū)和缺氧區(qū)。微生物絮體表層由于溶解氧質(zhì)量濃度較高，以硝化細(xì)菌為主，主要發(fā)生有機(jī)物和氨氮的氧化過程；微生物絮體內(nèi)部由于氧氣的大量消耗以及傳質(zhì)阻力的影響，形成缺氧區(qū)，反硝化細(xì)菌利用傳遞來的有機(jī)物反硝化脫氮。懸浮填料屬于分散式填料的一種，一般用聚乙烯、聚丙烯或聚氨酯等特制塑料或樹脂制成[，形狀規(guī)則，多為立方體或顆粒狀。 懸浮填料內(nèi)部孔隙率較大，比表面積大，極大地增加了微生物的附著面積，有利于生物膜的形成，使系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷能力顯著提高。 懸浮填料脫氮原理與微生物絮體類似，隨著污泥質(zhì)量濃度的增大，附著生長的生物膜內(nèi)層產(chǎn)生缺氧或厭氧環(huán)境，為SND脫氮提供了有利條件。
懸浮填料強(qiáng)化脫氮技術(shù)污泥形式和微生物特性
微生物是污水處理的主力軍，因此反應(yīng)器內(nèi)生物量的多少直接影響到污染物的去除效果。 懸浮填料由于其內(nèi)部孔隙的存在，有利于缺氧環(huán)境的形成，且比表面積較大，為反硝化細(xì)菌的生長提供了更大的空間。 另外，填料表面的微生物主要以生物膜的形式存在，而常規(guī)活性污泥法反應(yīng)器內(nèi)的污泥處于游離狀態(tài)，前者對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的捕獲能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者，加之懸浮填料處于流化狀態(tài)，在水流剪力的作用下，老化的生物膜能夠及時(shí)脫落，始終保持較高的代謝活性，從而使反應(yīng)器在較低的碳源條件下仍能保持較好的反硝化效果。向活性污泥法中投加懸浮填料能在 很大程度上增加反應(yīng)器內(nèi)的總生物量和種類，改善其存在形式以及傳質(zhì)方式，大大提高凈化效率和處理能力。
懸浮填料由于其巨大的比表面積和內(nèi)部孔隙的存在，能夠吸附大量的絲狀菌，在強(qiáng)化污染物凈化能力的同時(shí)，控制污泥膨脹及上浮，使系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷能力顯著提高。 同時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)生物固體平均停留時(shí)間較長，有益于自養(yǎng)微生物的生存，還會(huì)形成大量的輪蟲、鐘蟲、累枝蟲等原生動(dòng)物和后生動(dòng)物，有利于水質(zhì)的進(jìn)一步提升。
懸浮填料強(qiáng)化脫氮技術(shù)的應(yīng)用形式
向傳統(tǒng)活性污泥法中投加懸浮填料，能夠強(qiáng)化脫氮能力，使氨氮、總氮去除率明顯提高，并且與傳統(tǒng)活性污泥法相比，在低溫下仍能保持較好的氨氮去除效果。向傳統(tǒng)AO工藝中投加懸浮填料與CASS工藝相比，在低溫低曝氣量條件下仍能保持較好的污染物去除效果，并且具有運(yùn)行管理簡單、投資造價(jià)低、占地面積小等優(yōu)勢。向傳統(tǒng)的A2/O生物池中投加聚乙烯懸浮填料，投配比為20%，總氮和總磷去除率均有顯著提升，當(dāng)污泥齡為8h 時(shí)，相應(yīng)去除率zui高可達(dá)75%和91.4%。
通過向氧化溝好氧段投加懸浮填料探究溶解氧含量、污泥回流比和污泥齡對(duì)脫氮效果的影響，結(jié)果表明，當(dāng)溶解 氧含量為0.8～1.2 mg/L，污泥回流比為75 %～100 %，污泥齡為10～15d時(shí)，出水 COD、氨氮和總氮可達(dá)到GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)。
為了探究低C/N比生活污水的處理方法，以聚丙烯作為懸浮填料投加到 SBR反應(yīng)器內(nèi)，發(fā)現(xiàn)在低C/N比下，反應(yīng)器仍能保持較高的生物量以及較好的TN去除效果。與常規(guī)SBR反應(yīng)器相比，懸浮填料SBR反應(yīng)器對(duì)水中DO利用率更高，低曝氣量下仍能保持較好的處理效果。 因此，懸浮填料的投加能夠顯著提高常規(guī)SBR反應(yīng)器的耐沖擊負(fù)荷能力，強(qiáng)化脫氮效果，且在外在條件發(fā)生波動(dòng)后仍能保持較好的污染物去除性能。
通過向平板膜生物反應(yīng)器中投加聚丙烯多面空心球懸浮填料，使得總氮、總磷去除效果和穩(wěn)定性顯著增強(qiáng)。 另外，懸浮污泥生物膜與懸浮污泥之間存在競爭關(guān)系，從而使污泥產(chǎn)量明顯降低。 通過對(duì)比普通膜生物反應(yīng)器和投加多孔柔性聚氨酯懸浮填料的復(fù)合式膜生物反應(yīng)器，發(fā)現(xiàn)懸浮填料的投加能夠形成微湍流，加大流體運(yùn)行的不穩(wěn)定性，有效地改善了膜生物反應(yīng)器的過濾性能，使膜污染速率下降30%以上。
懸浮填料強(qiáng)化脫氮在實(shí)際運(yùn)用中存在的問題
雖然懸浮填料的投加能夠強(qiáng)化反硝化脫氮效果，但仍然存在一些問題：
1）由于懸浮填料內(nèi)部孔隙的存在，長時(shí)間運(yùn)行后會(huì)產(chǎn)生較多沉積物堆積，導(dǎo)致生物膜活菌率降低；
2）對(duì)于懸浮填料生物膜來說，雖然比表面積較大， 但液相基質(zhì)與固相微生物之間的傳質(zhì)阻力較大；
3）受反應(yīng)器流態(tài)影響較大，與活性污泥形成的生物絮凝體相比，懸浮填料表層的生物膜在較大的水流剪力作用下易脫落，無法形成穩(wěn)定的生物膜結(jié)構(gòu)；
4）目前，由于原材料價(jià)格較高，導(dǎo)致前期投資較大。
曝氣生物濾池是一種膜法生物處理工藝，微生物附著在載體表面，污水在流經(jīng)載體表面時(shí)，通過有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)的吸附、氧向生物膜內(nèi)部的擴(kuò)散以及生物膜中所發(fā)生的生物氧化等作用，對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行氧化分解，使污水得以凈化。 生物膜的吸附作用主要是由于在生物膜的表面附著一層薄薄的水層，水中的有機(jī)物被生物膜所氧化（其濃度要比濾池進(jìn)水中有機(jī)物的濃度低很多），當(dāng)廢水在濾料表面流動(dòng)時(shí)，有機(jī)物就會(huì)從運(yùn)動(dòng)著的廢水中轉(zhuǎn)移到附著在生物膜表面的水中去，被生物膜所吸附。空氣中的氧通過水層而進(jìn)入生物膜。生物膜上的微生物在氧的參與作用下對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解和機(jī)體的新陳代謝，產(chǎn)生了包括二氧化碳等無機(jī)物，它們又沿著相反的方向，即從生物膜經(jīng)過附著水層排到流動(dòng)著的廢水及空氣中去。生物濾池中廢水的凈化過程是很復(fù)雜的，它包括廢水中復(fù)雜的傳質(zhì)過程。生物膜是由微生物細(xì)胞組成的復(fù)雜混合物的微生態(tài)系統(tǒng)，細(xì)胞鑲嵌在胞外聚合物的基質(zhì)中，并且附著在固體表面。生物膜發(fā)育形成而條件和時(shí)間序列大致為：
（1）存在著可用于聚居的固體表面；
（2）一種有機(jī)分子膜快速形成；
（3）聚結(jié)的細(xì)胞松散的附著；
（4）聚居的細(xì)菌牢固的附著；
（5）微生物群落形成，產(chǎn)生胞外聚合物；
（6）群落向上和向外擴(kuò)展，形成規(guī)則和不規(guī)則結(jié)構(gòu)；
（7）生物膜成熟，新的菌種進(jìn)入生物膜并生長，有機(jī)和無機(jī)碎片被結(jié)合，并且溶液度形成，導(dǎo)致了生物膜空間的異相結(jié)構(gòu)；
（8）生物膜可能被吞噬細(xì)菌的原生動(dòng)物捕食；
（9）成熟的生物膜可以脫落，使這種循環(huán)交替的重復(fù)進(jìn)行；
（10）形成一種ding級(jí)群落。
生物膜形成的關(guān)鍵是在其載體表面的固定。影響微生物在載體，表面附著、生長的因素很多，歸納為三類，即微生物的自身性質(zhì)（種類、培養(yǎng)條件、濃度、活性等）、載體表面性質(zhì)（表面親水性、表面負(fù)荷、表面化學(xué)組成、表面粗糙度等）以及環(huán)境條件（pH、離子強(qiáng)度、水流剪切力、溫度等）。對(duì)于曝氣生物濾池工藝而言，載體即濾料是工藝的核心，對(duì)濾料的選擇和采用有著非常嚴(yán)格的要求，如機(jī)械強(qiáng)度、物理形態(tài)、穩(wěn)定性、比重、親水性、表面電性、孔隙度、表面粗糙度、價(jià)格等。當(dāng)載體已經(jīng)通過優(yōu)化確定后，在微生物調(diào)試過程中，主要是為微生物在載體表面的附著、生長、繁殖，提供良好的環(huán)境條件。
曝氣生物濾池反應(yīng)器凈化有機(jī)污染物的過程是由附著生長在載體表面的微生物來完成的，而這些微生物又都生活在各自形成的特定環(huán)境中，與環(huán)境條件關(guān)系極為密切，反應(yīng)器能否高效運(yùn)行，取決于影響反應(yīng)器運(yùn)行的主要因素，在工程中就是設(shè)法為微生物創(chuàng)造適宜的生活環(huán)境。影響反應(yīng)器運(yùn)行主要因素包括：進(jìn)水底物濃度、營養(yǎng)物質(zhì)、溶解氧、酸堿度、溫度、毒性抑制、水力停留時(shí)間與負(fù)荷率等。
工藝技術(shù)特點(diǎn)
（1）較小的池容和占地面積。
曝氣生物濾池的BOD5容積負(fù)荷大，一般可達(dá)到5～6kgBOD5/（m3·d），是常規(guī)二級(jí)生物處理的6～12倍，所以它的池容和占地面積較常規(guī)二級(jí)生物處理工藝要小，同時(shí)在濾池后不需設(shè)二沉池，節(jié)省了占地面積和土建費(fèi)用。采用曝氣生物濾池工藝的城市污水處理廠工藝構(gòu)筑物占地面積只有氧化溝工藝的1/5左右；
（2）抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定，處理出水水質(zhì)好。
由于整個(gè)濾池中分布著較高濃度的微生物，反應(yīng)速率高，而高濃度的微生物以膜狀存在于濾池的陶粒表面，其本身就耐水量的沖擊，即使濾速增大較多也不會(huì)使微生物流失；
（3）對(duì)低濃度污水適應(yīng)性強(qiáng)，不會(huì)產(chǎn)生由于營養(yǎng)物過低導(dǎo)致微生物無法培養(yǎng)的情況，且該工藝啟動(dòng)時(shí)間相對(duì)較短；
（4）氧的利用率高；
（5）硝化速率高，效果好，若增加回流等設(shè)施，可以實(shí)現(xiàn)非常好的脫氮效果；
（6）受氣候影響相對(duì)較小；
（7）構(gòu)筑物模塊化，有利于今后的擴(kuò)建；
（8）主要設(shè)備和材料均可國內(nèi)配套生產(chǎn)，不需進(jìn)口，節(jié)省投資。
SBR污水處理工藝
SBR是序列間歇式活性污泥SequencingBatch Reactor Activated Sludge Process的簡稱是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)又稱序批式活性污泥法。
與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池無污泥回流系統(tǒng)。
正是SBR工藝這些特殊性使其具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、理想的推流過程使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大 / 效率提高 / 池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài) / 凈化效果好。
2、運(yùn)行效果穩(wěn)定 / 污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀 / 需要時(shí)間短、效率高、出水水質(zhì)好。
3、耐沖擊負(fù)荷 / 池內(nèi)有滯留的處理水 / 對(duì)污水有稀釋、緩沖作用 / 有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。
4、工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整、運(yùn)行靈活。
5、處理設(shè)備少構(gòu)造簡單便于操作和維護(hù)管理。
6、反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度有效控制活性污泥膨脹。
7、SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。
8、脫氮除磷適當(dāng)控制運(yùn)行方式實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替具有良好的脫氮除磷效果。