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1、廢水好氧生物處理的原理一般原理與工藝流程工藝類型應(yīng)用好氧生物處理原理是一種在提供游離氧的前提下,以好氧微生物為主,使有機(jī)物降解、穩(wěn)定的無(wú)害化處理方法微生物以活性污泥和生物膜的形式存在活性污泥:由細(xì)菌、原生動(dòng)物等微生物與懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)混雜在一起的絮狀體顆粒生物膜:附著在填料上呈薄膜狀的活性污泥活性污泥的主要特征具有較強(qiáng)的吸附能力10~30min內(nèi)吸附作用可以去除達(dá)85~90%的BOD鐵、銅、鉛等金屬離子,約有30~90%能吸附去除具有很強(qiáng)的分解、氧化有機(jī)物的能力吸附的大分子有機(jī)物質(zhì)在胞外酶的作用下,變成小分子可溶性物質(zhì)微生物的異化作用微生物的同化作用具有良好的沉降性能具有絮狀結(jié)構(gòu),
2、泥水分開(kāi)曝氣池曝氣池出水堰廢水好氧生物處理的優(yōu)越性效率高物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化效率高,1~2kgBOD/m3·d優(yōu)于天然的生態(tài)處理系統(tǒng)效果好BOD去除率90~95%,COD去除率60~70%適用范圍廣具有代謝類型多樣和生長(zhǎng)繁殖快,易變異的特性,用于多種廢水處理可進(jìn)一步開(kāi)發(fā)成本低、運(yùn)行管理費(fèi)用小可處理的水量大、方法較為成熟國(guó)外20世紀(jì)70年代普遍應(yīng)用好氧微生物學(xué)概要微生物的類群球菌:?jiǎn)吻蚓?、雙球菌、八迭菌、葡萄球菌等,如AB法中,A段主要為球菌桿菌:短桿菌螺旋菌:彎曲成桿狀,一個(gè)彎叫弧菌,回轉(zhuǎn)的叫螺菌支原體、立克次體、衣原體:介于細(xì)菌、病毒之間,后兩者是嚴(yán)格細(xì)胞寄生體霉菌、酵母菌(真菌):具有細(xì)
3、胞核,能在干燥的環(huán)境下生長(zhǎng),對(duì)多環(huán)芳烴降解速度快微生物的類群病毒、噬菌體:分烈性、溫和、溶源三種,侵入過(guò)程為:吸附—侵入—生物合成—裝配—釋放藻類:進(jìn)行光合作用的低等植物,利用光能、CO2等產(chǎn)生新細(xì)胞,放出O2有毒藻類釋放藻毒素,引起魚(yú)類死亡微型動(dòng)物:固著性纖毛蟲(chóng)類、吸管蟲(chóng)類等微生物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)因素(1)C構(gòu)成微生物體的重要元素,細(xì)菌體內(nèi)各種元素比例通式為C5H7NO2含碳有機(jī)物是細(xì)菌重要的能源,BOD5A/O系統(tǒng)反硝化脫氮工藝,外源碳補(bǔ)充進(jìn)水BOD很低時(shí),污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)通常不建或者超越初沉池微生物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)因素(2)N構(gòu)成微生物體的重要元素,菌體蛋白質(zhì)、核酸等分子含有氮,氮可占菌體
4、干重的10%細(xì)菌易利用氨態(tài)氮高分子的蛋白質(zhì)和有機(jī)腈類中的氮需要多次降解后才能被微生物利用若處理污染物組分單一,如含酚或石油污染廢水,需要補(bǔ)充尿素等氮肥微生物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)因素(3)無(wú)機(jī)鹽細(xì)菌體內(nèi)的蛋白質(zhì)和酶中含有少量S、P含酚廢水處理中,補(bǔ)充磷源營(yíng)養(yǎng),可有利于酚降解酶系的磷酸激酶的合成細(xì)菌還需要K、Mn、Mg、Ca、Fe、Zn、Cu等微量元素微生物根據(jù)營(yíng)養(yǎng)元素分類光能自養(yǎng)菌:CO2作碳源,利用光能生長(zhǎng)光能異養(yǎng)菌:有機(jī)物作碳源,利用光能生長(zhǎng),如紅螺菌利用異丙醇化能自養(yǎng)菌:如硝化菌,以CO2、碳酸鹽作碳源,能量來(lái)自無(wú)機(jī)物的氧化化能異養(yǎng)菌:以有機(jī)物質(zhì)為碳源,能量來(lái)自有機(jī)物的氧化。(最大類)活性
5、污泥絮體形成機(jī)理菌膠團(tuán)形成機(jī)理污泥培養(yǎng)早期:可見(jiàn)典型新生菌膠團(tuán),呈現(xiàn)大型指狀分支、垂絲狀、球狀等形狀正常運(yùn)轉(zhuǎn)階段:少數(shù)負(fù)荷高、廢水碳氮比較高的活性污泥系統(tǒng)可見(jiàn)典型的新生菌膠團(tuán)僅在絮粒邊緣偶然可見(jiàn)活性污泥凝絮體菌膠團(tuán)細(xì)菌的作用很強(qiáng)的吸附、氧化分解有機(jī)物的能力;保護(hù)作用,防止被微型動(dòng)物吞噬,免受毒物影響很好的沉降性能,使混合液在二沉池迅速完成泥水分離活性污泥絮體形成機(jī)理菌膠團(tuán)形成學(xué)說(shuō)粘液說(shuō)細(xì)菌分泌的粘液(胞外多聚物ECP)是活性污泥絮體形成的原因但是許多微生物并不分解ECP含能說(shuō)表面帶電荷為20-30mv,范德華力大于電斥力,由于攪拌、布朗運(yùn)動(dòng),細(xì)菌碰撞而凝聚聚?羥基丁酸(PHB)說(shuō)與營(yíng)
6、養(yǎng)、外界條件有關(guān)的綜合過(guò)程工程實(shí)踐中廢水碳氮比高,絮體結(jié)構(gòu)好高溫、營(yíng)養(yǎng)不足的環(huán)境,污泥解絮活性污泥法工藝類型運(yùn)行方式的變化F/M范圍的擴(kuò)大常規(guī)F/M法:0.3~0.6kgBOD5/kgVSS·d,BOD去除率一般90~95%低F/M法:0.1~0.25kgBOD5/kgVSS·d,BOD去除率一般80~98%,如延時(shí)曝氣高F/M法:1.0~5.0kgBOD5/kgVSS·d,BOD去除率一般50~60%,如純氧曝氣活性污泥法工藝類型反應(yīng)器(曝氣池)進(jìn)水點(diǎn)位置的改革多點(diǎn)進(jìn)水法分布曝氣法吸附再生法回流污泥與進(jìn)水流入反應(yīng)器方式的改革傳統(tǒng)活性污泥法(推流式)完全混合污泥法(完全混合法)曝氣技
7、術(shù)方面的革新漸減曝氣法純氧曝氣法傳統(tǒng)的活性污泥法運(yùn)行方式:進(jìn)水和回流污泥從反應(yīng)器一端進(jìn)入,混合液從另一端排出,水流模式為推流式活性污泥生長(zhǎng)過(guò)程典型參數(shù)HRT:4-8hSRT:3-8d,很少超過(guò)15d優(yōu)點(diǎn)處理效果好,BOD5去除率達(dá)90%以上,適于處理凈化、穩(wěn)定程度要求較高的廢水存在問(wèn)題為避免池首形成厭氧狀態(tài),進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷不宜過(guò)高耗氧速率與供氧速率難以吻合運(yùn)行易受水質(zhì)、水量變化的影響池容大,基建費(fèi)用高傳統(tǒng)活性污泥法設(shè)計(jì)假設(shè)條件整個(gè)系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下運(yùn)行進(jìn)入反應(yīng)器的