微動(dòng)力污水處理系統(tǒng)
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活性污泥中的微生物
活性污泥是微生物群體及它們所依附的有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)的總稱，它是一個(gè)廣闊的微生物世界，幾乎包括了微生物的各個(gè)群落，主要由細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物組成，其中細(xì)菌對(duì)凈化水質(zhì)起主要作用。活性污泥中的主體細(xì)菌來源于土壤、空氣和水。這與細(xì)菌在曝氣池內(nèi)通過人為的培養(yǎng)迅速地大量增殖有關(guān)，形成了該條件下適宜的細(xì)菌種群。
它們能迅速地穩(wěn)定水中的有機(jī)物質(zhì)，有著良好的聚合力。在一定的能量水平下，大部分細(xì)菌構(gòu)成了活性污泥的絮凝體并形成菌膠團(tuán)。菌膠團(tuán)在活性污泥中占絕大多數(shù)，它具有很強(qiáng)的吸附和分解有機(jī)物的能力。
細(xì)菌的另一種主要存在形式是絲狀菌，特別是其中的絲狀細(xì)菌。由于它們存在于活性污泥中，對(duì)絮凝體的性質(zhì)產(chǎn)生很大影響，某種類的絲狀菌大量繁殖影響了活性污泥的沉降性能，引起污泥膨脹，嚴(yán)重地影響了出水水質(zhì)。污泥膨脹是自活性污泥法問世以來在運(yùn)轉(zhuǎn)管理中一直煩擾人們的大的難題之一。而由絲狀茵引起的膨脹又是為突出和為常見的。
目前已知的近30種絲狀菌并不是每一種都能引起污泥膨脹，與膨脹密切相關(guān)的絲狀菌只有十幾種。即使是處理的水質(zhì)相同，由于運(yùn)轉(zhuǎn)條件的不同，設(shè)計(jì)參數(shù)的差別，都會(huì)引起在活性污泥中絲狀菌優(yōu)勢(shì)菌種的差別。
隨著近年來對(duì)問題認(rèn)識(shí)的深入，人們了解到絲狀菌有較強(qiáng)的分解有機(jī)物的能力，由絲狀菌引起污泥膨脹的處理功能和凈化效果不僅沒有問題，而且比正常活性污泥處理的水質(zhì)還要優(yōu)良，不足之處是泥水難以分離。因此，人們?cè)诠に囍胁捎铆h(huán)境調(diào)控的方法，使菌膠團(tuán)細(xì)菌和絲狀菌有一個(gè)合理的比例。目前*利用絲狀菌的帶狀污泥的工藝已經(jīng)開發(fā)完成。
真菌結(jié)構(gòu)復(fù)za、種類繁多，其數(shù)目一般沒有細(xì)菌和原生動(dòng)物多。與活性污泥有關(guān)的真菌主要是霉菌，它能分解碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)及其它含氫有機(jī)化合物。
污水處理中常見的原生動(dòng)物有肉足類、鞭毛類和纖毛類。常見的后生動(dòng)物主要是多細(xì)胞的無脊椎動(dòng)物，包括輪蟲、甲殼類動(dòng)物和昆蟲及其幼體等。型動(dòng)物能分泌粘液，有利于細(xì)菌凝聚物質(zhì)，能吞食游離細(xì)菌和污泥碎片，并能活化細(xì)菌，使細(xì)菌和有機(jī)物質(zhì)充分接觸，提高細(xì)菌對(duì)有機(jī)物的去除能力，改善了水質(zhì)。微型動(dòng)物本身能代謝可溶性有機(jī)物，對(duì)毒物比細(xì)菌敏感，可以有效去除有機(jī)物中的有毒物質(zhì)。
微生物對(duì)活性污泥狀況的指示作用
以顯微鏡作為主要設(shè)備對(duì)活性污泥微生物進(jìn)行觀察，可以清晰且直觀的了解活性污泥的具體狀況，尤其是活性污泥中指示生物的數(shù)量及生長狀態(tài)，進(jìn)一步分析并判斷城市污水情況，為城市污水管理工作的開展提供可靠的支持。
一般情況下，通過微生物鏡檢之后，以顯微鏡對(duì)微生物進(jìn)行觀察，明確微生物對(duì)活性污泥狀況的具體指示作用。正常微生物鏡檢主要包含五方面內(nèi)容，一是城市污水中活性污泥絮體的結(jié)構(gòu)、尺寸和形狀等；二是污泥絮體的具體組成情況；三是絲狀微生物的種類以及變化情況；四是觀察絮凝體之間的狀態(tài)，辨認(rèn)是否存在細(xì)菌，并且觀察是否呈現(xiàn)出游離狀態(tài)；五是辨別是否存在高等生物。
微生物在活性污泥法城市污水處理中具有良好的應(yīng)用價(jià)值，以顯微鏡為主要儀器設(shè)備進(jìn)行觀察，可以發(fā)現(xiàn)一定量的微生物，并且這些微生物有新生的，也有老化的，二者在顏色、結(jié)構(gòu)、吸附能力以及氧化能力上均存在一定差異。
通過顯微鏡日常觀察可以發(fā)現(xiàn)，新生的菌膠團(tuán)顏色較淺，大部分呈透明狀態(tài)，結(jié)構(gòu)節(jié)湊性強(qiáng)，具有良好的吸附能力，并且氧化性較高。而老化的菌膠團(tuán)則與新生菌膠團(tuán)存在明顯差異，不僅顏色更深，而且結(jié)構(gòu)松散，氧化能力、吸附能力均有不足。
應(yīng)用微生物活性污泥法對(duì)城市污水進(jìn)行科學(xué)化處理后，水質(zhì)量得到明顯改善，城市整體水環(huán)境得到優(yōu)化。以顯微鏡進(jìn)行觀察，可以發(fā)現(xiàn)水中出現(xiàn)一定量的高等微生物。活性污泥法培養(yǎng)初期、中期以及成熟期，不同種類的微生物形成，并在一定程度上反映出城市污水處理效果。
一般情況下，鞭毛蟲和變形蟲出現(xiàn)于活性污泥法城市污水處理的初期；游泳型纖毛蟲與鞭毛蟲出現(xiàn)于活性污泥法城市污水處理中期，而固著型纖毛蟲、鐘蟲和輪蟲主要形成于活性污泥法處理城市污水的成熟期，并且這幾種微生物的敏感度*，往往容易受到城市污水處理效果的影響而出現(xiàn)變化，因此在應(yīng)用微生物開展活性污泥法水處理的過程中，應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注微生物的具體情況，以便及時(shí)調(diào)整應(yīng)用策略。
在實(shí)際操作過程中，yin彈鐘蟲出現(xiàn)呆滯情況，可以判斷曝氣池內(nèi)溶解氧不足。當(dāng)有毒物流入曝氣池，會(huì)直接導(dǎo)致鐘蟲死亡。若游動(dòng)纖毛蟲大量存在而未見鐘蟲時(shí)，細(xì)菌呈游離狀態(tài)，此時(shí)可以判定水中含有諸多有機(jī)物質(zhì)，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)奈鬯幚矸绞健Ｒ虼嗽趹?yīng)用微生物開展活性污泥法城市污水處理的過程中，應(yīng)當(dāng)掌握好不同微生物對(duì)活性污泥狀況的指示作用，以便及時(shí)調(diào)整活性污泥狀態(tài)，促進(jìn)微生物的正常存活，進(jìn)而提高城市污水處理效果。
城市污水處理相關(guān)實(shí)踐表明，在地區(qū)條件等因素的影響下，不同城市采用活性污泥法開展污水處理時(shí)，受到進(jìn)水水質(zhì)不同以及處理工藝差異等因素的影響和制約，活性污泥的微生物往往存在一定差異，為提高微生物在活性污泥城市污水處理中的應(yīng)用效果，改善城市水環(huán)境，應(yīng)當(dāng)在實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，定期鏡檢，掌握好微生物的種類及組成與城市水質(zhì)之間存在的密切聯(lián)系，進(jìn)一步在活性污泥法城市污水處理中對(duì)微生物加以科學(xué)化應(yīng)用。
A/O工藝的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
1.A/O工藝的優(yōu)點(diǎn)
(1)流程簡單,不需外加碳源和后曝氣池,以原污水為碳源,建設(shè)和運(yùn)行成本較低。
(2)反硝化在前、硝化在后,設(shè)內(nèi)循環(huán),以原污水中的有機(jī)物作為碳源,效果好,反硝化反應(yīng)充分。
(3)曝氣池在后,使反硝化殘留物得以進(jìn)一步去除,提高了處理水水質(zhì)。
(4)A段攪拌,只使污泥懸浮,而避免DO的增加。O段的前段采用強(qiáng)曝氣,后段減少氣量,使內(nèi)循環(huán)液的DO含量降低,以保證A段的缺氧狀態(tài)。
微動(dòng)力污水處理系統(tǒng)A/O工藝的缺點(diǎn)
(1)由于沒有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)而不能培養(yǎng)出具有*功能的污泥,難降解物質(zhì)的降解率較低。
(2)若要提高脫氮效率,必須加大內(nèi)循環(huán)比,因而加大運(yùn)行費(fèi)用。從外、內(nèi)循環(huán)液來自曝氣池,含有一定的DO,使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài),影響反硝化效果,脫氮率很難達(dá)到90%。
(3)影響因素:水力停留時(shí)間(硝化>6h,反硝化<2h)、循環(huán)比MLSS(>3000mg/L)、污泥齡(>30d)、N/MLSS負(fù)荷率(<0.03)、進(jìn)水總氮濃度(<30mg/L)。A2/O工藝的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
1.A2/O工藝的優(yōu)點(diǎn)
處理效率高,一般能達(dá)到:BOD5和SS為90%～95%,總氮為70%以上,磷為90%左右,一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。
2.A2/O工藝的缺點(diǎn)
建設(shè)成本和運(yùn)行成本均高于普通活性污泥法,運(yùn)行管理要求高,只有當(dāng)處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營養(yǎng)化,從而影響水體時(shí),才采用該工藝。
氧化溝工藝的優(yōu)點(diǎn)
氧化溝工藝以其經(jīng)濟(jì)簡便的突出優(yōu)勢(shì)已成為中小型城市污水廠的shou選工藝。其具有多功能性、污泥穩(wěn)定、出水水質(zhì)好和易于管理等優(yōu)點(diǎn)。
中水回用的常規(guī)工藝
中水處理工藝的選擇工作必須在大量資料調(diào)研和系統(tǒng)試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上慎重進(jìn)行，如果中水處理工藝標(biāo)準(zhǔn)選擇過高，會(huì)增加中水處理設(shè)施的初期投資、運(yùn)行費(fèi)用和日常維護(hù)費(fèi)用，導(dǎo)致中水處理成本和中水用戶的負(fù)擔(dān)費(fèi)用增加；但如果中水處理工藝標(biāo)準(zhǔn)選擇過低，會(huì)使中水水質(zhì)不能達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，影響中水的正常使用。
國內(nèi)中水處理基本工藝有：二級(jí)處理→消毒；二級(jí)處理后→砂過濾→消毒；二級(jí)處理→混凝→沉淀（澄清、氣浮）→ 砂過濾→消毒；二級(jí)處理→微孔過濾→消毒。
城市中水回用后對(duì)水質(zhì)要求程度不同時(shí)的處理工藝：
中水的處理工藝首先取決于對(duì)中水水質(zhì)的要求，參照國外經(jīng)驗(yàn)，中水用于城市雜用水時(shí)應(yīng)分為非限制性接觸與限制性接觸2 種用水，在中水使用中，應(yīng)盡可能地避免再生水與人體的直接接觸，但在某些場(chǎng)所不可避免地確實(shí)存在著發(fā)生與人體接觸的機(jī)會(huì)，把其中可能會(huì)與人體接觸的用水定為非限制性接觸再生水，而不可能與人體接觸的用水定為限制性接觸再生水。非限制性接觸的含義并不是鼓勵(lì)人們讓再生水與人體接觸，而是在確定再生水水質(zhì)時(shí)要考慮到再生水有與人體直接接觸的可能，而制定更安全的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
用于城鎮(zhèn)雜用的非限制性中水應(yīng)包括居民和公共設(shè)施沖廁、建筑消防用水、商業(yè)性洗車用水等用途，因?yàn)檫@些用水場(chǎng)所均存在用戶或工作人員直接與再生水接觸的機(jī)會(huì)，為確保安全用水，要求水質(zhì)較高，需要相應(yīng)的中水處理工藝。在對(duì)示范工程及其他相關(guān)工程的處理工藝全面、系統(tǒng)的跟蹤監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，作為城鎮(zhèn)雜用的非限制性接觸再生水，宜采用三級(jí)（深度）處理和嚴(yán)格的消毒，以提高出水水質(zhì)，增加中水回用的可靠性。
限制性接觸再生水嚴(yán)格禁止用戶人體與再生水接觸，而且要求對(duì)操作工人進(jìn)行必要的防護(hù)。作為城鎮(zhèn)雜用水的限制性接觸再生水包括非建筑消防用水、混凝土攪拌、街道路面清洗、園林綠化和高速公路綠化帶澆灌等，限制性接觸再生水的用水場(chǎng)所不存在或極少存在中水與人體直接接觸的機(jī)會(huì)，可采用二級(jí)強(qiáng)化處理、常規(guī)三級(jí)處理和消毒處理，以保障再生水水質(zhì)達(dá)標(biāo)和使用的安全性及經(jīng)濟(jì)合理性。
與活性污泥法和固定填料生物膜法相比，MBBR既具有活性污泥法的性和運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性，又具有傳統(tǒng)生物膜法耐沖擊負(fù)荷、泥齡長、剩余污泥少的特點(diǎn)。
(1)填料特點(diǎn)
填料多為聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫體等制成的，比重接近于水，以圓柱狀和球狀為主，易于掛膜，不結(jié)團(tuán)、不堵塞、脫膜容易。
(2)良好的脫氮能力
填料上形成好養(yǎng)、缺氧和厭氧環(huán)境，硝化和反硝化反應(yīng)能夠在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生，對(duì)氨氮的去除具有良好的效果。
(5)去除有機(jī)物效果好
反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度較高，一般污泥濃度為普通活性污泥法的5～10倍，可高達(dá)30～40g/L。提高了對(duì)有機(jī)物的處理效率，同時(shí)耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。
(4)易于維護(hù)管理
曝氣池內(nèi)無需設(shè)置填料支架，對(duì)填料以及池底的曝氣裝置的維護(hù)方便，同時(shí)能夠節(jié)省投資及占地面積。
