A/O法一体化污水处理装置

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生物膜法是一种高效的废水处理方法，具有污泥量少，不会引起污泥膨胀，对废水的水质和水量的变动具有较好的适应能力，运行管理简单等特点。生物膜法是使微生物附着在载体表面上并形成生物膜，当污水流经载体表面时，污水中的有机物及溶解氧向生物膜内部扩散。膜内微生物在有氧存在的情况下对有机物进行分解代谢和机体合成代谢，同时分解的代谢产物从生物膜扩散到水相和空气中，从而使废水中的有机物得以降解。
生物膜法中生物膜的形成与那些因素有关？
活性污泥法和生物膜法的区别不仅仅是微生物的悬浮与附着之分，更重要的是扩散过程在生物膜处理系统中是一个必须考虑的因素。在生物膜反应器中，有机污染物、溶解氧及各种必须的营养物质首先要从液相扩散到生物膜表面，进而进到生物膜内部，只有扩散到生物膜表面或内部的污染物才有可能被生物膜内微生物分解与转化，终形成各种代谢产物。另外，在生物膜反应器中，由于微生物被固定在载体上，从而实现了SRT与HRT(水力停留时间)的分离，使得增殖速率慢的微生物也能生长繁殖。因此，生物膜是一稳定的、多样的微生物生态系统。
微生物在载体上的挂膜可分为微生物吸附和固着生长两个阶段。

生物膜的形成与载体表面性质(载体表面亲水性、表面电荷、表面化学组成和表面粗糙度)、微生物的性质(微生物的种类、培养条件、活性和浓度)及环境因素(PH值、离子强度、水力剪切力、温度、营养条件及微生物与载体的接触时间)等因素有关。
1、载体表面性质
载体表面电荷性、粗糙度、粒径和载体浓度等直接影响着生物膜在其表面的附着、形成。在正常生长环境下，微生物表面带有负电荷。如果能通过一定的改良技术，如化学氧化、低温等离子体处理等可使载体表面带有正电荷，从而可使微生物在载体表面的附着、形成过程更易进行。载体表面的粗糙度有利于细菌在其表面附着、固定。
一方面，与光滑表面相比，粗糙的载体表面增加了细菌与载体间的有效接触面积；另一方面载体表面的粗糙部分，如孔洞、裂缝等对已附着的细菌起着屏蔽保护作用，使它们免受水力剪切力的冲刷。
研究认为，相对于大粒径载体而言，小粒径载体之间的相互摩擦小，比表面积大，因而更容易生成生物膜。另外，载体浓度对反应器内生物膜的挂膜也很重要。Wagner在用气提式反应器处理难降解物废水时发现，在载体质量浓度很低情况下，即使生物膜厚达295μm，还是不能达到稳定的去除率。但是，在载体浓度为20-30g/L时，即使只有20％的载体上有75μn厚的生物膜，反应器依然能达到稳定的(98％)去除率，COD负荷zui高可达58kg/(m3·d)。
2、悬浮微生物浓度
在给定的系统中，悬浮微生物浓度反映了微生物与载体间的接触频度。一般来讲，随着悬浮微生物浓度的增加，微生物与载体间可能接触的几率也增加。许多研究结果表明，在微生物附着过程中存在着一个临界的悬浮微生物浓度；随着微生物浓度的增加，微生物借助浓度梯度的运送得到加强。
在临界值以前，微生物从液相传送、扩散到载体表面是控制步骤，一旦超过此临界值，微生物在载体表面的附着、固定受到载体有效表面积的限制，不再依赖于悬浮微生物的浓度。但附着固定平衡后，载体表面微生物的量是由微生物及载体表面特性所决定的。
生物膜法中生物膜的形成与那些因素有关？
3、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。研究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。Herben等人研究发现，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。同时，Wastson等人的研究表明，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。

活性污泥的培养驯化操作
1.好氧池活性污泥培养驯化
(1)污泥的培养
将EMO高效菌种用污水稀释捣碎，虑出其中中的杂质，投放好氧池中，投放时好氧池水位调整至正常水位的1/2左右，投加完毕后，将好氧池中污水水位增至正常水位，投加菌种时曝气系统开始进行运行，并进行闷曝(即在不进水和不排水的条件下，连续不断的曝气)，经过数小时后，停止曝气，沉淀排掉半池上清夜，再加入污水，闷曝数小时后，停止曝气，沉淀排掉半池上清夜，再加入污水，重复进行闷曝换水，期间注意观察污泥的性状，以及溶氧的控制，保持在2—4mg/L间。直到出现模糊状具有絮凝性的污泥。培养期间主要采用生活污水，如为工业污水，需注意污水中各营养物质平衡比例。

当好氧池出现污泥绒絮后，就间歇地往曝气池投加污水，往曝气池投加的水量，应保证池内的水量能每天更换池体容积的1/2，随着培养的进展，逐渐加大水量使在培养后期达到每天更换一次。在曝气池出水进入二次沉淀池2小时左右就开始回流污泥。

(2)污泥的驯化
在进水中逐渐增加被处理的污水的比例，或提高浓度，使生物逐渐适应新的环境开始时，被处理污水的加入量可用曝气池设计负荷的20-30%，达到较好的处理效率后，再继续增加，每次增加负荷后，须等生物适应巩固后再继续增加，直至满负荷为止。
2.厌氧池污泥的培养驯化
(1)、将EMO高效菌种用污水稀释捣碎，虑出其中中的杂质，将厌氧池中的污水提升到正常水位的1/2水位处，将池中的污水厌氧1—2天(配合后面好氧段的污泥培养);
(2)、开始采用间歇进水，污泥负荷率控制在0.05～0.2kgCOD/(kgVSS.d)。
(3)、当污泥逐渐适应废水性质后，污泥逐渐就具有了去除有机物的能力。当COD去除率达到30%以上后，可以逐步提高进水容积负荷率，每次提高容积负荷率的幅度以0.5kgCOD/(m3.d)左右为宜，此时可以由间歇进水过渡到连续进水，但应控制进水浓度和进水量，保持稳定的增长。
(4)、随着负荷的提高，反应器内的污泥逐渐由松散状态变成沉淀性能较好的絮体，污泥的产甲烷活性也相应提高。
(5)、在调试过程中要保证系统的负荷以20%～30%的增长速率稳定增长，每次调整负荷应保证去除率达到30%后稳定3～4d，然后再提高负荷。
化学药剂的投加
(1)磷酸盐投加入调节池，以调节污水中的营养平衡;
(2)纯碱投加入好氧池，以调节池中污水的酸碱度;
(3絮凝剂投加入气浮池，以提高出去污水中的悬浮物和油。投加入污泥脱水系统，起助凝和调理污泥性质的作用。
A/O法一体化污水处理装置活性污泥的异常情况及对策
污泥膨胀：正常活性污泥沉降性能良好，含水率在98%以上。当污泥变质时，污泥不易沉淀，SVI值较高，污泥结构松散和体积膨胀，颜色也有异变，这就是污泥膨胀。污泥膨胀主要是丝状菌大量繁殖所引起的。一般污水中碳水化合物较多，缺乏氮、磷、铁等养料，溶解氧不足，水温高或PH值较低都容易引起大量丝状菌繁殖，导致污泥膨胀，此外，超负荷、污泥龄过长或有机物浓度剃度过小等，也会引起污泥膨胀，排泥不畅则易引起结合水性污泥膨胀。
为防止污泥膨胀，首先应加强操作管理，经常监测污水水质、曝气池溶解氧、污泥沉降比、污泥指数和进行显微镜观察等，如发现不正常现象，就需要采取预防措施，一般可调整、加大曝气量，及时排泥，有可能采取分段进水，以减轻二沉池的负荷。发生污泥膨胀解决的办法是针对引起污泥膨胀的原因采取措施，当缺氧或水温高等可以加大曝气量或降低进水量以减轻污泥负荷，或适当降低污泥浓度，使需氧降低等，如污泥负荷过高可适当提高污泥浓度，以调整负荷，必要时还要停止进水，闷曝一段时间。如缺氮、磷、铁等养料，要投加硝化污泥或氮、磷、铁等，如PH过低，可投加石灰等调PH，若污泥流失量大，可投加氯化铁，帮助凝聚，刺激菌胶团生长，也可投加漂白粉或ye氯，抑制丝状菌生长，特别能控制结合水性污泥膨胀。也可投加石棉粉末、硅藻土、粘土等惰性物质，降低污泥指数。

常见的农村污水处理工艺
1.传统模式
传统污水处理工艺如A/O、A2O、SBR、CASS、生物接触氧化等，特点是技术成熟、工艺运行稳定，应用条件要求在污水收集管网建设较为完备、运行维护资金充足的地区。
(1)A20污水处理工艺
优点：在厌氧(缺氧)、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，基本无污泥膨胀问题;不需外加碳源，两个A段只用轻缓搅拌，运行费用较低;工艺简单，总的水力停留时间少于其他同类工艺。
缺点：脱氮效果不能满足较高要求;由于受污泥增长限制，除磷效果较难提高;沉淀池设计有特殊要求，含磷污泥停留时间不能太短;运行费用较高，管理复杂。