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日處理30立方米地埋式一體化污水處理設(shè)備
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厭氧氨氧化和全程自養(yǎng)脫氮
厭氧氨氧化是指在厭氧條件下氨氮以亞硝酸鹽為電子受體直接被氧化成氮?dú)獾倪^(guò)程。
厭氧氨氧化菌是專性厭氧自養(yǎng)菌，因而非常適合處理含NO2-、低C/N的氨氮廢水。與傳統(tǒng)工藝相比，基于厭氧氨氧化的脫氮方式工藝流程簡(jiǎn)單，不需要外加有機(jī)炭源，防止二次污染，又很好的應(yīng)用前景。
全程自養(yǎng)脫氮工藝是在限氧的條件下，利用*自養(yǎng)性微生物將氨氮和亞硝酸鹽同時(shí)去除的一種方法，從反應(yīng)形式上看，它是中溫亞硝化和厭氧氨氧化工藝的結(jié)合，在同一個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行。
厭氧氨氧化和中溫亞硝化過(guò)程都可以在氣提式反應(yīng)器中運(yùn)轉(zhuǎn)良好，并且達(dá)到很高的氮轉(zhuǎn)化速率，氨氮的去除率達(dá)95%，總氮的去除率達(dá)90%。
好氧反硝化
近年來(lái)，好氧反硝化現(xiàn)象不斷被發(fā)現(xiàn)和報(bào)道，逐漸受到人們的關(guān)注。一些好氧反硝化菌已經(jīng)被分離出來(lái)，有些可以同時(shí)進(jìn)行好氧反硝化和異養(yǎng)硝化。這樣就可以在同一個(gè)反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)真正意義上的同步硝化反硝化，簡(jiǎn)化了工藝流程，節(jié)省了能量。
好氧反硝化脫氮能力隨混合液溶解氧濃度的提高而降低。硝化反應(yīng)速率隨著溶解氧濃度的降低而下降;反硝化反應(yīng)速率隨著溶解氧濃度的降低而上升。
在反硝化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生N2O，是一種溫室氣體，產(chǎn)生新的污染，其相關(guān)機(jī)制研究還不夠深入，許多工藝仍在實(shí)驗(yàn)室階段，需要進(jìn)一步研究才能有效地應(yīng)用于實(shí)際工程中。另外，還有諸如全程自養(yǎng)脫氮工藝、同步硝化反硝化等工藝仍處在試驗(yàn)研究階段，都有很好的應(yīng)用前景。
A2/O-MBR及其改進(jìn)工藝
雖然A2/O工藝具有良好的脫氮除磷效果，但其脫氮效率很難進(jìn)一步提高。為此，Adam等一批學(xué)者提出了將A2/O與MBR相結(jié)合(A2/O-MBR工藝)的污水處理方式，不僅出水水質(zhì)效果好、污染物指標(biāo)去除率高，而且實(shí)現(xiàn)了HRT與SRT之間相互獨(dú)立，很好地解決了傳統(tǒng)活性污泥法同步脫氮除磷時(shí)兩者所需污泥齡不同的矛盾。如：北京市某污水處理廠(8萬(wàn)噸/日)由A2/O升級(jí)改造至A2/O-MBR工藝，改造后出水水質(zhì)由國(guó)標(biāo)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)提高到北京市地標(biāo)B標(biāo)準(zhǔn)，主要指標(biāo)滿足地表IV類水體標(biāo)準(zhǔn)。在升級(jí)改造過(guò)程中，該廠表現(xiàn)出諸多亮點(diǎn)，如占地面積小、污水處理無(wú)間斷、擴(kuò)建不擴(kuò)地、節(jié)能型MBR技術(shù)、紫外加臭氧氧化技術(shù)等。
為提高A2/O工藝的脫氮除磷能力，可在一級(jí)A提標(biāo)改造的基礎(chǔ)上進(jìn)一步形成倒置A2/O-MBR和A2/O-A-MBR等組合工藝。研究的倒置A2/O-MBR中試表明，該系統(tǒng)具有高效的生物除磷效果，主要由于倒置A2/O段理想的釋磷環(huán)境和MBR段膜分離對(duì)膠體形態(tài)磷的截留作用；董良飛等在A2/O基礎(chǔ)上開(kāi)展了A2/O-A-MBR工藝處理低碳源城市污水的中試研究，經(jīng)過(guò)60天的調(diào)試運(yùn)行，出水已基本達(dá)到地表水IV類的回用要求，進(jìn)一步提高了脫氮除磷的水平。
污泥顆粒化是微生物細(xì)胞間自身固定化的一種特殊形式,是在特定的工藝條件下反應(yīng)器中的微生物與載體或微生物間相互作用,形成大而密實(shí)的顆粒狀污泥聚合體。UASB反應(yīng)器中培育出的厭氧顆粒污泥已被成功應(yīng)用于高濃度有機(jī)廢水的處理中,但是存在啟動(dòng)期長(zhǎng),操作溫度高,不適于處理低濃度有機(jī)廢水且脫氮除磷效果不理想的缺點(diǎn)。為克服上述缺點(diǎn),研究者們又開(kāi)展了對(duì)好氧顆粒污泥的培養(yǎng),實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)好氧顆粒污泥不但可去除COD且具有脫氮除磷的功能。
EBPR(生物強(qiáng)化除磷)是目前常用的生物除磷工藝,運(yùn)行經(jīng)濟(jì),但該系統(tǒng)一般利用活性污泥除磷,需要較大的反應(yīng)容積,另外在EBPR的實(shí)際應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)了不明原因?qū)е碌某资‖F(xiàn)象。若能將好氧顆粒污泥代替?zhèn)鹘y(tǒng)活性污泥運(yùn)用于EBPR中,則可解決EBPR系統(tǒng)占地面積大、污泥膨脹、產(chǎn)泥量高以及二次釋磷等問(wèn)題。本文將結(jié)合國(guó)內(nèi)外參考文獻(xiàn),通過(guò)對(duì)好氧顆粒污泥特性的分析,探討產(chǎn)生除磷現(xiàn)象的原因,以期為深入研究好氧顆粒污泥的除磷功能提供理論知識(shí)。
物理特征
好氧顆粒污泥一般為橙黃色,表面光滑,外觀為相對(duì)規(guī)則的圓形或橢圓形,其直徑在0.5~1.5mm之間,縱橫比為0.76,形狀系數(shù)穩(wěn)定在0.45。顆粒污泥的SV(沉降速度)值與其大小和結(jié)構(gòu)有關(guān),一般在30～70m/h之間,約為傳統(tǒng)活性污泥SV值(8～10m/h)的三倍。因此,與傳統(tǒng)活性污泥相比,好氧顆粒污泥可以保證更多的微生物停留在反應(yīng)器中,從而加快污染物的降解速度,使反應(yīng)器結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊。顆粒表面為致密的由微生物組成的膜狀結(jié)構(gòu),內(nèi)部為疏松的網(wǎng)狀,有較大的空隙,在通風(fēng)好氧情況下,具有良好的吸附碳源的能力。
化學(xué)組成和生物學(xué)特征
好氧顆粒污泥主要包含六種元素:C、H、O、N、S、P,以及少量的Ca、Mg、Fe等金屬元素。EPS(胞外聚合物)是顆粒污泥的重要化學(xué)組成,主要由多聚糖、蛋白質(zhì)等物質(zhì)組成,以纖維狀相互纏繞成絮狀體或形成高密度狀的顆粒基質(zhì),具有黏連作用。相鄰細(xì)胞的EPS吸附周圍的有機(jī)、無(wú)機(jī)物質(zhì)形成交錯(cuò)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),起到陽(yáng)離子橋的作用,強(qiáng)化了顆粒污泥的結(jié)構(gòu),EPS強(qiáng)化污泥顆粒化的過(guò)程見(jiàn)文獻(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)Ca2+含量的增加對(duì)顆粒污泥的形成有一定的影響:首先,Ca2+能將帶負(fù)電的基團(tuán)束縛在微生物表面和EPS分子上,起到搭橋作用,從而促進(jìn)微生物聚合;其次,添加有Ca2+的顆粒污泥胞外可產(chǎn)生更多的多聚糖,使多聚糖在顆粒污泥中的含量由41mg/gVSS增加到92mg/gVSS。多聚糖能夠形成一種堅(jiān)固的粘性框架結(jié)構(gòu),有利于污泥顆粒化;同時(shí),多聚糖中的OH-等基團(tuán)與Ca2+的相互作用形成牢固的類凝膠聚合物進(jìn)一步加強(qiáng)了顆粒污泥結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
地埋式生活污水處理設(shè)備的操作流程
1、安裝調(diào)試人員首先要打開(kāi)進(jìn)水閥門、出水閥門，啟動(dòng)設(shè)備進(jìn)水提升水泵，將調(diào)節(jié)池的污水輸送到地生活污水處理設(shè)備中開(kāi)始。
2、初次使用及調(diào)試的設(shè)備，當(dāng)水位達(dá)到設(shè)備二分之一高度時(shí)停止水泵進(jìn)水，打開(kāi)風(fēng)機(jī)進(jìn)水閥，開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，緩緩打開(kāi)風(fēng)機(jī)出風(fēng)閥，向接觸氧氣池內(nèi)曝氣48小時(shí)后再啟動(dòng)進(jìn)水提升水泵將污水加入至設(shè)備四分之三處，再向池內(nèi)曝氣24小時(shí)。
3、工作人員要用手觸摸調(diào)料是否有粘狀感，同時(shí)觀察水體微生物生長(zhǎng)情況，直至長(zhǎng)出生物膜，方可繼續(xù)向設(shè)備輸送污水，水量應(yīng)逐步增加至設(shè)計(jì)水量。
4、定時(shí)觀察水中微生物生長(zhǎng)情況，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)控制進(jìn)水水量加以調(diào)整。
5、要觀察二沉池水水流流態(tài)，出水堰集水必須均勻，一般每隔24小時(shí)必須排泥一次，排泥時(shí)打開(kāi)排泥電磁閥，利用氣提方式將二沉池內(nèi)的污泥提升至污泥池。
6、地埋式污水處理設(shè)備根據(jù)需要在消毒池內(nèi)加入消毒劑，二沉池來(lái)水經(jīng)過(guò)消毒劑加藥罐，藥劑部分溶解，達(dá)到消毒的目的。經(jīng)處理過(guò)的水在清水箱內(nèi)停留約0.5小時(shí)后，就達(dá)到了排放要求，可以向外界受水體排放。
7、設(shè)備調(diào)試結(jié)束并正常運(yùn)行后，系統(tǒng)即可進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行，現(xiàn)場(chǎng)將水泵、風(fēng)機(jī)的操作切換在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。
8、不定期對(duì)出水水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，以保證設(shè)備正常運(yùn)行。
地埋式生活污水處理設(shè)備工藝*、適用范圍廣、投資省、占地少，維護(hù)方便。同時(shí)，具有耐腐蝕、抗老化等優(yōu)良特性，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
污水處理工藝分三級(jí)：
一級(jí)處理：通過(guò)機(jī)械處理，如格柵、沉淀或氣浮，去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。
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