30立方米/天一体化生活污水处理设备

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悬浮微生物的活性
微生物的活性通常可用微生物的比增长率(μ)来描述，即单位质量微生物的增长繁殖速率。因此，在研究微生物活性对生物膜形成的初阶段的影响时，关键是如何控制悬浮微生物的比增长率。研究结果表明，硝化细菌在载体表面的附着固定量及初始速率均正比于悬浮硝化细菌的活性。异养生物膜的形成时也得出同样结果。影响悬浮微生物活性的因素主要有如下几种。
(1)当悬浮微生物的生物活性较高时，其分泌胞外多聚物的能力较强。这种粘性的胞外多聚物在细菌与载体之间起到了生物粘合剂的作用，使得细菌易于在载体表面附着、固定；
(2)微生物所处的能量水平直接与它们的增长率相关。当卢增加时，悬浮微生物的动能随之增加。这些能量有助于克服在固定化过程中微生物载体表面间的能垒，使得细菌初始积累速率与悬浮细菌活性成正比。
(3)微生物的表面结构随着其活性的不同而相应变化。悬浮细菌活性对细菌在载体表面的附着固定过程有影响，而且，细菌表面的化学组成、官能团的量也随细菌活性的变化有显著变化。细胞膜等随悬浮细菌活性的变化而有显著变化。细菌表面的这些变化将直接影响微生物在载体表面的附着、固定。因此，通常认为，由悬浮微生物活性变化而引起的细菌表面生理状态或分子组成的变化是有利于细菌在载体表面附着、固定的。
温度
水温是微生物的重要生存因子,在适宜的水温范围内微生物可大量生长繁殖。每一种微生物都有一个zui适生长温度，在一定温度范围内大多数微生物的新陈代谢活动都会随着温度的升高而增强，随着温度的下降而减弱。好氧微生物的适宜温度范围是10—35℃。水温对硝化菌的生长和硝化速率有较大的影响。大多数硝化菌合适的生长温度是25—30℃之间，当温度低于25℃或者高于30℃硝化菌生长减慢，10℃以下硝化菌的生长及硝化作用显著减慢。
温度是影响生物活性和代谢能力的关键因素，其对硝化反应过程的影响主要在于硝化细菌的生长规律及生物活性上。
温度对生物活性的影响表现为：一是对生化反应速率的影响；二是对氧的传质速率的影响。

进水水质
（1）营养物质
参与活性污泥处理的微生物，在其生命活动过程中，需要不断从周围环境的污水中吸取其所必须的营养物质，包括：碳源、氮源、无机盐类以及某些生长素等。待处理的污水中必须充分含有这些物质。碳是构成微生物细胞的重要物质，参与活性污泥处理的微生物对碳源需求量较大，一般以BOD5计，不应低于100mg/L。生活污水碳源比较充足，对于一些碳源不足的工业废水则应补充碳源，如生活污水或是淀粉等。
氮是组成微生物细胞内蛋白质和核酸的重要元素，氮源可来自N2、NH3、NO3等无机氮化合物，也可以来自蛋白质、胨（音dong）以及氨基酸等有机含氮化合物。生活污水中氮源充足，不需要另行投加；工业废水则应考虑含氮是否充足，必要时可投加尿素、硫酸铵等。
磷是合成核蛋白、卵磷脂以及其他磷化合物的重要元素，在微生物的代谢和物质转化中起重要作用。辅酶I、辅酶II、磷酸腺苷等都含有磷。微生物主要从无机磷化合物中获取磷。磷源不足将影响酶的活性，从而使微生物的生理功能受到影响。
（2）有毒物质
“有毒物质”是指对微生物生理活动具有抑制作用的某些无机质及有机质，主要有重金属离子（如锌，铜，镍，铅，铬等）和一些非金属化合物（如酚，醛，qing化物，硫化物等）。有毒物质对微生物毒害作用，有一个量的概念，只有在有毒物质在环境中达到某一浓度时，毒害和抑制作用才显现出来。污水中的各种有毒物质只要低于这一浓度，微生物的生理功能不受影响。有毒物质的作用还与pH值、水温、溶解氧、有无其他有毒物质及微生物的数量以及是否经过驯化等因素有关。
生物膜法中生物膜的形成与那些因素有关？
微生物与载体接触时间
微生物在载体表面附着、固定是—动态过程。微生物与载体表面接触后，需要一个相对稳定的环境条件，因此必须保证微生物在载体表面停留一定时间，完成微生物在载体表面的增长过程。
水力停留时间(HRT)
HRT对能否形成完整的生物膜起着重要的作用。在其他条件确定的情况下，HRT短则有机容积负荷大，当稀释率大于大生长率时，反应器内载体上能生成完整的生物膜。刊huis等人的试验证明了这种观点。在COD负荷为2．5kg／(m3·d)，HRT为4h时，载体上几乎没有完整的生物膜，而水力停留时间为1h时，在相同的操作时间内几乎所有的载体上都长有完整的生物膜，且较高的表面COD负荷更易生成较厚的生物膜，即COD负荷越高，生物膜越厚。周平等人也通过试验证明了较短的水力停留时间有利于载体挂膜。
污水的pH值
除了等电点外，细菌表面在不同环境下带有不同的电荷；液相环境中，pH值的变化将直接影响微生物的表面电荷特性。当液相pH值大于细菌等电点时，细菌表面由于氨基酸的电离作用而显负电性；当液相pH值小于细菌等电点时，细菌表面显正电性。细菌表面电性将直接影响细菌在载体表面附着、固定。
溶解氧（DO）
在活性污泥法中，曝气池中溶解氧浓度以不低于2mg/L为宜（以出口处为准）。局部区域有机污染物浓度高、耗氧速率高，溶解氧浓度不易保持2mg/L，可以有所降低，但不宜低于1mg/L。
而对于生物膜法，挂膜初期为了防止过量代谢及搅拌力度，可适当控制低的溶解氧1~2ppm。保证细菌的正常代谢的同时，还保证剪切力不会强！

水力剪切力
在生物膜形成初期，水力条件是一个非常重要的因素，它直接影响生物膜是否能培养成功。在实际水处理中，水力剪切力的强弱决定了生物膜反应器启动周期。单从生物膜形成角度分析，弱的水力剪切力有利于细菌在载体表面的附着和固定，但在实际运行中，反应器的运行需要一定强度的水力剪切力以维持反应器中的*混合状态。所以在实际设计运行中如何确定生物膜反应器的水力学条件是非常重要的。

传统A²/O 法
A²/O是在厌氧- 缺氧工艺上开发出来的同步除磷脱氮工艺，传统A²/O法即厌氧→缺氧→好氧活性污泥法。污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物、氮和磷得到去除。其流程简图见图1。原污水的碳源物质(BOD)首先进入厌氧池聚磷菌优先利用污水中易生物降解有机物成为优势菌种，为除磷创造了条件，然后污水进入缺氧池，反硝化菌利用其它可利用的碳源将回流到缺氧池的硝态氮还原成氮气排入到大气中， 达到脱氮的目的。
改良型A²/O 法
为了克服传统A²/O工艺的一个缺点，即由于厌氧区居前， 回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响，改良A/O工艺在厌氧池之前增设厌氧/ 缺氧调节池， 来自二沉池的回流污泥10%左右的进水进入调节池，停留时间20～30min，微生物利用约10%进水中有机物去除回流污泥中的硝态氮，消除硝态氮对厌氧池的不利影响，从而保证厌氧池的稳定性改良A/O 工艺虽然解决了传统A/O工艺中厌氧段回流硝酸盐对放磷的影响，但增加调节池，占地面积及土建费用需相应增加。
氧化沟法
氧化沟工艺因其构造简单、易于维护管理，很快得到广泛应用。主要 有Passveer单沟型、Orbal同心圆型、Carrousel循环折流型、D型双沟式和T 型三沟式等。传统Passveer单沟型和Carrousel型氧化沟不具备脱氮除磷功能，但是在Carrousel氧化沟前增设厌氧池，在沟体内通过曝气装置的合理设置形成缺氧区和好氧区，形成改良型氧化沟，便具备生物脱氮除磷功能。

但Carrousel氧化沟缺氧区要求的充足碳源和缺氧区条件不能很好的满足，因此，脱氮除磷效果不是很好。为了提高脱氮效果，在沟内增加了一个预反硝化区，就成了Carrouse2000型氧化沟工艺。氧化沟池型具有*之处，兼有*混合和推流的特性，且不需要混合液回流系统，但氧化沟采用机械表面曝气，水深不易过大，充氧动力效率低，能耗较高，占地面积较大。
SBR法
SBR法是间歇式活性污泥法，降解有机物，属循环式活性污泥法范围，主要是好氧活性污泥，回流到反应池前部的污泥吸附区，回流污泥中硝酸盐得以反硝化在充分条件下可大量吸附进水中的有机物达到脱氮除磷的效果。
其去除机理如下：
a.脱氮是在适当条件下进行的和自然界中氮循环过程相同的过程，即含氮化合物在氨化菌作用下首先进行氨化，然后在硝化菌作用下进行硝化，后经反硝化菌进行反硝化，将NO3- N、NO2- N还原为N2 进入大气中。
b.除磷是利用聚磷菌能过量地从外部摄取磷并以聚合物形式贮藏于菌体内形成高磷污泥，从而通过定期除泥而去除磷。SBR工艺在去除有机物的同时，可以完成脱氮除磷。从常规测定数据可以得到很好的证实，只要掌握合理的SBR 运行参数，就会收到更理想的脱氮除磷效果。
CAST工艺(循环活性污泥法)
CAST工艺实质上是可变容积活性污泥法过程和生物选择器原理的有机结合， 整个工艺为一间歇式反应器， 主反应器前端有一个生物选择器， 在主反应器中活性污泥法过程按曝气和非曝气阶段不断重复。 将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行. CAST方法是一种“充水和排水”活性污泥法系统， 废水按一定的周期和阶段得到处理，是SBR工艺的一种变型。
OCO工艺
OCO是集BOD、N、P去除于一池的活性污泥法。原水经过格栅、沉砂池的物理处理后，进入OCO反应池的1区，在厌氧区污水与活性污泥混合，混合液流入缺氧区2，并在缺氧区和好氧区3之间循环一定时间后流入沉淀池，澄清液排入处理厂出口，污泥一部分回流到OCO反应池，另外一部分作为剩余污泥予以处理。
OCO工艺的特点在于：集厌氧-缺氧-好氧环境于一池，占地少，土建投资低;利用水解作用和反硝化作用，降解有机物时对充氧量要求低，使运行维护费用降低;污泥浓度高，有机负荷低，污泥絮凝沉降好，且沉降污泥稳定，剩余污泥少。