0.5t/h一體化污水處理設(shè)備設(shè)施
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磷去除機(jī)理研究
在穩(wěn)定塘系統(tǒng)中，磷是生物生長(zhǎng)所必需的元素。磷在自然水體和污水中一般都以磷酸鹽的形式存在，這些磷酸鹽包括有機(jī)磷、聚磷酸鹽和正磷酸鹽。磷元素去除涉及有機(jī)磷在微生物作用下分解氧化，菌藻及其他生物吸收無(wú)機(jī)磷合成新細(xì)胞，以及可溶性磷與不可溶性磷之間的轉(zhuǎn)化等多種機(jī)制的共同作用。
正磷酸鹽容易被水生生物利用，一些生物可以以聚磷酸鹽的形式貯存過(guò)量的磷用于將來(lái)的運(yùn)用(surampalli等,1995)。藻類和細(xì)菌同化吸收磷用于自身的生長(zhǎng)需要，同時(shí)，一些磷可以以沉淀的形式從水中去除，主要是由于正磷酸鹽以磷酸鈣的形式形成沉淀(picot等,1992;karine,2014)。
藻類塘中磷的去除主要由ph和ca2+的濃度決定，磷酸鈣在ph為8左右時(shí)開始形成，因此，白天由于光合作用ph上升而使磷酸根離子更易和鈣結(jié)合生成沉淀而去除。在含鈣豐富的水體中這一沉淀過(guò)程由ph來(lái)控制，而在硬度不高的水體中則由鈣離子的濃度來(lái)決定(picot等,1992)。研究認(rèn)為水生植物及底泥類型對(duì)磷去除過(guò)程影響較大，但對(duì)于系統(tǒng)中磷的主要去除機(jī)制為生物吸收還是化學(xué)沉降存在分歧。
`厭氧生物處理是一個(gè)復(fù)雜的生物化學(xué)過(guò)程，依靠三大主要類群的細(xì)菌，即水解產(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌的聯(lián)合作用完成，因而可粗略地將厭氧消化過(guò)程劃分為三個(gè)連續(xù)的階段，即水解酸化階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。
階段為水解酸化階段。復(fù)雜的大分子、不溶性有機(jī)物先在細(xì)胞外酶的作用下水解為小分子、溶解性有機(jī)物，然后滲入細(xì)胞體內(nèi)，分解產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)酸、醇類、醛類等。這個(gè)階段主要產(chǎn)生較脂肪酸。
改良a/o氧化工藝處理是利用厭氧和好氧的交替作用，利用硝化菌和反硝化菌的作用，進(jìn)一步降解廢水中的cod和降解廢水中的氨氮。改良a/o氧化工藝的回流比可以根據(jù)需要隨意變動(dòng)，針對(duì)酚氨回收廢水剩余氨氮和有機(jī)物的降解需要調(diào)整回流比，對(duì)氨氮硝化和反硝化脫氮進(jìn)行強(qiáng)化處理，改良a/o氧化工藝的兼氧與好氧交替運(yùn)行可以改善難降解污染物的性質(zhì)，強(qiáng)化降解廢水中剩余的有機(jī)污染物。改良a/o氧化工藝在運(yùn)行中定期加入菌種固定化載體，增強(qiáng)菌種的數(shù)量，平均停留時(shí)間為32小時(shí)。(5)活性硅藻土和碳粉吸附系統(tǒng)主要是通過(guò)活性硅藻土和碳粉的物理化學(xué)吸附功能，進(jìn)一步吸附去除污水中難降解的codcr，提高水體的可生化性;吸附方式采用廊道式動(dòng)態(tài)方式，吸附codcr去除率在35%以上。吸附后的出水經(jīng)沉淀后進(jìn)入后續(xù)的低負(fù)荷生物處理裝置進(jìn)行處理。(6)濾池是一種去除水中ss的深度處理技術(shù)，作為廢水的回用深度處理手段，確保出水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
氮在穩(wěn)定塘內(nèi)的去除，主要是通過(guò)以下幾種途徑：生物同化吸收轉(zhuǎn)化為自身有機(jī)氮、氨氮的吹脫作用、形成生物沉淀以及硝化/反硝化(silva等,1995)。但由于隨溫度、ph等環(huán)境因子的變化，這幾種去除機(jī)理的變化規(guī)律相接近，很難確定何種去除機(jī)制在氮的去除過(guò)程中起決定性作用。由于穩(wěn)定塘內(nèi)缺乏微生物生長(zhǎng)所需的基質(zhì)且no3-濃度偏低，以往研究認(rèn)為硝化/反硝化對(duì)氮的去除貢獻(xiàn)較低，因而絕大部分對(duì)氮去除過(guò)程的研究集中于生物同化吸收和氨氮的吹脫作用機(jī)制兩方面。
生物+人工濕地
生物+人工濕地組合系統(tǒng)中的生物單元可以有效完成對(duì)有機(jī)物的降解和硝化作用;同時(shí)，人工濕地系統(tǒng)能進(jìn)一步去除氮、磷等污染物。將2者結(jié)合應(yīng)用能夠提高污水中的各類污染物的去除率。唐晶等采用接觸氧化-人工濕地組合工藝處理農(nóng)村生活污水，對(duì)cod、nh3-n、tn和tp的去除率分別為68.2%、68.2%、69.5%、86.3%，且效果穩(wěn)定。其中跌水充氧接觸氧化池對(duì)cod的去除貢獻(xiàn)較大，而人工濕地對(duì)tn、tp的去除貢獻(xiàn)較大。
一、厭氧生物處理的基本原理
廢水厭氧生物處理是指在無(wú)分子氧條件通過(guò)厭氧微生物（包括兼性微生物）的作用，將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化炭等物質(zhì)的過(guò)程，也稱為厭氧消化。它與好氧過(guò)程低根本區(qū)別，在于不以分子態(tài)氧作為受氫體，而以化合態(tài)氧、碳、硫、氮等為受氫體。
從技術(shù)成熟度，流程穩(wěn)定性來(lái)相比，多級(jí)生物處理技術(shù)的均較好。主要是由于以下因素：(1)含油污水進(jìn)入含油廢水均質(zhì)罐，經(jīng)水量調(diào)節(jié)和均質(zhì)后，進(jìn)入隔油沉淀池、氣浮池除油，來(lái)水具有較大的沖擊時(shí)，進(jìn)入含油污水緩沖池暫存。經(jīng)除油后的廢水進(jìn)入外循環(huán)厭氧處理系統(tǒng)，經(jīng)水解酸化并提高可生化性，之后進(jìn)入均質(zhì)池，并與其它有機(jī)污水混合均質(zhì)。
(2)外循環(huán)厭氧處理系統(tǒng)在改善煤制氣廢水水質(zhì)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)部分有機(jī)物的羧化轉(zhuǎn)變過(guò)程，并利用厭氧細(xì)菌將部分廢水污染物轉(zhuǎn)化成甲烷，同時(shí)將部分難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易降解有機(jī)物，為后續(xù)好氧生物工藝降低處理難度和減輕運(yùn)行負(fù)擔(dān);外循環(huán)厭氧處理系統(tǒng)平均停留時(shí)間40小時(shí)，cod去除率30%~40%之間。
(3)生物增濃同步脫氮工藝是投加一定量的炭粉以增加污泥濃度，控制特定的水力條件、高污泥濃度、低溶解氧(do=0.3~0.5mg/l)等參數(shù)實(shí)現(xiàn)在低氧條件下去除有機(jī)物、氨氮短程硝化反硝化和脫氮過(guò)程相結(jié)合的工藝。生物增濃同步脫氮工藝是在亞硝酸鹽和氨氮同時(shí)存在的條件下，通過(guò)控制溶解氧，利用自養(yǎng)型細(xì)菌將氨和亞硝酸鹽同時(shí)去除，產(chǎn)物為氮?dú)猓硗膺€伴隨產(chǎn)生少量硝酸鹽，由于參與反應(yīng)的微生物屬于自養(yǎng)型微生物，因此生物增濃同步脫氮工藝不需要碳源。低氧曝氣避免了運(yùn)行中泡沫增加的問(wèn)題，是組合工藝中主要的污染物去除工藝之一。低氧條件下把氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，硝酸鹽氮直接發(fā)生硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氮?dú)?，生物增濃同步脫氮工藝具有以下?yōu)勢(shì)：①生物增濃同步脫氮工藝兼有水解酸化作用，對(duì)難降解的cod和多元酚有較好的適應(yīng)性，cod和多元酚的去除效果要優(yōu)于其他好氧工藝。②生物增濃同步脫氮工藝在有效去除cod的同時(shí)，低溶氧又創(chuàng)造了同步硝化反硝化脫氮的條件，在生化池實(shí)現(xiàn)了脫氮過(guò)程，簡(jiǎn)化了工藝流程，節(jié)省了投資。③低溶解氧控制避免了大量氧的浪費(fèi)，在廢水處理站實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。④低溶解氧避免了泡沫的產(chǎn)生。⑤生物增濃同步脫氮池內(nèi)投加炭粉，增加微生物生物量。⑥采用玻璃鋼防風(fēng)罩保護(hù)系統(tǒng)。生物增濃同步脫氮池的cod去除率在80%~85%之間，平均停留時(shí)間為40小時(shí)。
第二階段為產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段。在產(chǎn)氫產(chǎn)氨細(xì)菌的作用下，階段產(chǎn)生的各種有機(jī)酸被分解轉(zhuǎn)化戍成乙：酸和h⒉,在降解有機(jī)酸時(shí)還生成co⒉
第三階段為產(chǎn)甲烷階段。產(chǎn)甲烷細(xì)菌將乙酸、乙。酸鹽、co⒉和h⒉等轉(zhuǎn)化為甲烷. 此過(guò)程由兩組生理上不同的產(chǎn)甲烷菌完成，一徂把氫和二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲烷，另一組從乙酸或乙酸鹽脫羧產(chǎn)生甲烷，前者約占總量的1∕3，后當(dāng)者約占2∕3.