每時1噸生活污水處理設備
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生物膜法處理污水的發(fā)展進程每時1噸生活污水處理設備
生物膜法是一種古老又在不斷發(fā)展中的處理技術，年德國科學家發(fā)現生物過濾作用，1865-1893年英國將污水噴灑在粗濾料上，作為膜生物反應器的生物濾池問世，20世紀二三十年代建造了許多生物膜反應器，四五十年代生物濾池逐漸被活性污泥取代的趨勢，70年代新的反應器以*的優(yōu)勢受關注。
生物膜法的概念
生物膜法模擬了自然界中土壤自凈的一種污水處理法，使游離態(tài)的微型動物，通過吸附作用附著在濾料或某些載體上，如天然材料(如卵石)、合成材料(如纖維)，在那里生長繁育，并形成膜狀生物污泥生物膜。污水與生物膜接觸，污水中的有機污染物作為營養(yǎng)物質，為生物膜生的微生物所攝取，污水得到凈化，微生物自身也得到繁殖增殖。生物膜表面積增大，可為微生物提供較大的附著表面，有利于加強對污染物的降解。
生物膜法中的微生物
生物膜中微生物群體包括好氧菌、厭氧菌和兼性菌，其中有真菌、藻類、原生菌以及蚊蠅的幼蟲等較高等的動物，在生物濾池中兼性菌常占優(yōu)勢。無色桿菌屬、假單孢菌屬、產黃菌屬以及產堿桿菌屬等是生物膜中常見的細菌。在生物黏層內，微生物生長條件差，常會出現絲狀浮游球衣細菌和白硫菌屬，在濾池較低部位還存在著硝化菌，如亞硝化單孢菌屬和硝化菌屬。若生物濾池中pH值較低，則真菌起到重要的作用。在濾池頂部有陽光照射處常有藻類生物。藻類一般不直接參與廢物降解，只是通過光合作用向生物膜提供氧，但若太多則會堵塞濾池，不利于操作。在生物膜濾池中原生動物和一些較高等的動物均以細菌為食物，它們起著控制細菌群體數量的作用，能促使細菌群體以較高速率產生新細胞，有利于污水凈化。
生物膜法是模擬了自然界中土壤自凈的一種污水處理法，它使微生物群體附著于固體填料的表面，形成生物膜。當廢水流經新設置的濾料表面，游離態(tài)的微生物及懸浮物通過吸附作用附著在濾料表面，構成了生物膜。隨著污水的流入，微生物不斷生長繁殖從而使生物膜逐步增厚，經過10~30d左右，就可形成成熟的工作正常的生物膜。生物膜一般呈蓬松的絮狀結構，微孔較多，表面積很大，因此具有很強的吸附作用，有利于微生物進一步對這些被吸附的有機物的分解和利用。當生物膜增厚到一定程度，將受到水力的流涮作用而發(fā)生剝落。適當的剝落可使生物膜得到更新。生物膜的外表層的微生物一般為好氣菌，因而稱好氣層。內層因受氧擴散的影響而供氧不足，因而使厭氧菌大量繁殖形成厭氧層。
生物膜微生物以吸附和沉積于膜上的有機物為營養(yǎng)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，在轉化過程中釋放能量，滿足微生物生長的需要。增殖的生物膜脫落后進入廢水，在二次沉淀池中被截留下來，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(wěn)定的污泥，這類污泥需要進行再處理。
工藝
1) 氧化溝結合推流和*混合的特點，有力于克服短流和提高緩沖能力，通常在氧化溝曝氣區(qū)上游安排入流，在入流點的再上游點安排出流。入流通過曝氣區(qū)在循環(huán)中很好的被混合和分散，混合液再次圍繞CLR繼續(xù)循環(huán)。這樣，氧化溝在短期內（如一個循環(huán)）呈推流狀態(tài)，而在長期內（如多次循環(huán)）又呈混合狀態(tài)。這兩者的結合，即使入流至少經歷一個循環(huán)而基本杜絕短流，又可以提供很大的稀釋倍數而提高了緩沖能力。同時為了防止污泥沉積，必須保證溝內足夠的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在溝內的停留時間又較長，這就要求溝內由較大的循環(huán)流量（一般是污水進水流量的數倍乃至數十倍），進入溝內污水立即被大量的循環(huán)液所混合稀釋，因此氧化溝系統具有很強的耐沖擊負荷能力，對不易降解的有機物也有較好的處理能力。
2) 氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用于硝化－反硝化生物處理工藝。氧化溝從整體上說又是*混合的，而液體流動卻保持著推流前進，其曝氣裝置是定位的，因此，混合液在曝氣區(qū)內溶解氧濃度是上游高，然后沿溝長逐步下降，出現明顯的濃度梯度，到下游區(qū)溶解氧濃度就很低，基本上處于缺氧狀態(tài)。氧化溝設計可按要求安排好氧區(qū)和缺氧區(qū)實現硝化－反硝化工藝，不僅可以利用硝酸鹽中的氧滿足一定的需氧量，而且可以通過反硝化補充硝化過程中消耗的堿度。這些有利于節(jié)省能耗和減少甚至免去硝化過程中需要投加的化學藥品數量。
3) 氧化溝溝內功率密度的不均勻配備，有利于氧的傳質，液體混合和污泥絮凝。傳統曝氣的功率密度一般僅為20－30瓦/米3，平均速度梯度G大于100秒－1。這不僅有利于氧的傳遞和液體混合，而且有利于充分切割絮凝的污泥顆粒。當混合液經平穩(wěn)的輸送區(qū)到達好氧區(qū)后期，平均速度梯度G小于30秒－1，污泥仍有再絮凝的機會，因而也能改善污泥的絮凝性能。
4) 氧化溝的整體功率密度較低，可節(jié)約能源。氧化溝的混合液一旦被加速到溝中的平均流速，對于維持循環(huán)僅需克服沿程和彎道的水頭損失，因而氧化溝可比其他系統以低得多的整體功率密度來維持混合液流動和活性污泥懸浮狀態(tài)。據國外的一些報道，氧化溝比常規(guī)的活性污泥法能耗降低20%－30%。
另外，據國內外統計資料顯示，與其他污水生物處理方法相比，氧化溝具有處理流程簡單，超作管理方便；出水水質好，工藝可靠性強；基建投資省，運行費用低等特點。
