地埋式微动力污水净化槽

地埋式微动力污水净化槽
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 生物铁法和生物铁填料法处理原理
在曝气池内(或进水中)投加铁盐(氢氧化铁、氯化铁等)的生物铁法可强化活性污泥的处理效果 ,其原理基于:铁是微生物生长的必要元素 ,是生物氧化酶系中细胞色素的重要组成部分 , 在生物氧化中通过 Fe →Fe2 +Ζ Fe3 +氧化还原反应起着电子传递作用;而且铁盐是一种很好的混凝剂 ,水解后形成的氢氧化铁对悬浮物和胶体物质有很强的吸附凝聚作用 ,生成的絮凝物结构密实、比重大 ,可以有效地提高曝气池中的污泥浓度 ,同时使污泥易于沉淀 ,改善混合液的分离效果。

在生化池中适当位置安装铁复合填料的生物铁填料法,能够强化生化法的处理效果。其原理是:铁复合填料主要组分是废铸铁屑,有效成分是铁,铁是活泼金属,电极电位 E0(Fe2 +/ Fe) = - 0. 440V ,具有还原能力,可将某些难降解有机物及氧化性较强的离子或化合物还原;Fe2 +具有还原性,E0(Fe3 +/ Fe2 +) = 0.771V ,因而废水有氧化剂存在时,Fe2 +进一步氧化成Fe3 +;废铸铁屑含有炭及其它杂质,当它浸没在废水中时,铁与炭或其它元素之间形成无数个微小的原电池,发生原电池反应,难降解有机物参与原电池反应,发生脱氯、硝基有机物还原成胺基有机物、还原降解等作用,废水可生化性得以提高。另外,铁的溶出起到了同向生化池中投加铁盐的生物铁法相同的效果。
生物铁法在难降解有机废水处理中的研究和应用
印染废水的处理
孙天华等人对高浓度难降解印染废水采用生物铁法进行了处理研究。研究结果表明: (1)在普通的活性污泥池中加入一定量铁盐以后,经过一段时间的培养驯化成为成熟的生物铁活性污泥,这种污泥呈粒状、结构密实、比表面积大、沉降快、能使曝气池保持较高的污泥浓度。当进水 CODcr 高于 1000mg/ L、BOD5/ CODcr < 0. 2时,生物铁法对 CODcr 的去除率平均达88 %,比普通活性污泥法在相同条件下高出 18个百分点; (2)生物铁法主要依靠铁的一些物化和生化效应,与微生物结合生成比重大、 SVI低、絮凝沉降性能和压实性能良好的生物铁絮体,使回流污泥浓度提高,进而使曝气池保持较高的污泥浓度,形成在高浓度CODcr进水时的低污泥负荷的运行条件,故能获得很高的CODcr去除率; (3)生物铁法的低污泥负荷,产生了类似于延时曝气的泥龄很长的污泥,这不仅有利于各种世代和种属的细菌的存在生长和各种难降解有机物的分解,还可以减少污泥的增殖量和剩余污泥量,节省污泥处理费用; (4)由于生物铁法污泥对氧的利用率优于普通法,因而尽管生物铁法污泥浓度成倍增加,但普通法改为生物铁法并不需增加供氧能力。

含酚、氰废水的处理
焦化废水含酚、氰等难降解有机物 ,成分复杂 ,毒性较强 ,采用活性污泥法处理焦化废水效果不理想。而生物铁法为焦化废水的处理提供了较好的治理途径 ,目前生物铁法已在国内多家焦化厂的废水处理中得到应用。如马鞍山钢铁公司早在 1982 年试用生物铁法并开始投入运行 ,多年的工程实践表明: (1)生物铁法优于一般的活性污泥法; (2)生物铁法能维持较高的生物量 ,污泥浓度一般可维持(5～7) g/ L 左右 ,因而在同样的水质情况下 ,生物铁法污泥所承受的污泥负荷低一些 ,因而处理效果优于普通活性污泥法 ,且更能承受有机负荷的冲击; (3)生物铁法的污泥沉降性能好 ,沉降速度快 ,回流污泥浓度高 ,保证了曝气池有较高的污泥浓度。
李向富等人采用粉末活性炭及生物铁复合法处理大庆石化总厂含氰废水 ,小试及工业放大实验结果表明: (1)复合法提高了菌胶团的吸附氧化性能和再生能力 ,与普通活性污泥法相比 ,COD 去除率能够提高20 %左右 ,BOD去除率提高 30 %左右; (2)复合法能提高生化系统的抗温度冲击能力 ,在水温达到40 ℃时 ,COD的去除率仍能达到 65 %左右; (3)复合法受有机物冲击恢复时间较普通活性污泥法缩短了7d左右。

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( Cyclic Activated Sludge Technology) 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. CA ST 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(Sequencing Batch Reactor)工艺的一种变型。
OCO 工艺
OCO 工艺见图2，它是由丹麦Puritek A/S 公司经过多年研究与实践推出的，它实际上是集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。

Dephanox 工艺
Dephanox 脱氮除磷工艺(图3) Kuba 等人提出的，它具有硝化和反硝化除磷两套污泥系统(一套是完成硝化的生物膜系统，另一套是悬浮生长的反硝化脱氮除磷污泥系统)，将不同的微生物种群控制在各自的泥龄条件下。
此工艺满足了兼性厌氧反硝化除磷细菌(DPB)所需环境，解决了除磷系统反硝化碳源不足的问题，具有低能耗、低污泥产量且COD 消耗量低的特点。初沉池直接为缺氧段提供反硝化所需的碳源(富含PHB的污泥) ，为好氧段富含氨氮的上清液。中沉池可尽量保证硝化菌泥龄长、溶解氧浓度高的特点，而且使供氧仅用于硝化和厌氧后剩余有机物的氧化，从而节省了曝气能耗。
Sorm等通过将厌氧段和初沉池合建，改进了Dephanox 工艺设置，证明优化后的系统能够有效地抑制污泥膨胀并且证实了同时反硝化脱氮除磷现象。

VTBR生物反应器的动力学原理为：气液并流向上通过*级生物反应器，气液混合物经过下降管依次导入下一级反应器，使气体与液体在下降管中充分混合并使接触时间大大加长，氧的传递效率得到提高，能耗下降，体现了技术经济的先进性。
VTBR生物反应器的内部流体流动路径大致可以描述为：气液两相并流向上通过柔性塑料绳填料固定床反应器，随后气液两相折流向下通过下降连接管，在下降连接管内，由于气液两相流的流速较大，能够实现气液的充分混合，强化了氧在废水中的溶解，之后再并流向上通过下一级固定床反应器，经过几级折流后，*达到废水的处理要求后，流出末一级反应器。