1. 污水处理系统采用了那些技术
一、生物污水处理法
生物处理是指利用微生物将污水中的的有机物降解为无害的物质,从而净化污水的处理方法。常见的生物污水处理技术有活性污泥法、生物膜法等。
1. 活性污泥法的使用量是最大的,这种方法操作简单、所需成本较低、处理效果好。缺点是对冲击负荷适应力差、但是构筑物占地面积大、基建投资和运行费用高、管理复杂。
2. 生物膜法运行管理方便、剩余污泥小、操作稳定毫克,缺点是活性生物人为控制难、运行灵活性差、出水澄清度低。
3. AO工艺法也被称为厌氧好氧工艺法,AO工艺法效率高、流程简单、缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。缺点是没有独立的污泥回流系统,从而不能培养出具有独特功能的污泥、难降解物质的降解率较低。
二、物理污水处理法
物理污水处理法常用到的方法有沉淀法、过滤法、气浮法、离心分离和磁力分离。
1. 沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉降性,在重力作用下产生下沉的作用,从而达到固液分离的效果。沉淀法的优点是耗能少、工艺成熟稳定,操作简单,缺点是占地大 ,对产生的沉淀污泥,需要反复沉淀,才能进行污泥脱水。
2. 过滤法是利用介质截留悬浮物,常用到滤网、筛网、纱布、格栅等过滤材质或设备。过滤法的局限大,对于溶解状态的有机污染物难以处理,所以需在过滤之后加设其它设备进行处理。
三、化学法
常见化学处理污水的方法有混凝沉淀法、中和法、氧化还原法和化学沉淀法。
1. 混凝沉淀法是在混凝剂的作用下,使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体,然后予以分离除去。混凝沉淀法在水处理中的应用是非常广泛的,它既可以降低原水的浊度、色度等感官指标,又可以除去多种有毒有害污染物。
2. 中和法通过化学方法使酸性废水中氢离子与外加氢氧根离子,或使碱性废水的氢氧根离子与外加氢离子之间相互作用,生成可以溶剂或难溶解的其它盐类,从海消除其有害作用。
3. 化学沉淀法是向废水中投加化学物质,使它和废水中欲去除的污染物发生直接的化学反应,生成难溶于水的沉淀物而使污染物分离除去的方法。不过经过化学沉淀法处理后会产生大量的二次污染。
2. 生物膜法处理废水
使废水流过生长在固定支承物表面上的生物膜,利用生物氧化作用和各相间的物质交换,降解废水中有机污染物的方法,是废水需氧生物处理法的一种。用生物膜法处理废水的构筑物有生物滤池、生物转盘和生物接触氧化池等。
生物滤池是由过滤田和灌溉田逐步发展而来的。过滤田和灌溉田是天然条件下的需氧生物处理设施。废水流入过滤田和灌溉田后,水中的有机物滞留在土壤表层,由需氧微生物氧化分解为无机物。这种作用只在土壤表层进行,占地面积大,而且受气候影响,只能在适当条件下采用。19世纪末,进行了洒滴滤池试验。20世纪初洒滴滤池法得到公认,出现了各种型式的生物滤池。用生物滤池处理废水的方法统称为生物膜法。
处理废水过程
生物滤池一般是长方形或圆形,池内填有滤料,滤料层上为布水装置,滤料层下为排水系统。废水通过布水装置均匀洒到生物滤池表面,呈涓滴状流下,一部分废水呈薄膜状被吸附于滤料周围,成为附着水层;另一部分则呈薄膜流动状流过滤料,并从上层滤料向下层滤料逐层滴流,最后通过排水系统排出池外。
由于滤料间隙的空气不断地溶于水中,水层中保有比较充足的溶解氧;而流过的废水中所含的大量有机物质,可作为微生物的营养源,因此水层中需氧微生物能够大量生长繁殖。微生物的代谢作用使部分有机物质被氧化分解为简单的无机物,并释放出能量。这些能量一部分供微生物自身生长活动的需要,另一部分被转化合成为新的细胞物质。另外,废水通过滤池时,滤料截留了废水中的悬浮物质,并吸附了废水中的胶体物质,使大量繁殖的微生物有了栖息场所,从而在滤料表面逐渐生长起一层充满微生物及原生动物的“生物膜”。膜的外侧有附着水层,废水不断地从滤池上淋洒下来,就有一层废水不断沿生物膜上部表面流下,这部分废水为流动水层。流动水层和附着水层相接触,附着水层由于生物净化作用,所含有机物质浓度很低,流动水层通过传质作用把所含的有机物传递给附着水层,从而不断地得到净化。同时由于生物膜上的微生物的增殖,膜的厚度不断增加,当达到一定厚度时,生物膜层内由于得不到足够的氧,由需氧分解转变为厌氧分解,微生物逐渐衰亡、老化,使生物膜从滤料表面脱落,随水流至沉淀池。生物滤池的滤料上再生成新的生物膜,如此不断更新。
就部分滤料来说,处理废水效能呈周期性变化。在生物膜形成的初期,微生物的代谢活动旺盛,净化功能最好;随着生物膜逐渐加厚,内部出现厌氧分解现象,净化的功能逐渐减退;到生物膜脱落时为最低。但就整个滤池来说,滤料上生物膜的脱落是参差交替的。因此,在正常情况下,整个滤池的处理效果是基本稳定的。
由于生物膜要不断更新,脱落的生物膜随水流出,因此必须在生物滤池后设置沉淀池。这种池称为二次沉淀池。为保证生物滤池的正常工作,对含有较多悬浮物质和油脂等易于堵塞滤料的废水,须设置初次沉淀池、浮选池和隔油池等,以进行预处理。
需氧生物膜上的微生物种类很多,有细菌、真菌、藻类、原生动物和后生动物,以及肉眼可见的微型动物。生物滤池中上层、中层、下层构成生物膜的微生物,种类也有区别。
需氧生物膜上微生物的代谢产物主要是二氧化碳和水,在同流动水层接触时,被流动水层带走。厌氧生物膜内的产物主要是硫化氢和氨。这些厌氧生化产物在透过需氧生物膜时大部分被氧化,因此生物滤池在工作正常时基本上没有臭气。
普通生物滤池的水力负荷和有机物负荷都较低,往往采用间歇运行方式,废水中的有机物被氧化分解得比较彻底,但占地面积大。高负荷生物滤池的水力负荷和有机物负荷都较高,采用连续运行方式,废水在滤池中停留时间短,只有易于氧化的有机物被分解,而较难氧化的有机物未及分解就被排出。因此这种滤池的净化程度不如普通生物滤池彻底,而且二次沉淀池中沉淀的污泥量较多。但它的水力负荷较高,水的冲刷力大,滤池不易堵塞。如进入滤池的废水中有机物浓度过高,可采用回流运转方式,即将生物滤池的一部分出水回流到滤池前同进水混合。这样可以降低进水浓度,保证水的冲刷力,还能增加滤池中的有用微生物,从而保证生物滤池的正常工作。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。
选择合适的滤料十分重要。滤料必须机械强度好,耐腐蚀;表面积大,略呈粗糙,但又不影响水的均匀流动;滤料间应有一定的空隙,以免堵塞,并使空气流通;能就地取材,价格低廉。长期以来多以卵石、碎石、炉渣、焦炭等为滤料。近年来开始使用人工塑料滤料,如波形板和列管式滤料。这种滤料质量轻,强度高,耐腐蚀性能好,表面积和空隙率都较大。
与活性污泥法比较,生物膜法对于进水负荷的变化适应性强,管理简便,基本建设投资和运行费用都较低。但处理效率和卫生条件较差,占地面积较大。生物膜法近年发展起来的几种新型构筑物有:
① 塔式生物滤池,简称塔滤。塔高7~24米,内部通风良好,水流紊动剧烈,水力冲刷较强。因此,污水同空气和生物膜接触充分,生物膜更新速度快,各层生长有适应于废水性质的不同的生物群,有利于有机物的生物降解。塔滤负荷较高,水力负荷每日每平方米可达90~150米3,有机物负荷每日每立方米达1100~2400克(BOD5)。占地少,对冲击负荷有较强的适应性。
② 生物转盘。由固定在一横轴上的若干间距很近的圆盘组成。圆盘面生长有一层生物膜,作用与生物滤池中滤料相似。圆盘是用轻质耐腐蚀、坚固而不易挠折的材料,如泡沫聚氯乙烯、泡沫聚苯乙烯、硬聚氯乙烯、玻璃钢等材料制成。圆盘有约一半的面积浸在一个半圆形或矩形的水槽内。废水在槽中流过时,圆盘缓慢转动。圆盘的一部分浸入废水时,生物膜吸附废水中的有机物,使微生物获得营养。当转出水面时,生物膜又从大气中直接吸收氧气。如此循环反复,废水中的有机物在需氧微生物的作用下得到氧化分解。圆盘上的生物膜也会因老化不断地自行脱落,随水流出,在二次沉淀池中沉淀下来。生物转盘能处理高浓度废水,而不会发生堵塞现象。构造与生物转盘类似的还有生物转筒。主体装置是由固定在一横轴上的若干圆筒组成,圆筒中装填料,生物膜生长在填料表面。
③ 生物接触氧化池(见生物接触氧化法)。
提高生物膜法的处理效率,主要是在单位时间内适当地加大生物膜同废水的接触面积和充分供给所需要的氧气。为此,有些国家在试验研究一种流化床。这种设施以砂或活性炭等比表面积大的材料作为生物膜担体,以沸腾状态在废水中分解氧化有机物。
补充
生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)进行有机污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统,其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为庆气层、好气层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是,生物膜首先吸附附着水层有机物,由好气层的好气菌将其分解,再进入厌气层进行厌气分解,流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜,如此往复以达到净化污水的目的。生物膜法具有以下特点:(1)对水量、水质、水温变动适应性强;(2)处理效果好并具良好硝化功能;(3)污泥量小(约为活性污泥法的3/4)且易于固液分离;(4)动力费用省。
3. 生物膜污水处理特征(生物膜污水处理工艺方面的特征)
与传统活性污泥法相比,生物膜法处理污水技术因为操作方便、剩余污泥少、抗冲击负荷等特点,适合与中小型污水处理厂工程,在工艺上有如下特征:
一、微生物方面的特征
1、微生物种类丰富,生物的食物链长
相对于活性污泥法,生物膜载体(滤料、填料)为微生物提供了固定生长的条件,以及较低的水流、气流搅拌冲击,利于微生物的生长增殖。因此,生物膜反应器为微生物的繁衍、增殖及生长栖息创造了更为适宜的生长环境,除大量细菌以及真菌生长外,线虫类、轮虫类及寡毛虫类等出现的频率也较高,还可能出现大量丝状菌,不仅不会发生污泥膨胀,还有利于提高处理效果。
另外,生物膜上能够栖息高营养水平的生物,在捕食性纤毛虫、轮虫类、线虫类之上,还栖息着寡毛虫和昆虫,在生物膜上形成长于活性污泥的食物链。
较多种类的微生物,较大的生物量,较长的食物链,有利于提高处理效果和单位体积的处理负荷,也有利于处理系统内剩余污泥量的减少。
2、存活世代时间较长的微生物,有利于不同功能的优势菌群分段运行
由于生物膜附着生长在固体载体上,其生物固体平均停留时间(污泥泥龄)较长,在生物膜上能够生长世代时间较长,增殖速率慢的微生物,如硝化菌、某些特殊污染物降解专属菌等,为生物处理分段运行及分运行作用的提高创造了更为适宜的条件。
生物膜处理法多分段进行,每段繁衍与进入本段污水水质相适应的微生物,并形成优势菌群,有利于提高微生物对污染物的生物降解效率。硝化菌和亚硝化菌也可以繁殖生长,因此生物膜法具有一定的硝化功能,采取适当的运行方式,具有反硝化脱氮的功能。分段进行也有利于难降解污染物的降解去除。
二、处理工艺方面的特征
1、对水质、水量变动有较强的适应性
生物膜反应器内有较多的生物量,较长的食物链,使得各种工艺对水质、水量的变化都具有较强的适应性,耐冲击负荷能力较强,对毒性物质也有较好的抵抗性。一段时间中断进水或遭到冲击负荷破坏,处理功能不会受到致命的影响,恢复起来也较快。因此,生物膜法更适合于工业废水及其他水质水量波动较大的中小规模污水处理。
2、适合低浓度污水的处理
在处理水污染物浓度较低的情况下,载体上的生物膜及微生物能保持与水质一致的数量和种类,不会发生在活性污泥法处理系统中,污水浓度过低会影响活性污泥絮凝体的形成和增长的现象。生物膜处理法对低浓度污水,能够取得良好的处理效果,正常运行时可使BOD5为20~30mg/L(污水),出水BOD5值降至10mg/L以下。所以,生物膜法更适用于低浓度污水处理和要求优质出水的场合。
3、剩余污泥产量少
生物膜中较长的食物链,使剩余污泥量明显减少。特别在生物膜较厚时,厌氧层的厌氧菌能够降解好氧过程合成的剩余污泥,使剩余污泥量进一步减少,污泥处理与处置费用随之降低。通常,生物膜上脱落下来的污泥,相对密度较大,污泥颗粒个体也较大,沉降性能较好,易于固液分离。
4、运行管理方便
生物膜法中的微生物是附着生长,一般无需污泥回流,也不需要经常调整反应器内污泥量和剩余污泥排放量,且生物膜法没有丝状菌膨胀的潜在威胁,易于运行维护与管理。另外,生物转盘、生物滤池等工艺,动力消耗较低,单位污染物去除耗电量较少。
生物膜法的缺点在于滤料增加了工程建设投资,特别是处理规模较大的工程,滤料投资所占比例较大,还包括滤料的周期性更新费用。生物膜法工艺设计和运行不当可能发生滤料破损、堵塞等现象。
4. 生物膜法净水的机理是什么
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解析:
生物膜(Biofilm)是通过附着而固定于特定载体上的结构复杂的微生物共生体。相对于活性污泥来说,在单位体积生物膜中所含的微生物数量更高、比表面积更大。生物膜比活性污泥具有更强的吸附能力和降解能力,可以吸附和降解污水中的各种污染物,具有速度快、效率高的特点。在使用生物膜法处理污水时,要求在处理系统的构筑物中装填一定数量的填料,这些填料一方面可以扩大处理系统的比表面积,另一方面为微生物提供附着固定的载体。生物膜处理系统的性能、效率取决于其中微生物活性的高低和所装填料的多少及其比表面积。一般来说,生物膜法较多应用于特殊行业的废水处理中,如印染废水等。
根据生物膜法处理系统中所用的填料的不同,生物膜法又可以分为以下几种类型:
滴滤系统(Trickling filter system)
该系统是一种简单且相槐档猜对便宜的膜式好氧处理装置。在该处理系统中,通过转动的栅栏喷淋装置将污水均匀分布于多孔处理床(例如由石子等铺成)上。在多孔处理床上可生长多种微生物群落和原生动物。当污水缓慢地流过处理床时,微生物就吸收并降解了其中的有机成分,使得污水得到处理。在这样的处理系统中,天然形成了食物链,微生物利用有机物生长繁殖,原生动物等以微生物为食,从而维持在一个动态平衡中。如果污水中的营养(BOD)过高,就会导致微生物的过量生长繁殖从而引起多孔处理床的堵塞,这样便会降低处理效果。
旋转生物接触氧化系统(Rotating Biological Contactor,RBC)或生物转盘
在这样的处理系统中,一系列圆盘结构装置部分浸没于污水中,部分在空气中并不断地旋转,这样便保持了良好的通气效果及与污水的接触,从而在圆盘上形成了“生物膜”。这样的“生物膜”是由各种微生物、原生动物等构成的微生物群落。在扫描电镜下,典型的生物转盘的“生物膜”有两层结构,外层主要由丝状菌等好氧微生物组成,内层由包括脱硫弧菌在内的厌氧微生物构成。因此这样的“生物膜”具有去除BOD及无机物(主要是硫酸盐)的功能。生物转盘处理系统与滴滤系统相比,具有占地少、效率蠢搜高、运行稳定等优点,但其前期投资较大。这种系统已经成功地用于处理城市污水和各种工业废水。
流化床反应器(Fluidized Bed Reactor,FBR)
由于污水的泵入或曝气(空气或氧气)作用,流化床反应器中的载体物质(浮石、砂子、塑料等)会在反应器中不断流动,因而得名。在这种系统中,由下向上进入的废水的流速或曝气的程度被控制在足以使载体流动不互相接触,但又不能破坏“生物膜”结构的程度。该系统的最大优点是载体的比表面积被充分利用,但能耗较高,运行成本也相对铅型较高。该系统可用于BOD的去除,也可以用于废水中硝酸盐的处理。
5. 简述生物膜法净化废水的原理,生物膜法的处理系统有哪些
生物膜法和活性污泥法一样,都是利用微生物来去除废水中有机物的方法,为生物膜提供附着生长固定表面的材料称为填料,是影响生物膜法的发展和性能的重要因素。
生物膜法的基本原理
1.生物膜的形成及特点
生物膜法是通过附着在载体或介质表面上的细菌等微生物生长繁殖,形成膜状活性生物污泥生物膜,利用生物膜降解污水中的有机物的生物处理方法。生物膜中的微生物以污水中的有机污染物为营养物质,在新陈代谢过程中将有机物降解,同时微生物自身也得到增殖。
随着微生物的不断繁殖增长,以及废水中悬浮物和微生物的不断沉积,使生物膜的厚度不断增加,其结果是使生物膜的结构发生变化。
在生物处理过程中,生物膜总是在不断地生长、更新和脱落的,造成生物膜不断脱落的原因有:水力冲刷、由于膜增厚造成重的增大、原生动物的松动、厌氧层和介质的粘结力较弱等。
生物膜法适用于中小规模污水生物处理,污水处理系统可以独立建立,也可以与其他污水处理工艺组合应用。污水进行生物膜法处理前,宜经沉淀处理,当进水水质或水量波动大时,应设置调节池。
生物膜的结构及其净化废水的机理
生物膜是蓬松的絮状结构,微孔多,表面积大,具有很强的吸附能力。生物膜微生物以吸附和沉积于膜上的有机物为营养物质,将一部分物质转化为细胞物质,进行繁殖生长,成为生物膜中新的活性物质,另一部分物质转化为排泄物,在转化过程中放出能量,供应微生物生长的需要。增殖的生物膜脱落后进入废水,在二次沉淀池中被截留下来,成为污泥。如果有机物负荷比较高,生物膜对吸附的有机物来不及氧化分解时,能形成不稳定的污泥,这类污泥需要进行再处理。
由于生物膜法中的微生物以附着的状态存在,所以泥龄长,使生物膜中既有世代时间短、比增长速率大的微生物,双有世代时间长、比增长速率小的微生物,这使生物膜法中参与代谢的微生物种类多于活性污泥法。
生物膜法的主要特征
与活性污泥法相比,生物膜法具有以下特征:
⑴生物相特征:
①参与净化反应微生物多样化
②生物的食物链长
③能够存活世代时间较长的微生物
④分段运行与优占种属
⑵工艺特征
①抗冲击负荷能力强
②污泥沉降性能良好,宜于固液分离
③能够处理低浓度的废水
④运行简单、节能,易于维护管理,动力费用低
⑤产生的污泥量少
⑥在低水温条件下,也能保持一定的净化功能
⑦具有较好的硝化与脱氮功能
6. 污水生物处理各方式优缺点对比
污水处理工艺方案技术比较表
氧化沟 生物接触氧化法 A/O法
技术适用性 国内外使用情况,水量、水质的适应程度 运行管理复杂, 国外采用较多,适应中、小规模污水处理厂,对水质水量的变化适应能力较差 运行管理简单,国内外采用较多,对水质水量变化适应性强,适用于工业废水处理与深度处理 运行管理复杂,国内外采用较多,对水质水量的变化适应能力较差,适应大中小规模污水厂
二 水质目标
出水水质 满足污水排放标准的保证率 出水水质好,对于工业废水处理运行缺乏经验,且运行复杂,工程实例少 适用于处理难生化降解的低浓工业废水,出水水质好 适合一般城市污水,出水水质好,能高效脱氮,污泥产量小且稳定。污泥无需消化
对外界条件的适应性 气温、水温、营养、水量变化等对出水水质的影响 出水水质稳定,对外界条件变化适应性较强 出水水质稳定,对外界条件变化适应性好 出水水质稳定,对外界条件变化适应性强
三 工程实施
分步实施 分步实施的可能 可分组实施 可分组实施 可分组实施
施工难易 施工的难易程度 容易 容易 容易
占地面积 处理万吨水量占地 ≤8亩 ≤8亩 ≥12亩
四 环境影响
对周围环境的影响 指噪声及臭味等 噪音及臭味低 噪音及臭味低 噪音及臭味低
污泥的影响 污泥的产量及稳定性 污泥量小,污泥稳定性好 污泥量小,污泥稳定性好 污泥量略多,污泥稳定性好
五 运行管理
运转操作 指运行和操作的方便程度 运行复杂,需根据水质调整,对员工技术要求高。 简单 简单
维护管理 设备维修难易及工作量 设备多,系统复杂,维修量大 设备较少,维修要求相对低 设备较少,维修要求相对低
7. 生物制品厂的废水如何处理
城市污水主要包括
和工业污水,由城市排水管网汇集并输送到
进行处理。
工艺一般根据城市污水的利用或排放去向并考虑水体的自然净化能力,确定污水的处理程度及相应的处理工艺。处理后的污水,无论用于工业、农业或是回灌补充地下水,都必须符合国家颁发的有关
。现代
,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理工艺。污水
应用物理方法,如筛滤、沉淀等去除污水中不溶解的悬浮固体和漂浮物质。
主要是应用
方法,即通过
作用进行物质转化的过程,将污水中的各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。生物处理对污水水质、水温、水中的溶氧量、pH值等有一定的要求。污水三级处理是在一、二级处理的基础上,应用混凝、过滤、离子交换、
等物理、化学方法去除污水中难溶解的有机物、磷、氮等营养性物质。污水中的污染物组成非常复杂,常常需要以上几种方法组合,才能达到处理要求。污水一级处理为预处理,二级处理为主体,处理后的污水一般能达到排放标准。三级处理为深度处理,出水水质较好,甚至能达到饮用水质标准,但处理费用高,除在一些极度缺水的国家和地区外,应用较少。目前我国许多城市正在筹建和扩建污水二级处理厂,以解决日益严重的
问题。 长期以来,城市生活污水的二级生物处理多采用
,它是当前世界各国应用最广的一种二级生物处理流程,具有处理能力高,出水水质好等优点。但却普遍存在着
、运行费高,能耗大,管理较复杂,易出现
、
等问题,且不能去除氮、磷等无机营养物质。对于我国这样一个资源不足、人口众多的发展中国家,从可持续发展的角度来看,并不适合中国国情。由于
是一项侧重于环境效益和社会效益的工程,因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制,使得治理技术与资金问题成为我国
的“瓶颈”。归纳起来,目前在城市
研究和应用领域,普遍存在的问题有:
(1)采用传统的
法,往往基建费、运行费高,能耗大,管理较复杂,易出现污泥膨胀现象;工艺设备不能满足高效低耗的要求。
(2)随着污水排放标准的不断严格,对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高,传统的具有脱氮除磷功能的
多以活性污泥法为主,往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联,形成多级反应池,通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的,这势必要增加基建投资的费用及能耗,并且使运行管理较为复杂。
(3)目前城市污水的处理多以集中处理为主,庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资,因此建设大型的污水处理厂,集中处理生活污水,从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。
因此,如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展。已成为目前
研究和应用领域
的问题,就要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善,同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。
在
的发展和应用中,活性污泥和
一直占据主导地位。随着新型填料的开发和配套技术的不断完善,与活性污泥法平行发展起来的
法处理工艺在近年来得以快速发展。由于生物膜法具有处理效率高,耐冲击负荷性能好,产泥量低,占地面积少,便于运行管理等优点,在处理中极具竞争力。
1.生物膜法净化污水机理
污水中有机污染物质种类繁多,成分复杂。但对于生活污水来说,其有机成分归纳起来主要包括:蛋白质(40%-60%),
(25%-50%)和油脂(10%),此外还含有一定量的尿素[3]。生物膜法依靠固定于载体表面上的微生物膜来降解有机物,由于微生物细胞几乎能在水环境中的任何适宜的载体表面牢固地附着、生长和繁殖,由细胞内向外伸展的胞外多聚物使微生物细胞形成纤维状的缠结结构,因此生物膜通常具有孔状结构,并具有很强的吸附性能。
生物膜附着在载体的表面,是高度亲水的物质,在污水不断流动的条件下,其外侧总是存在着一层附着水层。生物膜又是微生物高度密集的物质,在膜的表面上和一这深度的内部生长繁殖着大量的微生物及微型动物,形成由有机污染物 →细菌→原生动物(
)组成的
。生物膜是由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物和其他一些肉眼可见的生物群落组成。其中细菌一般有:假单苞菌属、芽苞菌属、产碱杆菌属和动胶菌属以及球衣菌属,原生动物多为
、独缩虫、等枝虫、盖纤虫等。后生动物只有在
非常充足的条件下才出现,且主要为线虫。污水在流过载体表面时,污水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸附,并通过氧向生物膜内部扩散,在膜中发生
等作用,从而完成对有机物的降解
8. 污水处理生物膜法的优缺点
污水处理生物膜法也是城市污水二级生物处理的一种常用方法,具有以下优点:
一是生物膜对污水水质、水量的变化有较强的适应性,管理方便,不会发生污泥膨胀。
二是微生物固着在载体表面、世代时间较长的微生物也能增殖,生物相对更为丰富、稳定,产生的剩余污泥少。三是能够处理低浓度的污水。
污水处理生物膜法的不足之处在于生物膜载体增加了系统的投资;载体材料的比表面积小,反应装置容积有限、空间效率低,在处理城市污水时处理效率比活性污泥法低;附着于固体表面的微生物量较难控制,操作伸缩性差;靠自然通风供氧,不如活性污泥供氧充足,容易产生厌氧。
9. 生物膜法处理废水工艺原理
通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染内物,转化为稳定、无害的物质的容废水处理法。根据作用微生物的不同,生物处理法又可分为需氧生物处理和厌氧生物处理两种类型。 废水生物处理广泛使用的是需氧生物处理法,按传统,需氧生物处理法又分为活性污泥法和生物膜法两类。活性污泥法本身就是一种处理单元,它有多种运行方式。属于生物膜法的处理设备有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池以及最近发展起来的生物流化床等。生物氧化塘法又称自然生物处理法。 厌氧生物处理法,又名生物还原处理法,主要用于处理高浓度有机废水和污泥。使用的处理设备主要为消化池。 废水中的污染物是多种多样的,不可能指望用一种处理单元就把所有的污染物去尽,往往需要通过由几种方法和几个处理单元组成的处理系统处理后,才能达到要求。
10. 生物膜法的运行原则是什么
生物膜法是指用天然材料(如卵石)、合成材料(如纤维)为载体,在其表面形成一种特殊的生物膜,生物膜表面积大,可为微生物提供较大的附着表面,有利于加强对污染物的降解作用。其反应过程是:①基质向生物膜表面扩散,②在生物膜内部扩散,③微生物分泌的酵素与催化剂发生化学反应,④代谢生成物排出生物膜。
生物膜法主要工艺方法有生物廊道、生物滤池、生物接触氧化池等。生物膜法具有较高的处理效率,对于受有机物及氨氮轻度污染水体有明显的效果。它的有机岁困负荷较高,接触停留时间短,减少占地面积,节省投资。此外,运行管理时没有污泥膨胀和污泥回流问题,且耐冲击负荷。日本、韩国等都有对江河大水体修复的工程实例。
生物膜水解塌携酸化—生物膜接触氧化工艺在稳定性、抗冲击性、生物菌种耐温性等团雀伏方面均能满足实际需要,并且处理装置易维护,技术可靠。