一體化污水處理設(shè)備WSZ-AO-1.5

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厭氧生物處理技術(shù)在水處理行業(yè)中一直都受到環(huán)保工作者們的青睞，由于其具有良好的去除效果，更高的反應(yīng)速率和對毒性物質(zhì)更好的適應(yīng)，更重要的是由于其相對好氧生物處理廢水來說不需要為氧的傳遞提供大量的能耗，使得厭氧生物處理在水處理行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。
但由于總體反應(yīng)式基于莫諾方程的厭氧處理受到低濃度廢水Ks的限制，所以厭氧在處理低濃度廢水方面沒有太大的空間，可近的一些報(bào)道和試驗(yàn)表明，厭氧如果提供合適的外部條件，在處理低濃度廢水方面仍然有非常高的處理效果。
我們可以根據(jù)厭氧反應(yīng)的原理加以動力學(xué)方程推導(dǎo)出厭氧生物處理低濃度廢水尤其在處理生活污水方面的合適條件。

厭氧反應(yīng)四個(gè)階段
一般來說，廢水中復(fù)雜有機(jī)物物料比較多，通過厭氧分解分四個(gè)階段加以降解：
（1）水解階段：高分子有機(jī)物由于其大分子體積，不能直接通過厭氧菌的細(xì)胞壁，需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。廢水中典型的有機(jī)物質(zhì)比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被分解成短肽和氨基酸。分解后的這些小分子能夠通過細(xì)胞壁進(jìn)入到細(xì)胞的體內(nèi)進(jìn)行下一步的分解。
（2）酸化階段：上述的小分子有機(jī)物進(jìn)入到細(xì)胞體內(nèi)轉(zhuǎn)化成更為簡單的化合物并被分配到細(xì)胞外，這一階段的主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸（VFA），同時(shí)還有部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產(chǎn)物產(chǎn)生。
（3）產(chǎn)乙酸階段：在此階段，上一步的產(chǎn)物進(jìn)一步被轉(zhuǎn)化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細(xì)胞物質(zhì)。
（4）產(chǎn)甲烷階段：在這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。這一階段也是整個(gè)厭氧過程為重要的階段和整個(gè)厭氧反應(yīng)過程的限速階段。
再上述四個(gè)階段中，有人認(rèn)為第二個(gè)階段和第三個(gè)階段可以分為一個(gè)階段，在這兩個(gè)階段的反應(yīng)是在同一類細(xì)菌體類完成的。前三個(gè)階段的反應(yīng)速度很快，如果用莫諾方程來模擬前三個(gè)階段的反應(yīng)速率的話，Ks（半速率常數(shù)）可以在50mg/l以下，μ可以達(dá)到5KgCOD/KgMLSS.d。而第四個(gè)反應(yīng)階段通常很慢，同時(shí)也是為重要的反應(yīng)過程，在前面幾個(gè)階段中，廢水的中污染物質(zhì)只是形態(tài)上發(fā)生變化，COD幾乎沒有什么去除，只是在第四個(gè)階段中污染物質(zhì)變成甲烷等氣體，使廢水中COD大幅度下降。同時(shí)在第四個(gè)階段產(chǎn)生大量的堿度這與前三個(gè)階段產(chǎn)生的有機(jī)酸相平衡，維持廢水中的PH穩(wěn)定，保證反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行。

一般來說，影響Kh的因素很多，很難確定一個(gè)特定的方程來求解Kh，但我們可以根據(jù)一些特定條件的Kh，反推導(dǎo)出水解反應(yīng)器的容積和反應(yīng)條件。在實(shí)際工程實(shí)施中，有條件的話，針對要處理的廢水作一些Kh的測試工作。通過對國內(nèi)外一些報(bào)道的研究，提出在低溫下水解對脂肪和蛋白質(zhì)的降解速率非常慢，這個(gè)時(shí)候，可以不考慮厭氧處理方式。對于生活污水來說，在溫度15的情況下，Kh＝0.2左右。但在水解階段我們不需要過多的COD去除效果，而且在一個(gè)反應(yīng)器中你很難嚴(yán)格的把厭氧反應(yīng)的幾個(gè)階段區(qū)分開來，一旦停留時(shí)間過長，對工程的經(jīng)濟(jì)性就不太實(shí)用。如果就單獨(dú)的水解反應(yīng)針對生活污水來說，COD可以控制到0.1的去除效果就可以了。物理化學(xué)法
物理化學(xué)法可有效去除農(nóng)家樂生活污水中的有機(jī)污染物和油脂，且物化法具有操作簡單、投資少、體積小的特點(diǎn)，因而在農(nóng)家樂生活污水處理中應(yīng)用較廣。常用的物化法有混凝法和粗粒化法。
    混凝法
混凝法是通過在生活污水中投加混凝劑，在壓縮雙電層、電中和、吸附架橋、網(wǎng)捕卷掃的單獨(dú)或共同作用下，使膠體和懸浮粒子脫穩(wěn)之后形成大的聚集體，在重力作用下沉降，進(jìn)而與水體分離被去除的過程。通過對混凝過程的研究得出:決定混凝劑用量的階段主要為破乳階段;廢水經(jīng)混凝處理后，油、CODcr的去除率與原廢水中油、CODcr含量有關(guān)，污染物含量越高，去除率亦越高。因而其處理效果受水質(zhì)影響較大，處理效果往往不穩(wěn)定。不適合處理水質(zhì)波動大，CODcr濃度高的農(nóng)家樂生活污水。
    粗粒化法
粗粒化法是利用油、水兩相對聚結(jié)材料親和力相差較大的特性，使油粒截流在材料表面及空隙內(nèi)并形成油膜，隨著油膜厚度的增大，在水力和浮力等的作用下油膜脫落合并聚結(jié)成較大的油粒。聚結(jié)后粒徑較大的油珠則易于從水中被分離。該法現(xiàn)常用于農(nóng)家樂生活污水的預(yù)處理。
    電化學(xué)法
電化學(xué)法是利用陽極材料氧化生成的金屬離子溶于水后與OH-生成多核羥基配合物，使廢水中的有機(jī)物因發(fā)生混凝作用而形成大的絮凝體;陰極則還原生成H2等氣體，通過氣浮作用帶動絮凝體上浮而被去除，同時(shí)電場可直接氧化去除廢水中的某些有機(jī)物。其優(yōu)點(diǎn)是既可以作為單獨(dú)的處理工藝，又可以與其他技術(shù)相結(jié)合形成復(fù)合處理工藝;優(yōu)點(diǎn)是不會產(chǎn)生二次污染;設(shè)備小巧、易操作。缺點(diǎn)是耗能較多、成本很高。電化學(xué)法主要包括電凝聚法、微電解-電解法、脈沖電絮凝法等。列如有人釆用電凝聚法處理農(nóng)家樂餐飲廢水，研究發(fā)現(xiàn):進(jìn)水pH值、電導(dǎo)率和電流密度不會影響污染物的去除率;實(shí)驗(yàn)中污水的油脂去除率高于94%;且電凝聚法還能夠調(diào)節(jié)廢水的pH值。該法在電價(jià)低廉的地區(qū)有一定的適用性。
污水處理中的微生物種類很多，主要有菌類，藻類以及動物類。
1、細(xì)菌
細(xì)菌的適應(yīng)性強(qiáng)，增長速度快。根據(jù)對營養(yǎng)物需求的不同，可將細(xì)菌分為自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌兩大類。自養(yǎng)菌利用各種無機(jī)物（CO2、HCO3-、NO3-、PO3-4等）為營養(yǎng)將其轉(zhuǎn)化為另一種無機(jī)物，釋放出能量，合成細(xì)胞物質(zhì)，其碳源、氮源和磷源皆為無機(jī)物。異養(yǎng)菌以有機(jī)碳作碳源，有機(jī)或無機(jī)氮為氮源，將其轉(zhuǎn)化為CO2、H2O、NO3-、CH4、NH3等無機(jī)物，釋放出能量，合成細(xì)胞物質(zhì)。污水處理設(shè)施中的微生物主要是異養(yǎng)菌。
2、真菌
真菌包括霉菌和酵母菌。真菌是好氧菌，以有機(jī)物為碳源，生長pH為2?9，pH為5.6。真菌需氧量少，只有細(xì)菌的一半。真菌常出現(xiàn)于低pH值、分子氧較少的環(huán)境中。
真菌絲體對活性污泥的凝聚起到骨架作用，但過多絲狀菌的出現(xiàn)會影響污泥的沉淀性能，而引起污泥膨脹。真菌在污水處理的作用是不可忽視的。
3、藻類
藻類是單細(xì)胞和多細(xì)胞的植物性微生物。它含有葉綠素，利用光合作用同化二氧化碳和水放出氧氣，吸收水中的氮、磷等營養(yǎng)元素合成自身細(xì)胞。
4、原生動物
原生動物是低等的能進(jìn)行分裂增殖的單細(xì)胞動物。污水中的原生動物既是水質(zhì)凈化者又是水質(zhì)指示物。絕大多數(shù)原生動物屬于好氧異養(yǎng)型。在污水處理中，原生動物的作用沒有細(xì)菌重要，但由于大多數(shù)原生動物能吞食固態(tài)有機(jī)物和游離細(xì)菌，所以有凈化水質(zhì)的作用。原生動物對環(huán)境的變化比較敏感，在不同的水質(zhì)環(huán)境中出現(xiàn)不同的原生動物，所以是水質(zhì)指示物。例如，溶解氧充足時(shí)鐘蟲大量出現(xiàn)，溶解氧低于1㎎/L時(shí)出現(xiàn)較少，也不活躍。
5、后生動物
后生動物是多細(xì)胞動物。在污水處理設(shè)施和穩(wěn)定塘中常見的后生動物有輪蟲、線蟲和甲殼類的動物。
后生動物皆為好氧微生物，生活在較好的水質(zhì)環(huán)境中。后生動物以細(xì)菌、原生動物、藻類和有機(jī)固體為食，它們的出現(xiàn)表明處理效果較好，是污水處理的指示性生物。