厭氧池內利(lì)用厭(yàn)氧菌的作用,使有機物(wù)發生水解、酸化和甲烷化,去除廢水中的有(yǒu)機物(wù),並提高汙水的可生化性,有利於後(hòu)續(xù)的(de)好氧處理。高分子有機物的厭氧降解過程主要分為:水解階段、發酵(或酸化)階段。
水解可定(dìng)義為複雜的非(fēi)溶解性的聚(jù)合物被轉化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程(chéng)。高分子有(yǒu)機物(wù)因相對分子量巨大,不能(néng)透過細胞膜,因此不可能為細菌直接利用。它們在第一階段被細菌胞外酶分解為小分子。這(zhè)些小分子的水解產物能夠溶解於水並透過(guò)細胞(bāo)膜為細菌所利用。水(shuǐ)解過程通常較緩慢,因此被認為是含高分子有(yǒu)機物(wù)或懸浮物(wù)廢液(yè)厭氧降解(jiě)的限速階段。多種因素(sù)如(rú)溫度、有機物的組成、水解產物的濃度等可能影響水解的速度與水解的程度(dù)。
有(yǒu)機物化合(hé)物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程(chéng),在此過程中溶解性(xìng)有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為以揮發性脂肪酸為主的末端產物,因此(cǐ)這一過程也稱為酸化。上述小分子的化合物發酵細菌(即酸化菌)的細胞內轉化為(wéi)更為簡單(dān)的化合物並分泌到細胞外。發酵細菌絕大多數是嚴格厭(yàn)氧菌,但通常有約(yuē)1%的兼性厭氧菌存在於(yú)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(yán)格厭氧菌免受氧的損害與抑製。這一階段的主(zhǔ)要產物有揮發性脂肪酸(suān)、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(de)條件、底物種類和參與酸(suān)化的微生物種群。與此同時,酸化菌也利用部分物(wù)質合成新的細胞物質,因(yīn)此,未酸化廢水厭氧處理時產生更多的剩餘汙泥。
缺氧(yǎng)池中的反硝化細菌以汙水中未分解的含碳有機物為碳(tàn)源,將(jiāng)好氧(yǎng)池內通過內循環回流進(jìn)來的硝酸根還原為N 而釋放(fàng)。缺氧(yǎng)池有水解反應,在脫(tuō)氮工藝中,其pH值升高。在脫氮工藝中,主要(yào)起反(fǎn)硝化去除硝態氮的作用(yòng),同時去除部分BOD。也有水解反應提高可生化性(xìng)的作用。
好氧池一般為接觸(chù)氧(yǎng)化池(chí)的形式,池內設置有填(tián)料,已(yǐ)經充氧的 汙水浸沒全部填料(liào),並以一定的流速(sù)流經填料,微生物一部分以生物 膜的形(xíng)式固著於填料表麵,一部分則以絮狀懸浮於水中,因(yīn)此(cǐ)它兼有 生物濾池和活(huó)性汙(wū)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(dù)後,近填料壁的微(wēi)生物將由於缺氧而進行厭氧代謝,產生的氣體及曝氣形成的衝(chōng)刷作用造成部分生膜脫落,促進了新(xīn)生物膜的生長,形成生物的新陳(chén)代謝,脫落的生(shēng) 物膜隨出水(shuǐ)進入後續的處理設施。
水解(jiě)可定義為複雜的非(fēi)溶解性的聚合物(wù)被轉化為(wéi)簡單的溶解性單(dān)體或二聚體的過(guò)程。高分子有機(jī)物因相對分子量巨大,不能透過細胞膜,因此不可能(néng)為細菌直接利用。它們在第一階段(duàn)被細菌胞外酶分解(jiě)為(wéi)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利用。水解過程(chéng)通常較緩慢,因此被認(rèn)為是含高分子有機物(wù)或懸(xuán)浮物廢液厭氧降(jiàng)解的限速階段。多種因素如(rú)溫度、有機物的組(zǔ)成、水解產物的濃度等可(kě)能影響水解的速度與水解的(de)程度。
采用活性汙泥-懸浮填料(liào)複合工藝,可實現同一反應器內不同功能微生物的(de)汙(wū)泥(ní)齡分離。脫氮菌群(硝化(huà)菌群)一般為長泥齡細菌,需較長泥齡(15-25d)除磷菌群(聚(jù)磷菌)一般為短泥(ní)齡細菌(jun1),需(xū)較短泥齡(líng)(3-7d);泥齡過長,易導致微生物活性較差(chà)處理負荷降低、老化難以聚集降(jiàng)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。複合工藝由於(yú)生物填料的投加,為硝化細菌的生(shēng)長提(tí)供(gòng)了載體,延長其汙泥齡,提高脫氮(dàn)效果;同時(shí)控製活性汙泥體係為短泥齡,可增(zēng)強除磷效果;泥(ní)-膜在曝氣及水流帶動下(xià)充分流化,促進(jìn)生物膜更新,防止泥齡過長、汙泥老化處理性能下降;冬季水溫較低、活(huó)性汙泥係統不利於硝化菌群生(shēng)長時,脫落生物膜對活性汙泥起到持續接(jiē)種作用,維持係統硝(xiāo)化性能不下降。
衝擊負荷主(zhǔ)要表現為常規汙染(rǎn)物水質衝(chōng)擊、毒害汙染(rǎn)物水質衝(chōng)擊和水量衝擊,本(běn)質是單位(wèi)時間內單位表麵積微生物所承載的汙染物量(liàng)的變化對處理效果的(de)影響。MBBR工藝填料區汙泥齡長(zhǎng),增大微生物種(zhǒng)群的豐度,有利於難降解有機(jī)物的處理。低溫、高鹽、低基質等惡劣水質條件下,MBBR長泥(ní)齡及局(jú)部存在好氧、缺氧微環境,有利於(yú)其對於惡劣水質條件下,適應微生物的篩選與富集,利於馴化嗜冷菌、耐高鹽菌等(děng)的富集。生物膜傳質比活性汙泥慢,同樣生物降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(dù),有利於細菌活性的維(wéi)係,宏觀表現出MBBR對於低溫、高鹽、低基質等惡劣水(shuǐ)質條件下,仍有較好的處理效果。
采用純MBBR係統,因為為純膜法,無汙(wū)泥膨脹問題;采用活性汙泥-懸浮填料複合工藝時,由於老化脫落的(de)生(shēng)物膜無機質比例較高,密度(dù)大(dà)易於沉降;且生物膜胞外聚合物比活(huó)性汙泥(ní)更多,具有接觸絮(xù)凝效果,提高汙泥聚集性能(néng),提(tí)高汙泥沉降性能。剩餘汙泥產量較低,節約汙泥處置費用生物(wù)膜法(fǎ)的汙泥產率僅為活性汙泥工藝(yì)的一半,采用MBBR工藝可(kě)顯著(zhe)降低剩餘汙泥產量(liàng),且汙泥(ní)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。
化學除磷主要是通過化學沉析過程完(wán)成的,化學沉析是指通過向汙水中投加無機金屬鹽藥(yào)劑與汙水中溶解性的鹽類(如磷酸鹽(yán))反應生成顆粒狀、非溶解性的物質。實際上投加化學藥劑(jì)後,汙水中進行的(de)不僅是沉析反應(yīng),同時還發生著化學絮凝作用,即形成(chéng)的細(xì)小的(de)非溶解狀的固體物互相粘結成較大(dà)形狀的絮(xù)凝(níng)體,通過固—液分(fèn)離,得(dé)到(dào)淨化的汙水和固(gù)一液濃縮物(化學汙泥),達到(dào)化學除磷的目的。
斜管沉澱池是根據淺池沉澱理論設計出的一種(zhǒng)高效組合式沉澱池;也統稱為淺池沉澱池。在沉降區域設置許多(duō)密集(jí)的斜管或斜板,使水中懸浮雜質在(zài)斜板(bǎn)或斜管中進行沉(chén)澱,水沿(yán)斜板或(huò)斜管上升流(liú)動,分離(lí)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(gāo)沉澱效率50-60%,在(zài)同一麵(miàn)積上可提高處理能力3-5倍。使原水中的懸浮物、固體物經(jīng)投加混(hún)凝劑後形成的絮體(tǐ)礬花,在斜管底側(cè)表麵積積聚成薄泥層,依靠重力作用滑回泥渣懸浮層,繼而沉入集泥鬥。由排泥管排入汙泥池另行處(chù)理或綜合利(lì)用。上清液(yè)逐漸上升至集水管(guǎn)排出,可直接排放(fàng)或回用。
二氧化氯對(duì)細菌、病毒(dú)及真菌孢子的殺滅能力(lì)均很強,由於ClO2是一種不(bú)穩定化合物,不含H0Cl和(hé)H0Cl-形式的有效氯,然而其濃度常以有效氯的術語表示。ClO2氯原子為正4價,還原成氯化物時將可得到5個電子,因此其(qí)氧化力相當於氯的5倍,有效氯含(hán)量為263%。故二氧化氯是極為有效的飲水消毒劑。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吸附性和透過性能,可有效地氧化(huà)細胞內含疏基的酶(méi);可與半胱(guāng)氨酸、色氨(ān)酸和遊離(lí)脂肪酸反應,快速控製(zhì)生(shēng)物蛋白質的(de)合成,使(shǐ)膜的滲透性增高;並能改變(biàn)病毒衣殼蛋白,導致病毒滅活。
氯的殺(shā)菌(jun1)作用是由於次(cì)氯酸體積小,電荷(hé)中性,易於穿過細(xì)胞(bāo)壁;同時,它又是一(yī)種強氧化劑,能損害細胞膜,使蛋白質、RNA和(hé)DNA等物質(zhì)釋出,並影響多種酶係統(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(zuò)用,在於對核酸的致死性損害。有資料指出病毒對氯的抵抗力較細菌強,其原因可能是病毒缺乏(fá)一係列的代謝酶;氯較易破壞—SH鍵,而較難使蛋(dàn)白質變性。