厭氧池(chí)內利用厭氧菌的作用,使有機物發生水解、酸化和甲烷化,去除廢水中的有機物,並(bìng)提高汙水的可(kě)生化性,有利於後續的好(hǎo)氧處理。高分(fèn)子有機物的厭氧降解過程主要分為:水解(jiě)階段(duàn)、發酵(或酸化)階段。
水解可(kě)定義為(wéi)複雜的(de)非溶解性的聚合物被轉化為簡(jiǎn)單的溶解性單體或二聚(jù)體的過程。高分子有機物因相對分子(zǐ)量巨大,不能透過細胞膜,因此不可能為細菌直接利用。它(tā)們在第一階段被細菌胞外酶分(fèn)解為小分子。這些小分子的水解產物能夠溶(róng)解於水並透過細胞膜為(wéi)細菌所利用。水解過(guò)程通常較緩慢,因(yīn)此被認為是含高分子有機物(wù)或懸浮物廢(fèi)液厭氧降解(jiě)的限(xiàn)速階段。多種因素如溫度、有機物的組成、水解產物(wù)的濃度等可能影響水解的速度與水解的程(chéng)度。
有機物化合物既作為電子受體也是電子供體(tǐ)的生物降解過程,在此過程中溶解性有機物被轉化(huà)為以揮發性脂肪酸為主的末端產物,因此這一過程也稱為酸化。上述小分(fèn)子(zǐ)的化合物發酵細菌(即酸化菌)的細胞內轉化為更為簡單的(de)化(huà)合物(wù)並分泌到細胞外。發酵細菌絕大多數是嚴格厭氧菌,但通(tōng)常(cháng)有約1%的兼性厭氧菌存在於厭氧環境中,這些兼性厭氧菌能夠起到保護像甲烷菌這樣的嚴格厭氧菌免受氧的損害與抑製。這一階段(duàn)的主要產物有揮發性脂肪酸、醇類、乳酸、二(èr)氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等,產物的組成取決於(yú)厭氧降解的(de)條件、底物種類和(hé)參與(yǔ)酸化的微生物種群。與此同時,酸化菌也利用部分物質合成新(xīn)的細胞物質,因此,未酸化廢水厭氧處理時產生更多的剩餘(yú)汙泥。
缺氧池中的反硝化(huà)細菌以汙水中未分解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。缺氧池有水解反(fǎn)應,在脫氮工藝中,其pH值升高。在(zài)脫氮工藝中,主(zhǔ)要起反硝化(huà)去(qù)除硝態氮(dàn)的作用,同時去除部分BOD。也有水解反應提高可生化性的作用。
好氧池一般(bān)為接觸氧(yǎng)化池的形式,池(chí)內設(shè)置有(yǒu)填料,已經充氧的 汙水浸沒(méi)全部填料,並以一定的流速流經填料,微生物一部(bù)分(fèn)以生物 膜的形式固著於填料表麵(miàn),一(yī)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,接觸氧化池中微生物所需的氧通常由 人工曝氣供給,生物膜生長至一定厚度後,近填料壁的微生物(wù)將由於缺氧(yǎng)而進行(háng)厭氧代謝,產生的氣體及曝氣形成的衝刷作用造成部分生膜脫落,促進了新生物膜的生長,形成生(shēng)物的新陳代(dài)謝,脫落的生 物膜隨出水進入後續的處理設施。
水解可定義為複雜的非溶解性的聚合物被轉化為簡單的溶解(jiě)性單體或二(èr)聚(jù)體的過程。高分子(zǐ)有機物因相對分子量巨大,不能透過細(xì)胞膜,因此不(bú)可能為細菌直接利用。它們在第(dì)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夠溶解於水並透過細胞膜為細菌所(suǒ)利用。水解過程通常較緩慢(màn),因此被認(rèn)為是含高分(fèn)子有機物(wù)或懸浮物廢(fèi)液厭氧降解的限速(sù)階段。多種因素如溫度、有機物的組成、水解產(chǎn)物的濃度等可(kě)能影響水解的速度與水解的程度。
采用活性汙泥-懸浮填(tián)料複合工藝,可實現(xiàn)同一反應器(qì)內不同功能微(wēi)生物的汙泥齡分離。脫氮菌群(硝化菌群)一(yī)般為(wéi)長泥齡細(xì)菌,需較長泥齡(15-25d)除磷菌群(聚磷菌)一般(bān)為短泥齡細菌,需較短泥齡(3-7d);泥(ní)齡過長(zhǎng),易(yì)導致微(wēi)生物活性較差處理負荷降低、老(lǎo)化難以聚集降低沉降性能等,實際傳統(tǒng)脫氮除磷工藝在汙泥齡上存在不可調和的矛盾(dùn)。複合工藝由於生物填料的投加,為硝化細菌的生長提供了載體,延長(zhǎng)其汙泥齡(líng),提高脫氮效果;同時控製(zhì)活性汙泥體(tǐ)係為短泥齡,可增強除磷效果;泥-膜在曝氣(qì)及水流帶動下充分流(liú)化,促進生物膜(mó)更新(xīn),防止(zhǐ)泥齡過長、汙(wū)泥(ní)老化處(chù)理性能下降;冬季水溫較低、活性(xìng)汙泥係統不利於硝化菌群生長時(shí),脫落生物膜對活性汙泥起到持續接種作用,維持係統(tǒng)硝(xiāo)化性能不下降(jiàng)。
衝(chōng)擊負荷主(zhǔ)要表現為常規(guī)汙染物水質衝擊、毒害汙染物水質衝擊和水量衝擊,本質是單位時間內單(dān)位表麵積微生(shēng)物所承(chéng)載的(de)汙染物量的變化對處理效果的影響。MBBR工藝填料區汙泥齡(líng)長,增大微生物種群的豐度,有利於難降解有機物的處理。低(dī)溫、高鹽、低基質等惡劣水質條件(jiàn)下(xià),MBBR長泥齡及局部存在好氧、缺氧微環境,有利於(yú)其對於(yú)惡劣水質條件下,適應微生物的篩選與富集,利於馴(xùn)化嗜冷菌(jun1)、耐高鹽菌等的(de)富集(jí)。生物膜傳質比活性汙(wū)泥慢,同樣生物降解產生的熱量與水體交換較慢,提高微生(shēng)物的局部環境溫度,有利於(yú)細菌(jun1)活性的維係,宏觀表現(xiàn)出MBBR對於低溫、高鹽、低基質等惡(è)劣水質(zhì)條件下,仍有較(jiào)好的處理效果。
采用純MBBR係統,因為為純膜法,無(wú)汙泥膨脹(zhàng)問題;采用活性汙泥-懸浮填(tián)料複(fù)合工藝時,由於老化脫落的生物膜無機質比例較高,密(mì)度大易於沉降;且生物膜胞外(wài)聚合(hé)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。剩餘(yú)汙泥產量較(jiào)低,節約汙泥處置費(fèi)用生物膜法的汙(wū)泥產(chǎn)率僅為活性汙泥工藝的一半(bàn),采用MBBR工藝可顯著降低剩餘汙泥產量,且(qiě)汙泥沉降性能的提升,易(yì)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(shì)通過(guò)化學沉析過程完成的,化學沉析是指通過向汙水中(zhōng)投加無機金屬鹽藥劑與汙水中溶解(jiě)性的鹽類(如磷酸鹽)反應生成顆粒狀、非(fēi)溶解性的物質。實際上(shàng)投加化學藥(yào)劑後,汙水中進行(háng)的不僅是沉析反(fǎn)應,同時還發生著化學絮凝作用,即形成的細(xì)小的非溶解狀的(de)固(gù)體物互相粘結成較大形狀的絮凝體,通過固—液分離,得到淨化的(de)汙水和固一液濃縮物(化學汙泥),達(dá)到化學除磷的目的。
斜管(guǎn)沉澱池(chí)是根(gēn)據淺池沉(chén)澱理論(lùn)設計出的一種高效組合式沉(chén)澱池;也統稱(chēng)為淺池沉澱池。在沉(chén)降區域設置(zhì)許多密集的斜管或斜板,使水中懸浮雜質在斜板或斜(xié)管中進行沉澱,水沿(yán)斜板或斜管上升流動,分離出的泥渣在重力作用下沿著斜板(管)向下滑至池底,再集中排出。這種池(chí)子可以提高沉澱效率50-60%,在同一麵積上可提高處理能力3-5倍。使原水中的懸浮物、固體物經投加混凝劑(jì)後形成的絮體(tǐ)礬(fán)花(huā),在斜管底側表麵積積聚成薄泥層,依(yī)靠重力(lì)作用滑回泥渣懸浮層,繼而沉入集泥(ní)鬥。由排泥管排入汙泥池另行處理或綜合利(lì)用。上清液逐漸上升至集水管(guǎn)排出,可直接排放或回用(yòng)。
二氧化氯對細菌、病毒及真菌孢(bāo)子的殺滅能力均很強,由於ClO2是一種不穩(wěn)定(dìng)化(huà)合物,不含H0Cl和H0Cl-形式的(de)有效氯,然(rán)而其(qí)濃度常以有效氯的術語表示(shì)。ClO2氯原子為正4價,還原成氯化物時(shí)將可得到5個電子,因此其氧化力相當於氯的5倍,有效氯含量為263%。故二氧化氯是(shì)極為(wéi)有效的飲水消毒劑。二氧化氯對微生物的(de)殺滅原理(lǐ)是:二氧化(huà)氯(lǜ)對細胞壁(bì)有較好的吸附性和透過性能,可有效地氧化細胞內含疏基的酶;可與半(bàn)胱氨酸、色氨酸和遊離脂肪酸反(fǎn)應,快速控製生物蛋(dàn)白質的合成,使膜的滲透性增高;並能(néng)改變病毒衣殼蛋白,導致病毒滅(miè)活。
氯的殺菌作用是由於次氯酸體積小,電荷中性,易於穿過細胞壁;同時,它又是一種強氧化劑,能損害細胞膜,使蛋白質、RNA和DNA等(děng)物質釋出,並影響多種酶係統(主要是磷酸葡萄糖去氫酶(méi)的巰基被氧化破壞),從而使細菌死亡。氯對病毒的作用,在於對核酸的致死性損害。有(yǒu)資料指出病毒對(duì)氯的抵抗力較細菌強,其(qí)原因可能是病(bìng)毒缺(quē)乏一係列的代謝酶(méi);氯較易破壞—SH鍵,而較難使蛋白質變性。