厭氧池內利用厭氧菌的作用,使有機物發生水解(jiě)、酸化和甲烷化,去除(chú)廢水中的有機物,並提高汙水的可生化性,有利於後續的好氧處(chù)理。高分(fèn)子有機物的厭氧降解過程(chéng)主要分為:水解階段(duàn)、發酵(或酸化)階段。
水解(jiě)可定義為複雜的(de)非溶解(jiě)性的聚合物(wù)被轉化(huà)為(wéi)簡單的溶解性單體或二聚體(tǐ)的過程。高分子有(yǒu)機物因相對分子量巨大,不能透過細胞膜,因此不(bú)可能為細菌直接(jiē)利用。它(tā)們在第一階段被細菌胞外酶分解為小分子。這些小分子的水解產物能(néng)夠溶解於水並透過細胞膜為細菌所利用。水解過程通常較緩慢,因此被認為是含高分子有(yǒu)機(jī)物或懸浮物廢(fèi)液厭氧降解的(de)限速階段。多種因(yīn)素如溫度、有(yǒu)機物(wù)的組成、水解產物的濃(nóng)度等可能(néng)影響水解的速度與水解(jiě)的程度。
有機物化合物既(jì)作為電子受體也(yě)是電(diàn)子供體的(de)生物降解過(guò)程(chéng),在此過程中溶解性有(yǒu)機物被轉(zhuǎn)化為以(yǐ)揮發性脂肪酸為主的末端產物,因此這一(yī)過程也稱為酸化。上述小分子的化合物發酵細菌(jun1)(即酸化菌)的(de)細胞(bāo)內轉化為更為簡單的化合物並分泌到細胞外。發酵細菌(jun1)絕大多數是嚴格厭氧菌,但通常有約1%的兼性(xìng)厭氧菌存在於厭(yàn)氧環境中,這些兼性厭氧菌能夠起到保護像甲烷(wán)菌這樣的(de)嚴格厭氧菌免受氧的損害與抑(yì)製。這一階段的主要產(chǎn)物有揮發性脂(zhī)肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等,產物的組成取決於厭氧降解的條件、底物種類和參與酸化的微生物種群。與此同時,酸(suān)化菌也利用部分物質合成新的細胞物(wù)質,因此,未酸化廢水厭氧處理時產生更多的剩餘汙泥。
缺氧池中的反硝化(huà)細菌以汙水(shuǐ)中未(wèi)分解(jiě)的含碳有機物為碳源,將好氧池內通過內循環回流進來的硝酸根還原為N 而釋放。缺氧池(chí)有水(shuǐ)解反應,在脫氮工(gōng)藝中,其pH值升高。在(zài)脫氮工藝中,主要起反硝化去除硝態氮的作用,同時去除部分(fèn)BOD。也有(yǒu)水解反(fǎn)應提高可生化性的作用。
好氧池一(yī)般為接觸氧化池的(de)形式,池內設置有填料,已經充氧的 汙水浸沒全部填料,並以一定的(de)流速(sù)流經填(tián)料,微生物(wù)一部分以生物 膜的形式固著於填料表麵,一部分則以絮狀懸浮於水中,因此它兼有 生物濾池和活性汙泥法的特點(diǎn),接觸氧化池中微(wēi)生物所需的氧通常由 人工曝氣供給,生物膜生長至一定(dìng)厚度後,近填料壁的微生物將由於缺氧而進行厭氧代謝,產生的氣體及(jí)曝氣形(xíng)成的衝刷作用造成部分生膜脫落,促進了新生物膜(mó)的生長,形成生物的新陳代(dài)謝,脫落的生 物膜隨出水進入後(hòu)續的處理設施。
水解可(kě)定義為複雜的非溶解性的聚合物被(bèi)轉化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。高分子有機物因相對分子量巨大(dà),不能透過細胞膜,因此不可能為細菌直接利用。它們在第一階段被(bèi)細菌胞外酶分解為小分子。這些小分子的(de)水解產物能(néng)夠(gòu)溶解於水並透過細胞膜為細菌所利用。水解過程通(tōng)常較緩慢,因此被認為是含高分子有機(jī)物或懸浮物廢液厭氧降解的限速階段。多種因素如溫度、有機物的組成、水解產(chǎn)物的(de)濃(nóng)度等(děng)可能影響水解的速度與水解的程度。
采用活性汙泥-懸浮填料複合工藝,可實現同一反應器內不(bú)同功能微生物的汙泥齡分離。脫氮菌群(硝化菌群)一般為長泥齡細菌,需較長泥齡(líng)(15-25d)除磷菌(jun1)群(聚磷菌)一般為短泥齡細(xì)菌,需較短泥齡(3-7d);泥齡過長(zhǎng),易導致微生物活性較差(chà)處(chù)理負荷(hé)降低、老化難以聚集降低沉降性能等(děng),實際傳統脫氮除磷工(gōng)藝在汙泥齡上存在不可調(diào)和的矛盾。複合工藝由於生物(wù)填料的投加,為硝(xiāo)化細菌的生長提供(gòng)了載體,延(yán)長其汙泥齡,提高脫氮效果;同(tóng)時控製活性汙泥體係(xì)為短泥齡,可增強除磷效果;泥(ní)-膜在曝氣及水流帶動下充分(fèn)流化,促進生物膜更新,防(fáng)止泥齡過長、汙(wū)泥老化處理(lǐ)性能(néng)下降(jiàng);冬季水溫較低(dī)、活性汙泥係統不(bú)利於硝化菌群生(shēng)長時,脫落生物膜對活性汙泥起到持續接種(zhǒng)作用,維持係統硝化性能不(bú)下降。
衝擊負荷主要表現為(wéi)常規汙染物水質衝擊、毒害汙染物水質衝擊和水量衝擊,本質是單位時間(jiān)內單位表(biǎo)麵積微生(shēng)物所承載的(de)汙染物量的變化對處理效果的影響。MBBR工藝填料區汙(wū)泥齡長,增大微生物種群的豐度,有利於難降解有機物的處理。低溫、高(gāo)鹽、低基質等惡劣水質條件下,MBBR長泥齡(líng)及局部存在好氧(yǎng)、缺氧微環境,有利於其(qí)對(duì)於惡劣水(shuǐ)質條件下,適(shì)應微(wēi)生物的篩選與富集,利於馴化嗜冷菌、耐高(gāo)鹽菌等的富集。生(shēng)物膜傳質比活性汙泥慢,同樣生物降(jiàng)解產生的熱量與水體交換較慢,提高微生物的局部環境溫度,有(yǒu)利於細菌活性的維係,宏觀(guān)表現出MBBR對(duì)於低(dī)溫、高鹽、低(dī)基質等惡劣水質條件下,仍有較好的(de)處理效果。
采用(yòng)純MBBR係統,因為為純膜法,無汙泥膨脹問題;采用活性汙泥-懸(xuán)浮填料複合工藝時,由於老化脫落的生物膜無機質比(bǐ)例較(jiào)高(gāo),密(mì)度大易於沉(chén)降;且生物(wù)膜胞外聚合物比活性汙泥更多,具有接觸絮凝效果,提高汙泥聚集性能,提高汙泥沉降性能(néng)。剩餘汙泥產量較低(dī),節約汙(wū)泥處置費用(yòng)生物(wù)膜法的(de)汙泥產率僅為活性汙泥工藝的一半,采用MBBR工(gōng)藝可顯著降低剩餘汙泥產量(liàng),且汙泥沉降性能的提升,易於降低汙泥含水率,可節約汙泥處置費用。
化(huà)學除磷主要是通過化學沉析過程完成的,化學沉析是(shì)指通過向汙水中投加無(wú)機金屬鹽藥劑與汙水(shuǐ)中溶解性的鹽類(如磷酸鹽)反應生成顆粒狀、非溶(róng)解性的物(wù)質。實際上投加化學(xué)藥劑(jì)後,汙(wū)水中進行的不僅是(shì)沉析反應,同時還發(fā)生著化學絮凝作用,即形成的(de)細小的非(fēi)溶解狀的固體物互相粘結成較大形狀的絮(xù)凝體,通過固—液分離(lí),得到淨化的汙水和固一液濃縮物(化學汙泥),達到化學除磷的目的。
斜(xié)管沉澱池是根據淺池沉澱理論設計出的一種高效組合式沉澱池;也統(tǒng)稱為(wéi)淺池沉澱(diàn)池。在沉降區域設置許多密集的斜(xié)管或斜板,使水中懸浮雜質(zhì)在斜板(bǎn)或斜管中進行沉澱,水沿(yán)斜板或斜(xié)管上升流動,分離出的泥渣在重力(lì)作(zuò)用下沿著斜板(管(guǎn))向下滑至池底,再集中排出。這種(zhǒng)池子可以提高沉澱效率50-60%,在同一麵積上可提高處理(lǐ)能力3-5倍。使原水中的懸浮物、固體物經投加(jiā)混凝劑(jì)後形成的絮體礬花,在斜管底側表(biǎo)麵積積聚成薄泥層,依靠重力作(zuò)用滑回泥渣懸浮層,繼而沉入集泥鬥(dòu)。由(yóu)排泥管排入汙泥池另行處理或綜合利用。上清液逐漸上升至集水管排出,可直接排(pái)放(fàng)或回用。
二氧化(huà)氯對細(xì)菌、病毒及真菌孢子的殺滅(miè)能力均很強(qiáng),由於ClO2是一種不穩定化合(hé)物,不含H0Cl和H0Cl-形式(shì)的有效氯,然而其濃度(dù)常以有效(xiào)氯的術語表示。ClO2氯(lǜ)原子為正4價,還原成(chéng)氯化(huà)物時將可得(dé)到5個電子,因此其氧(yǎng)化力相(xiàng)當於氯的5倍,有效氯含量為263%。故二(èr)氧化氯是極為有效的(de)飲水消(xiāo)毒劑。二氧化氯對微生物的殺滅原理是:二氧化氯對細胞壁有較好的(de)吸附性和透過性能,可有效地氧(yǎng)化細胞內含疏基的酶;可與半胱氨酸、色氨酸和遊離脂肪酸反應,快速控製生物蛋(dàn)白質的合成,使膜的滲透性增高;並能改變病毒衣殼蛋白,導致病(bìng)毒滅活。
氯的殺菌作用是由於次氯酸體(tǐ)積(jī)小,電荷中性,易於穿過細(xì)胞壁;同時,它又是一種強氧化劑,能損害細胞(bāo)膜,使蛋白質、RNA和DNA等物質釋出,並影響多種酶(méi)係統(主要是磷酸葡萄糖去氫酶的巰基被氧化破壞),從而使細菌死亡。氯對病毒的作用,在於對核酸(suān)的致死性損害。有資料(liào)指出病毒對氯的抵抗力較細菌強,其原因可能是病毒缺乏一(yī)係列的代謝酶;氯較易破壞—SH鍵,而較難使蛋白質變性(xìng)。