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產品簡介
農村生活污水一體化污水處理設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裝填一定數量的填料利用棲附在填料上的生物膜和充分供應的氧氣,通過生物氧化作用,將廢水中的有機物氧化分解,達到凈化目的。
詳細介紹
農村生活污水一體化污水處理設施
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SND脫氮原理
傳統的生物脫氮是根據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個獨立的反應器內進行。 而SND則是在同一個反應器內直接實現氨氮到氮氣的轉化，將脫氮過程的2個反應階段由宏觀空間（時間）上的好氧池與缺氧池，轉化為微觀空間上的微生物絮體表層與內部，并通過運行參數的調整使污泥表層與內部分別實現硝化與反硝化的反應條件，從而達到脫氮的目的。 由于受到傳質阻力的影響，微生物絮體由外至內存在溶解氧和COD的質量濃度變化梯度，依次形成了擴散區、好氧區和缺氧區。微生物絮體表層由于溶解氧質量濃度較高，以硝化細菌為主，主要發生有機物和氨氮的氧化過程；微生物絮體內部由于氧氣的大量消耗以及傳質阻力的影響，形成缺氧區，反硝化細菌利用傳遞來的有機物反硝化脫氮。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[，形狀規則，多為立方體或顆粒狀。 懸浮填料內部孔隙率較大，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，使系統的抗沖擊負荷能力顯著提高。 懸浮填料脫氮原理與微生物絮體類似，隨著污泥質量濃度的增大，附著生長的生物膜內層產生缺氧或厭氧環境，為SND脫氮提供了有利條件。
懸浮填料強化脫氮技術污泥形式和微生物特性
微生物是污水處理的主力軍，因此反應器內生物量的多少直接影響到污染物的去除效果。 懸浮填料由于其內部孔隙的存在，有利于缺氧環境的形成，且比表面積較大，為反硝化細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，而常規活性污泥法反應器內的污泥處于游離狀態，前者對營養物質的捕獲能力遠遠高于后者，加之懸浮填料處于流化狀態，在水流剪力的作用下，老化的生物膜能夠及時脫落，始終保持較高的代謝活性，從而使反應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器內的總生物量和種類，改善其存在形式以及傳質方式，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部孔隙的存在，能夠吸附大量的絲狀菌，在強化污染物凈化能力的同時，控制污泥膨脹及上浮，使系統抗沖擊負荷能力顯著提高。 同時，反應器內生物固體平均停留時間較長，有益于自養微生物的生存，還會形成大量的輪蟲、鐘蟲、累枝蟲等原生動物和后生動物，有利于水質的進一步提升。
懸浮填料強化脫氮技術的應用形式
向傳統活性污泥法中投加懸浮填料，能夠強化脫氮能力，使氨氮、總氮去除率明顯提高，并且與傳統活性污泥法相比，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，并且具有運行管理簡單、投資造價低、占地面積小等優勢。向傳統的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，當污泥齡為8h 時，相應去除率zui高可達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脫氮效果的影響，結果表明，當溶解 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，出水 COD、氨氮和總氮可達到GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》的一級A 標準。
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反應器內，發現在低C/N比下，反應器仍能保持較高的生物量以及較好的TN去除效果。與常規SBR反應器相比，懸浮填料SBR反應器對水中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SBR反應器的耐沖擊負荷能力，強化脫氮效果，且在外在條件發生波動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、總磷去除效果和穩定性顯著增強。 另外，懸浮污泥生物膜與懸浮污泥之間存在競爭關系，從而使污泥產量明顯降低。 通過對比普通膜生物反應器和投加多孔柔性聚氨酯懸浮填料的復合式膜生物反應器，發現懸浮填料的投加能夠形成微湍流，加大流體運行的不穩定性，有效地改善了膜生物反應器的過濾性能，使膜污染速率下降30%以上。
懸浮填料強化脫氮在實際運用中存在的問題
雖然懸浮填料的投加能夠強化反硝化脫氮效果，但仍然存在一些問題：
1）由于懸浮填料內部孔隙的存在，長時間運行后會產生較多沉積物堆積，導致生物膜活菌率降低；
2）對于懸浮填料生物膜來說，雖然比表面積較大， 但液相基質與固相微生物之間的傳質阻力較大；
3）受反應器流態影響較大，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，無法形成穩定的生物膜結構；
4）目前，由于原材料價格較高，導致前期投資較大。
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，污水在流經載體表面時，通過有機營養物質的吸附、氧向生物膜內部的擴散以及生物膜中所發生的生物氧化等作用，對污染物質進行氧化分解，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，水中的有機物被生物膜所氧化（其濃度要比濾池進水中有機物的濃度低很多），當廢水在濾料表面流動時，有機物就會從運動著的廢水中轉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入生物膜。生物膜上的微生物在氧的參與作用下對有機物進行分解和機體的新陳代謝，產生了包括二氧化碳等無機物，它們又沿著相反的方向，即從生物膜經過附著水層排到流動著的廢水及空氣中去。生物濾池中廢水的凈化過程是很復雜的，它包括廢水中復雜的傳質過程。生物膜是由微生物細胞組成的復雜混合物的微生態系統，細胞鑲嵌在胞外聚合物的基質中，并且附著在固體表面。生物膜發育形成而條件和時間序列大致為：
（1）存在著可用于聚居的固體表面；
（2）一種有機分子膜快速形成；
（3）聚結的細胞松散的附著；
（4）聚居的細菌牢固的附著；
（5）微生物群落形成，產生胞外聚合物；
（6）群落向上和向外擴展，形成規則和不規則結構；
（7）生物膜成熟，新的菌種進入生物膜并生長，有機和無機碎片被結合，并且溶液度形成，導致了生物膜空間的異相結構；
（8）生物膜可能被吞噬細菌的原生動物捕食；
（9）成熟的生物膜可以脫落，使這種循環交替的重復進行；
（10）形成一種ding級群落。
生物膜形成的關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（種類、培養條件、濃度、活性等）、載體表面性質（表面親水性、表面負荷、表面化學組成、表面粗糙度等）以及環境條件（pH、離子強度、水流剪切力、溫度等）。對于曝氣生物濾池工藝而言，載體即濾料是工藝的核心，對濾料的選擇和采用有著非常嚴格的要求，如機械強度、物理形態、穩定性、比重、親水性、表面電性、孔隙度、表面粗糙度、價格等。當載體已經通過優化確定后，在微生物調試過程中，主要是為微生物在載體表面的附著、生長、繁殖，提供良好的環境條件。
曝氣生物濾池反應器凈化有機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境中，與環境條件關系極為密切，反應器能否高效運行，取決于影響反應器運行的主要因素，在工程中就是設法為微生物創造適宜的生活環境。影響反應器運行主要因素包括：進水底物濃度、營養物質、溶解氧、酸堿度、溫度、毒性抑制、水力停留時間與負荷率等。
工藝技術特點
（1）較小的池容和占地面積。
曝氣生物濾池的BOD5容積負荷大，一般可達到5～6kgBOD5/（m3·d），是常規二級生物處理的6～12倍，所以它的池容和占地面積較常規二級生物處理工藝要小，同時在濾池后不需設二沉池，節省了占地面積和土建費用。采用曝氣生物濾池工藝的城市污水處理廠工藝構筑物占地面積只有氧化溝工藝的1/5左右；
（2）抗沖擊負荷能力強，處理效果穩定，處理出水水質好。
由于整個濾池中分布著較高濃度的微生物，反應速率高，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使微生物流失；
（3）對低濃度污水適應性強，不會產生由于營養物過低導致微生物無法培養的情況，且該工藝啟動時間相對較短；
（4）氧的利用率高；
（5）硝化速率高，效果好，若增加回流等設施，可以實現非常好的脫氮效果；
（6）受氣候影響相對較小；
（7）構筑物模塊化，有利于今后的擴建；
（8）主要設備和材料均可國內配套生產，不需進口，節省投資。
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行的活性污泥污水處理技術又稱序批式活性污泥法。
與傳統污水處理工藝不同，SBR技術采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式非穩定生化反應替代穩態生化反應靜置理想沉淀替代傳統的動態沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作SBR技術的核心是SBR反應池該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池無污泥回流系統。
正是SBR工藝這些特殊性使其具有以下優點：
1、理想的推流過程使生化反應推動力增大 / 效率提高 / 池內厭氧、好氧處于交替狀態 / 凈化效果好。
2、運行效果穩定 / 污水在理想的靜止狀態下沉淀 / 需要時間短、效率高、出水水質好。
3、耐沖擊負荷 / 池內有滯留的處理水 / 對污水有稀釋、緩沖作用 / 有效抵抗水量和有機污物的沖擊。
4、工藝過程中的各工序可根據水質、水量進行調整、運行靈活。
5、處理設備少構造簡單便于操作和維護管理。
6、反應池內存在DO、BOD5濃度梯度有效控制活性污泥膨脹。
7、SBR法系統本身也適合于組合式構造方法利于廢水處理廠的擴建和改造。
8、脫氮除磷適當控制運行方式實現好氧、缺氧、厭氧狀態交替具有良好的脫氮除磷效果。