1. 污水處理系統採用了那些技術
一、生物污水處理法
生物處理是指利用微生物將污水中的的有機物降解為無害的物質,從而凈化污水的處理方法。常見的生物污水處理技術有活性污泥法、生物膜法等。
1. 活性污泥法的使用量是最大的,這種方法操作簡單、所需成本較低、處理效果好。缺點是對沖擊負荷適應力差、但是構築物佔地面積大、基建投資和運行費用高、管理復雜。
2. 生物膜法運行管理方便、剩餘污泥小、操作穩定毫克,缺點是活性生物人為控制難、運行靈活性差、出水澄清度低。
3. AO工藝法也被稱為厭氧好氧工藝法,AO工藝法效率高、流程簡單、缺氧反硝化過程對污染物具有較高的降解效率。缺點是沒有獨立的污泥迴流系統,從而不能培養出具有獨特功能的污泥、難降解物質的降解率較低。
二、物理污水處理法
物理污水處理法常用到的方法有沉澱法、過濾法、氣浮法、離心分離和磁力分離。
1. 沉澱法是利用水中懸浮顆粒的可沉降性,在重力作用下產生下沉的作用,從而達到固液分離的效果。沉澱法的優點是耗能少、工藝成熟穩定,操作簡單,缺點是佔地大 ,對產生的沉澱污泥,需要反復沉澱,才能進行污泥脫水。
2. 過濾法是利用介質截留懸浮物,常用到濾網、篩網、紗布、格柵等過濾材質或設備。過濾法的局限大,對於溶解狀態的有機污染物難以處理,所以需在過濾之後加設其它設備進行處理。
三、化學法
常見化學處理污水的方法有混凝沉澱法、中和法、氧化還原法和化學沉澱法。
1. 混凝沉澱法是在混凝劑的作用下,使廢水中的膠體和細微懸浮物凝聚成絮凝體,然後予以分離除去。混凝沉澱法在水處理中的應用是非常廣泛的,它既可以降低原水的濁度、色度等感官指標,又可以除去多種有毒有害污染物。
2. 中和法通過化學方法使酸性廢水中氫離子與外加氫氧根離子,或使鹼性廢水的氫氧根離子與外加氫離子之間相互作用,生成可以溶劑或難溶解的其它鹽類,從海消除其有害作用。
3. 化學沉澱法是向廢水中投加化學物質,使它和廢水中欲去除的污染物發生直接的化學反應,生成難溶於水的沉澱物而使污染物分離除去的方法。不過經過化學沉澱法處理後會產生大量的二次污染。
2. 生物膜法處理廢水
使廢水流過生長在固定支承物表面上的生物膜,利用生物氧化作用和各相間的物質交換,降解廢水中有機污染物的方法,是廢水需氧生物處理法的一種。用生物膜法處理廢水的構築物有生物濾池、生物轉盤和生物接觸氧化池等。
生物濾池是由過濾田和灌溉田逐步發展而來的。過濾田和灌溉田是天然條件下的需氧生物處理設施。廢水流入過濾田和灌溉田後,水中的有機物滯留在土壤表層,由需氧微生物氧化分解為無機物。這種作用只在土壤表層進行,佔地面積大,而且受氣候影響,只能在適當條件下採用。19世紀末,進行了灑滴濾池試驗。20世紀初灑滴濾池法得到公認,出現了各種型式的生物濾池。用生物濾池處理廢水的方法統稱為生物膜法。
處理廢水過程
生物濾池一般是長方形或圓形,池內填有濾料,濾料層上為布水裝置,濾料層下為排水系統。廢水通過布水裝置均勻灑到生物濾池表面,呈涓滴狀流下,一部分廢水呈薄膜狀被吸附於濾料周圍,成為附著水層;另一部分則呈薄膜流動狀流過濾料,並從上層濾料向下層濾料逐層滴流,最後通過排水系統排出池外。
由於濾料間隙的空氣不斷地溶於水中,水層中保有比較充足的溶解氧;而流過的廢水中所含的大量有機物質,可作為微生物的營養源,因此水層中需氧微生物能夠大量生長繁殖。微生物的代謝作用使部分有機物質被氧化分解為簡單的無機物,並釋放出能量。這些能量一部分供微生物自身生長活動的需要,另一部分被轉化合成為新的細胞物質。另外,廢水通過濾池時,濾料截留了廢水中的懸浮物質,並吸附了廢水中的膠體物質,使大量繁殖的微生物有了棲息場所,從而在濾料表面逐漸生長起一層充滿微生物及原生動物的「生物膜」。膜的外側有附著水層,廢水不斷地從濾池上淋灑下來,就有一層廢水不斷沿生物膜上部表面流下,這部分廢水為流動水層。流動水層和附著水層相接觸,附著水層由於生物凈化作用,所含有機物質濃度很低,流動水層通過傳質作用把所含的有機物傳遞給附著水層,從而不斷地得到凈化。同時由於生物膜上的微生物的增殖,膜的厚度不斷增加,當達到一定厚度時,生物膜層內由於得不到足夠的氧,由需氧分解轉變為厭氧分解,微生物逐漸衰亡、老化,使生物膜從濾料表面脫落,隨水流至沉澱池。生物濾池的濾料上再生成新的生物膜,如此不斷更新。
就部分濾料來說,處理廢水效能呈周期性變化。在生物膜形成的初期,微生物的代謝活動旺盛,凈化功能最好;隨著生物膜逐漸加厚,內部出現厭氧分解現象,凈化的功能逐漸減退;到生物膜脫落時為最低。但就整個濾池來說,濾料上生物膜的脫落是參差交替的。因此,在正常情況下,整個濾池的處理效果是基本穩定的。
由於生物膜要不斷更新,脫落的生物膜隨水流出,因此必須在生物濾池後設置沉澱池。這種池稱為二次沉澱池。為保證生物濾池的正常工作,對含有較多懸浮物質和油脂等易於堵塞濾料的廢水,須設置初次沉澱池、浮選池和隔油池等,以進行預處理。
需氧生物膜上的微生物種類很多,有細菌、真菌、藻類、原生動物和後生動物,以及肉眼可見的微型動物。生物濾池中上層、中層、下層構成生物膜的微生物,種類也有區別。
需氧生物膜上微生物的代謝產物主要是二氧化碳和水,在同流動水層接觸時,被流動水層帶走。厭氧生物膜內的產物主要是硫化氫和氨。這些厭氧生化產物在透過需氧生物膜時大部分被氧化,因此生物濾池在工作正常時基本上沒有臭氣。
普通生物濾池的水力負荷和有機物負荷都較低,往往採用間歇運行方式,廢水中的有機物被氧化分解得比較徹底,但佔地面積大。高負荷生物濾池的水力負荷和有機物負荷都較高,採用連續運行方式,廢水在濾池中停留時間短,只有易於氧化的有機物被分解,而較難氧化的有機物未及分解就被排出。因此這種濾池的凈化程度不如普通生物濾池徹底,而且二次沉澱池中沉澱的污泥量較多。但它的水力負荷較高,水的沖刷力大,濾池不易堵塞。如進入濾池的廢水中有機物濃度過高,可採用迴流運轉方式,即將生物濾池的一部分出水迴流到濾池前同進水混合。這樣可以降低進水濃度,保證水的沖刷力,還能增加濾池中的有用微生物,從而保證生物濾池的正常工作。同時可以查看中國污水處理工程網更多技術文檔。
選擇合適的濾料十分重要。濾料必須機械強度好,耐腐蝕;表面積大,略呈粗糙,但又不影響水的均勻流動;濾料間應有一定的空隙,以免堵塞,並使空氣流通;能就地取材,價格低廉。長期以來多以卵石、碎石、爐渣、焦炭等為濾料。近年來開始使用人工塑料濾料,如波形板和列管式濾料。這種濾料質量輕,強度高,耐腐蝕性能好,表面積和空隙率都較大。
與活性污泥法比較,生物膜法對於進水負荷的變化適應性強,管理簡便,基本建設投資和運行費用都較低。但處理效率和衛生條件較差,佔地面積較大。生物膜法近年發展起來的幾種新型構築物有:
① 塔式生物濾池,簡稱塔濾。塔高7~24米,內部通風良好,水流紊動劇烈,水力沖刷較強。因此,污水同空氣和生物膜接觸充分,生物膜更新速度快,各層生長有適應於廢水性質的不同的生物群,有利於有機物的生物降解。塔濾負荷較高,水力負荷每日每平方米可達90~150米3,有機物負荷每日每立方米達1100~2400克(BOD5)。佔地少,對沖擊負荷有較強的適應性。
② 生物轉盤。由固定在一橫軸上的若干間距很近的圓盤組成。圓盤面生長有一層生物膜,作用與生物濾池中濾料相似。圓盤是用輕質耐腐蝕、堅固而不易撓折的材料,如泡沫聚氯乙烯、泡沫聚苯乙烯、硬聚氯乙烯、玻璃鋼等材料製成。圓盤有約一半的面積浸在一個半圓形或矩形的水槽內。廢水在槽中流過時,圓盤緩慢轉動。圓盤的一部分浸入廢水時,生物膜吸附廢水中的有機物,使微生物獲得營養。當轉出水面時,生物膜又從大氣中直接吸收氧氣。如此循環反復,廢水中的有機物在需氧微生物的作用下得到氧化分解。圓盤上的生物膜也會因老化不斷地自行脫落,隨水流出,在二次沉澱池中沉澱下來。生物轉盤能處理高濃度廢水,而不會發生堵塞現象。構造與生物轉盤類似的還有生物轉筒。主體裝置是由固定在一橫軸上的若干圓筒組成,圓筒中裝填料,生物膜生長在填料表面。
③ 生物接觸氧化池(見生物接觸氧化法)。
提高生物膜法的處理效率,主要是在單位時間內適當地加大生物膜同廢水的接觸面積和充分供給所需要的氧氣。為此,有些國家在試驗研究一種流化床。這種設施以砂或活性炭等比表面積大的材料作為生物膜擔體,以沸騰狀態在廢水中分解氧化有機物。
補充
生物膜法是利用附著生長於某些固體物表面的微生物(即生物膜)進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統,其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理是,生物膜首先吸附附著水層有機物,由好氣層的好氣菌將其分解,再進入厭氣層進行厭氣分解,流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜,如此往復以達到凈化污水的目的。生物膜法具有以下特點:(1)對水量、水質、水溫變動適應性強;(2)處理效果好並具良好硝化功能;(3)污泥量小(約為活性污泥法的3/4)且易於固液分離;(4)動力費用省。
3. 生物膜污水處理特徵(生物膜污水處理工藝方面的特徵)
與傳統活性污泥法相比,生物膜法處理污水技術因為操作方便、剩餘污泥少、抗沖擊負荷等特點,適合與中小型污水處理廠工程,在工藝上有如下特徵:
一、微生物方面的特徵
1、微生物種類豐富,生物的食物鏈長
相對於活性污泥法,生物膜載體(濾料、填料)為微生物提供了固定生長的條件,以及較低的水流、氣流攪拌沖擊,利於微生物的生長增殖。因此,生物膜反應器為微生物的繁衍、增殖及生長棲息創造了更為適宜的生長環境,除大量細菌以及真菌生長外,線蟲類、輪蟲類及寡毛蟲類等出現的頻率也較高,還可能出現大量絲狀菌,不僅不會發生污泥膨脹,還有利於提高處理效果。
另外,生物膜上能夠棲息高營養水平的生物,在捕食性纖毛蟲、輪蟲類、線蟲類之上,還棲息著寡毛蟲和昆蟲,在生物膜上形成長於活性污泥的食物鏈。
較多種類的微生物,較大的生物量,較長的食物鏈,有利於提高處理效果和單位體積的處理負荷,也有利於處理系統內剩餘污泥量的減少。
2、存活世代時間較長的微生物,有利於不同功能的優勢菌群分段運行
由於生物膜附著生長在固體載體上,其生物固體平均停留時間(污泥泥齡)較長,在生物膜上能夠生長世代時間較長,增殖速率慢的微生物,如硝化菌、某些特殊污染物降解專屬菌等,為生物處理分段運行及分運行作用的提高創造了更為適宜的條件。
生物膜處理法多分段進行,每段繁衍與進入本段污水水質相適應的微生物,並形成優勢菌群,有利於提高微生物對污染物的生物降解效率。硝化菌和亞硝化菌也可以繁殖生長,因此生物膜法具有一定的硝化功能,採取適當的運行方式,具有反硝化脫氮的功能。分段進行也有利於難降解污染物的降解去除。
二、處理工藝方面的特徵
1、對水質、水量變動有較強的適應性
生物膜反應器內有較多的生物量,較長的食物鏈,使得各種工藝對水質、水量的變化都具有較強的適應性,耐沖擊負荷能力較強,對毒性物質也有較好的抵抗性。一段時間中斷進水或遭到沖擊負荷破壞,處理功能不會受到致命的影響,恢復起來也較快。因此,生物膜法更適合於工業廢水及其他水質水量波動較大的中小規模污水處理。
2、適合低濃度污水的處理
在處理水污染物濃度較低的情況下,載體上的生物膜及微生物能保持與水質一致的數量和種類,不會發生在活性污泥法處理系統中,污水濃度過低會影響活性污泥絮凝體的形成和增長的現象。生物膜處理法對低濃度污水,能夠取得良好的處理效果,正常運行時可使BOD5為20~30mg/L(污水),出水BOD5值降至10mg/L以下。所以,生物膜法更適用於低濃度污水處理和要求優質出水的場合。
3、剩餘污泥產量少
生物膜中較長的食物鏈,使剩餘污泥量明顯減少。特別在生物膜較厚時,厭氧層的厭氧菌能夠降解好氧過程合成的剩餘污泥,使剩餘污泥量進一步減少,污泥處理與處置費用隨之降低。通常,生物膜上脫落下來的污泥,相對密度較大,污泥顆粒個體也較大,沉降性能較好,易於固液分離。
4、運行管理方便
生物膜法中的微生物是附著生長,一般無需污泥迴流,也不需要經常調整反應器內污泥量和剩餘污泥排放量,且生物膜法沒有絲狀菌膨脹的潛在威脅,易於運行維護與管理。另外,生物轉盤、生物濾池等工藝,動力消耗較低,單位污染物去除耗電量較少。
生物膜法的缺點在於濾料增加了工程建設投資,特別是處理規模較大的工程,濾料投資所佔比例較大,還包括濾料的周期性更新費用。生物膜法工藝設計和運行不當可能發生濾料破損、堵塞等現象。
4. 生物膜法凈水的機理是什麼
分類: 教育/科學 >> 科學技術
解析:
生物膜(Biofilm)是通過附著而固定於特定載體上的結構復雜的微生物共生體。相對於活性污泥來說,在單位體積生物膜中所含的微生物數量更高、比表面積更大。生物膜比活性污泥具有更強的吸附能力和降解能力,可以吸附和降解污水中的各種污染物,具有速度快、效率高的特點。在使用生物膜法處理污水時,要求在處理系統的構築物中裝填一定數量的填料,這些填料一方面可以擴大處理系統的比表面積,另一方面為微生物提供附著固定的載體。生物膜處理系統的性能、效率取決於其中微生物活性的高低和所裝填料的多少及其比表面積。一般來說,生物膜法較多應用於特殊行業的廢水處理中,如印染廢水等。
根據生物膜法處理系統中所用的填料的不同,生物膜法又可以分為以下幾種類型:
滴濾系統(Trickling filter system)
該系統是一種簡單且相槐檔猜對便宜的膜式好氧處理裝置。在該處理系統中,通過轉動的柵欄噴淋裝置將污水均勻分布於多孔處理床(例如由石子等鋪成)上。在多孔處理床上可生長多種微生物群落和原生動物。當污水緩慢地流過處理床時,微生物就吸收並降解了其中的有機成分,使得污水得到處理。在這樣的處理系統中,天然形成了食物鏈,微生物利用有機物生長繁殖,原生動物等以微生物為食,從而維持在一個動態平衡中。如果污水中的營養(BOD)過高,就會導致微生物的過量生長繁殖從而引起多孔處理床的堵塞,這樣便會降低處理效果。
旋轉生物接觸氧化系統(Rotating Biological Contactor,RBC)或生物轉盤
在這樣的處理系統中,一系列圓盤結構裝置部分浸沒於污水中,部分在空氣中並不斷地旋轉,這樣便保持了良好的通氣效果及與污水的接觸,從而在圓盤上形成了「生物膜」。這樣的「生物膜」是由各種微生物、原生動物等構成的微生物群落。在掃描電鏡下,典型的生物轉盤的「生物膜」有兩層結構,外層主要由絲狀菌等好氧微生物組成,內層由包括脫硫弧菌在內的厭氧微生物構成。因此這樣的「生物膜」具有去除BOD及無機物(主要是硫酸鹽)的功能。生物轉盤處理系統與滴濾系統相比,具有佔地少、效率蠢搜高、運行穩定等優點,但其前期投資較大。這種系統已經成功地用於處理城市污水和各種工業廢水。
流化床反應器(Fluidized Bed Reactor,FBR)
由於污水的泵入或曝氣(空氣或氧氣)作用,流化床反應器中的載體物質(浮石、砂子、塑料等)會在反應器中不斷流動,因而得名。在這種系統中,由下向上進入的廢水的流速或曝氣的程度被控制在足以使載體流動不互相接觸,但又不能破壞「生物膜」結構的程度。該系統的最大優點是載體的比表面積被充分利用,但能耗較高,運行成本也相對鉛型較高。該系統可用於BOD的去除,也可以用於廢水中硝酸鹽的處理。
5. 簡述生物膜法凈化廢水的原理,生物膜法的處理系統有哪些
生物膜法和活性污泥法一樣,都是利用微生物來去除廢水中有機物的方法,為生物膜提供附著生長固定表面的材料稱為填料,是影響生物膜法的發展和性能的重要因素。
生物膜法的基本原理
1.生物膜的形成及特點
生物膜法是通過附著在載體或介質表面上的細菌等微生物生長繁殖,形成膜狀活性生物污泥生物膜,利用生物膜降解污水中的有機物的生物處理方法。生物膜中的微生物以污水中的有機污染物為營養物質,在新陳代謝過程中將有機物降解,同時微生物自身也得到增殖。
隨著微生物的不斷繁殖增長,以及廢水中懸浮物和微生物的不斷沉積,使生物膜的厚度不斷增加,其結果是使生物膜的結構發生變化。
在生物處理過程中,生物膜總是在不斷地生長、更新和脫落的,造成生物膜不斷脫落的原因有:水力沖刷、由於膜增厚造成重的增大、原生動物的松動、厭氧層和介質的粘結力較弱等。
生物膜法適用於中小規模污水生物處理,污水處理系統可以獨立建立,也可以與其他污水處理工藝組合應用。污水進行生物膜法處理前,宜經沉澱處理,當進水水質或水量波動大時,應設置調節池。
生物膜的結構及其凈化廢水的機理
生物膜是蓬鬆的絮狀結構,微孔多,表面積大,具有很強的吸附能力。生物膜微生物以吸附和沉積於膜上的有機物為營養物質,將一部分物質轉化為細胞物質,進行繁殖生長,成為生物膜中新的活性物質,另一部分物質轉化為排泄物,在轉化過程中放出能量,供應微生物生長的需要。增殖的生物膜脫落後進入廢水,在二次沉澱池中被截留下來,成為污泥。如果有機物負荷比較高,生物膜對吸附的有機物來不及氧化分解時,能形成不穩定的污泥,這類污泥需要進行再處理。
由於生物膜法中的微生物以附著的狀態存在,所以泥齡長,使生物膜中既有世代時間短、比增長速率大的微生物,雙有世代時間長、比增長速率小的微生物,這使生物膜法中參與代謝的微生物種類多於活性污泥法。
生物膜法的主要特徵
與活性污泥法相比,生物膜法具有以下特徵:
⑴生物相特徵:
①參與凈化反應微生物多樣化
②生物的食物鏈長
③能夠存活世代時間較長的微生物
④分段運行與優占種屬
⑵工藝特徵
①抗沖擊負荷能力強
②污泥沉降性能良好,宜於固液分離
③能夠處理低濃度的廢水
④運行簡單、節能,易於維護管理,動力費用低
⑤產生的污泥量少
⑥在低水溫條件下,也能保持一定的凈化功能
⑦具有較好的硝化與脫氮功能
6. 污水生物處理各方式優缺點對比
污水處理工藝方案技術比較表
氧化溝 生物接觸氧化法 A/O法
技術適用性 國內外使用情況,水量、水質的適應程度 運行管理復雜, 國外採用較多,適應中、小規模污水處理廠,對水質水量的變化適應能力較差 運行管理簡單,國內外採用較多,對水質水量變化適應性強,適用於工業廢水處理與深度處理 運行管理復雜,國內外採用較多,對水質水量的變化適應能力較差,適應大中小規模污水廠
二 水質目標
出水水質 滿足污水排放標準的保證率 出水水質好,對於工業廢水處理運行缺乏經驗,且運行復雜,工程實例少 適用於處理難生化降解的低濃工業廢水,出水水質好 適合一般城市污水,出水水質好,能高效脫氮,污泥產量小且穩定。污泥無需消化
對外界條件的適應性 氣溫、水溫、營養、水量變化等對出水水質的影響 出水水質穩定,對外界條件變化適應性較強 出水水質穩定,對外界條件變化適應性好 出水水質穩定,對外界條件變化適應性強
三 工程實施
分步實施 分步實施的可能 可分組實施 可分組實施 可分組實施
施工難易 施工的難易程度 容易 容易 容易
佔地面積 處理萬噸水量佔地 ≤8畝 ≤8畝 ≥12畝
四 環境影響
對周圍環境的影響 指雜訊及臭味等 噪音及臭味低 噪音及臭味低 噪音及臭味低
污泥的影響 污泥的產量及穩定性 污泥量小,污泥穩定性好 污泥量小,污泥穩定性好 污泥量略多,污泥穩定性好
五 運行管理
運轉操作 指運行和操作的方便程度 運行復雜,需根據水質調整,對員工技術要求高。 簡單 簡單
維護管理 設備維修難易及工作量 設備多,系統復雜,維修量大 設備較少,維修要求相對低 設備較少,維修要求相對低
7. 生物製品廠的廢水如何處理
城市污水主要包括
和工業污水,由城市排水管網匯集並輸送到
進行處理。
工藝一般根據城市污水的利用或排放去向並考慮水體的自然凈化能力,確定污水的處理程度及相應的處理工藝。處理後的污水,無論用於工業、農業或是回灌補充地下水,都必須符合國家頒發的有關
。現代
,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理工藝。污水
應用物理方法,如篩濾、沉澱等去除污水中不溶解的懸浮固體和漂浮物質。
主要是應用
方法,即通過
作用進行物質轉化的過程,將污水中的各種復雜的有機物氧化降解為簡單的物質。生物處理對污水水質、水溫、水中的溶氧量、pH值等有一定的要求。污水三級處理是在一、二級處理的基礎上,應用混凝、過濾、離子交換、
等物理、化學方法去除污水中難溶解的有機物、磷、氮等營養性物質。污水中的污染物組成非常復雜,常常需要以上幾種方法組合,才能達到處理要求。污水一級處理為預處理,二級處理為主體,處理後的污水一般能達到排放標准。三級處理為深度處理,出水水質較好,甚至能達到飲用水質標准,但處理費用高,除在一些極度缺水的國家和地區外,應用較少。目前我國許多城市正在籌建和擴建污水二級處理廠,以解決日益嚴重的
問題。 長期以來,城市生活污水的二級生物處理多採用
,它是當前世界各國應用最廣的一種二級生物處理流程,具有處理能力高,出水水質好等優點。但卻普遍存在著
、運行費高,能耗大,管理較復雜,易出現
、
等問題,且不能去除氮、磷等無機營養物質。對於我國這樣一個資源不足、人口眾多的發展中國家,從可持續發展的角度來看,並不適合中國國情。由於
是一項側重於環境效益和社會效益的工程,因此在建設和實際運行過程中常受到資金的限制,使得治理技術與資金問題成為我國
的「瓶頸」。歸納起來,目前在城市
研究和應用領域,普遍存在的問題有:
(1)採用傳統的
法,往往基建費、運行費高,能耗大,管理較復雜,易出現污泥膨脹現象;工藝設備不能滿足高效低耗的要求。
(2)隨著污水排放標準的不斷嚴格,對污水中氮、磷等營養物質的排放要求較高,傳統的具有脫氮除磷功能的
多以活性污泥法為主,往往需要將多個厭氧和好氧反應池串聯,形成多級反應池,通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的,這勢必要增加基建投資的費用及能耗,並且使運行管理較為復雜。
(3)目前城市污水的處理多以集中處理為主,龐大的污水收集系統的投資遠遠超過污水處理廠本身的投資,因此建設大型的污水處理廠,集中處理生活污水,從污水再生回用的角度來說不一定是唯一可取的方案。
因此,如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩餘污泥量、最方便的操作管理,以及實現磷回收和處理水回用等可持續的方向發展。已成為目前
研究和應用領域
的問題,就要求污水處理不應僅僅滿足單一的水質改善,同時也需要一並考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題,且所採用的技術必須以低能耗和少資源損耗為前提。
在
的發展和應用中,活性污泥和
一直占據主導地位。隨著新型填料的開發和配套技術的不斷完善,與活性污泥法平行發展起來的
法處理工藝在近年來得以快速發展。由於生物膜法具有處理效率高,耐沖擊負荷性能好,產泥量低,佔地面積少,便於運行管理等優點,在處理中極具競爭力。
1.生物膜法凈化污水機理
污水中有機污染物質種類繁多,成分復雜。但對於生活污水來說,其有機成分歸納起來主要包括:蛋白質(40%-60%),
(25%-50%)和油脂(10%),此外還含有一定量的尿素[3]。生物膜法依靠固定於載體表面上的微生物膜來降解有機物,由於微生物細胞幾乎能在水環境中的任何適宜的載體表面牢固地附著、生長和繁殖,由細胞內向外伸展的胞外多聚物使微生物細胞形成纖維狀的纏結結構,因此生物膜通常具有孔狀結構,並具有很強的吸附性能。
生物膜附著在載體的表面,是高度親水的物質,在污水不斷流動的條件下,其外側總是存在著一層附著水層。生物膜又是微生物高度密集的物質,在膜的表面上和一這深度的內部生長繁殖著大量的微生物及微型動物,形成由有機污染物 →細菌→原生動物(
)組成的
。生物膜是由細菌、真菌、藻類、原生動物、後生動物和其他一些肉眼可見的生物群落組成。其中細菌一般有:假單苞菌屬、芽苞菌屬、產鹼桿菌屬和動膠菌屬以及球衣菌屬,原生動物多為
、獨縮蟲、等枝蟲、蓋纖蟲等。後生動物只有在
非常充足的條件下才出現,且主要為線蟲。污水在流過載體表面時,污水中的有機污染物被生物膜中的微生物吸附,並通過氧向生物膜內部擴散,在膜中發生
等作用,從而完成對有機物的降解
8. 污水處理生物膜法的優缺點
污水處理生物膜法也是城市污水二級生物處理的一種常用方法,具有以下優點:
一是生物膜對污水水質、水量的變化有較強的適應性,管理方便,不會發生污泥膨脹。
二是微生物固著在載體表面、世代時間較長的微生物也能增殖,生物相對更為豐富、穩定,產生的剩餘污泥少。三是能夠處理低濃度的污水。
污水處理生物膜法的不足之處在於生物膜載體增加了系統的投資;載體材料的比表面積小,反應裝置容積有限、空間效率低,在處理城市污水時處理效率比活性污泥法低;附著於固體表面的微生物量較難控制,操作伸縮性差;靠自然通風供氧,不如活性污泥供氧充足,容易產生厭氧。
9. 生物膜法處理廢水工藝原理
通過微生物的代謝作用,使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機污染內物,轉化為穩定、無害的物質的容廢水處理法。根據作用微生物的不同,生物處理法又可分為需氧生物處理和厭氧生物處理兩種類型。 廢水生物處理廣泛使用的是需氧生物處理法,按傳統,需氧生物處理法又分為活性污泥法和生物膜法兩類。活性污泥法本身就是一種處理單元,它有多種運行方式。屬於生物膜法的處理設備有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池以及最近發展起來的生物流化床等。生物氧化塘法又稱自然生物處理法。 厭氧生物處理法,又名生物還原處理法,主要用於處理高濃度有機廢水和污泥。使用的處理設備主要為消化池。 廢水中的污染物是多種多樣的,不可能指望用一種處理單元就把所有的污染物去盡,往往需要通過由幾種方法和幾個處理單元組成的處理系統處理後,才能達到要求。
10. 生物膜法的運行原則是什麼
生物膜法是指用天然材料(如卵石)、合成材料(如纖維)為載體,在其表面形成一種特殊的生物膜,生物膜表面積大,可為微生物提供較大的附著表面,有利於加強對污染物的降解作用。其反應過程是:①基質向生物膜表面擴散,②在生物膜內部擴散,③微生物分泌的酵素與催化劑發生化學反應,④代謝生成物排出生物膜。
生物膜法主要工藝方法有生物廊道、生物濾池、生物接觸氧化池等。生物膜法具有較高的處理效率,對於受有機物及氨氮輕度污染水體有明顯的效果。它的有機歲困負荷較高,接觸停留時間短,減少佔地面積,節省投資。此外,運行管理時沒有污泥膨脹和污泥迴流問題,且耐沖擊負荷。日本、韓國等都有對江河大水體修復的工程實例。
生物膜水解塌攜酸化—生物膜接觸氧化工藝在穩定性、抗沖擊性、生物菌種耐溫性等團雀伏方面均能滿足實際需要,並且處理裝置易維護,技術可靠。