厭(yàn)氧池內利用厭氧菌的作用,使有(yǒu)機物發(fā)生水解、酸化和甲烷化,去(qù)除廢水中的有機物,並提(tí)高汙(wū)水的可生化性,有利於後續的好氧處(chù)理。高分子有機物的(de)厭氧降解過程主要分為:水解階段(duàn)、發酵(或酸化)階段。
水解可定義為複(fù)雜的非(fēi)溶(róng)解(jiě)性的聚合物被轉化為簡單(dān)的溶解性單體或二聚體的過(guò)程。高分子有機物因相對(duì)分子量巨大,不能透過細(xì)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(xiǎo)分(fèn)子。這些小分(fèn)子的水解產物能夠溶解於水並透過細(xì)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機物或懸浮物廢液厭氧降(jiàng)解的限速(sù)階段(duàn)。多種因素如溫度、有機(jī)物的組成、水解(jiě)產(chǎn)物的濃度等可能影響水(shuǐ)解的速(sù)度與水解(jiě)的程度。
有機物化合物既作為電子(zǐ)受體也是電子供體的生物降解過程,在(zài)此過程中溶解性有機物被轉化為(wéi)以揮發性脂肪(fáng)酸為主(zhǔ)的末端產物,因此這一過程(chéng)也稱為酸化。上述小分子的化(huà)合物發(fā)酵細菌(即酸化菌)的細(xì)胞內轉化為更為簡單的化合物並分(fèn)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%的兼性厭氧菌存在於厭氧環境中,這(zhè)些兼性(xìng)厭氧菌能(néng)夠起到保護像甲烷菌這樣的嚴格厭氧菌免受氧的損害與(yǔ)抑製。這一階段的主要產物有揮發性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧(yǎng)化碳、氫氣、氨、硫化氫等,產物的(de)組成取(qǔ)決(jué)於厭氧降解(jiě)的條件、底物種類(lèi)和參與酸化的微生物種群。與此同時,酸化菌也利(lì)用部分物質合成新的(de)細胞物質,因此,未(wèi)酸化廢水(shuǐ)厭氧處理時產(chǎn)生更多的剩餘汙泥。
缺(quē)氧池(chí)中的反硝化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(guò)內循環回流進來的硝酸根還原為N 而釋放。缺氧池有水解反應,在脫氮工藝中,其pH值升高。在脫氮工藝中,主要起反硝(xiāo)化去除硝態氮的作用,同時去除部(bù)分BOD。也有水解反應提高可生化性的作用。
好氧池(chí)一般為接觸(chù)氧化池的形式,池內設置有填料,已經充氧的 汙(wū)水浸沒全部填料,並以一定的流速流經(jīng)填料,微(wēi)生物一部分以生物(wù) 膜的形式(shì)固著(zhe)於填料表麵,一部分則以絮狀懸浮於水中,因此它兼有 生(shēng)物濾池和活性汙泥法的特點,接觸氧化池中微(wēi)生(shēng)物所需的氧通常由(yóu) 人工曝氣(qì)供給(gěi),生(shēng)物(wù)膜生長至一定厚度(dù)後,近填料壁的微生物將由於缺氧而進行厭氧代謝,產生的氣體及曝氣形成的(de)衝刷作用造成部分生膜脫(tuō)落,促進了新生物膜(mó)的生長,形成生物的新陳代謝,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(fēi)溶解性的聚合物(wù)被轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的溶解性單體或二聚體的過程。高分子有(yǒu)機物因相對分(fèn)子量巨大(dà),不能透過(guò)細胞膜,因此不可能為細菌(jun1)直接利用。它們在第一階段被細菌胞(bāo)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利(lì)用。水解(jiě)過程通常較緩慢(màn),因此被認為是含高分子有機物或懸浮物(wù)廢液厭氧降解的限速(sù)階段。多種因(yīn)素如溫度(dù)、有機物的(de)組成、水解產物的濃度等可(kě)能影響水解的速度與(yǔ)水解的程度。
采用(yòng)活性汙泥(ní)-懸浮(fú)填(tián)料複合工藝,可實現(xiàn)同一(yī)反應器內不同功能微生物的汙(wū)泥齡分離。脫氮菌群(硝化菌群)一般為長泥齡細(xì)菌,需(xū)較長泥齡(15-25d)除磷菌群(聚磷(lín)菌)一般為短泥齡細菌,需較短泥齡(3-7d);泥齡過長,易導致微(wēi)生物活性較差處理負荷(hé)降低、老化難以聚集(jí)降低沉降性能等,實際傳(chuán)統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(xiāo)化細菌的生長(zhǎng)提供了載體,延(yán)長其汙泥齡(líng),提高脫氮效果;同時控製活性汙泥體係為短泥齡,可增強除磷效(xiào)果;泥-膜在曝氣及(jí)水流帶動下充分流化,促進(jìn)生物膜(mó)更新,防止泥齡過長、汙泥(ní)老化處理性能下(xià)降(jiàng);冬季水溫較低、活性汙泥係統不利於硝化菌群生長時,脫落生物(wù)膜對(duì)活性汙(wū)泥起到持續接種作用,維持係統硝化性能不(bú)下降。
衝擊負荷主要表現為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(zhì)是單位時間內(nèi)單位表麵積微生物所承載的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(shēng)物種群的豐度,有利於難降解(jiě)有機物的(de)處理。低溫(wēn)、高鹽、低基質等惡劣水質條件下(xià),MBBR長泥齡及局部存在好(hǎo)氧、缺氧微環境,有(yǒu)利於其對於惡劣(liè)水質條件下,適(shì)應微(wēi)生物的篩選(xuǎn)與富集,利於馴(xùn)化嗜冷菌、耐高鹽菌等的富集。生(shēng)物膜傳質比活性汙泥慢,同樣生物降解產生的熱量(liàng)與水體交換較(jiào)慢,提高微(wēi)生物的局部環(huán)境溫度,有利於細(xì)菌活性的維係(xì),宏觀表現出MBBR對於低溫、高鹽、低基質等惡(è)劣水質條件下,仍有較好的處理效果。
采用純MBBR係統,因為為純膜法,無汙泥膨脹問題;采用活性汙泥-懸浮填料(liào)複合工藝時,由於老化脫(tuō)落的(de)生物膜無機質比例較高,密度大易於沉降;且生物膜胞外聚合物比(bǐ)活性汙泥更多(duō),具有接觸絮凝效果,提高汙泥聚集性能,提高汙泥(ní)沉降性能。剩餘汙泥產量較(jiào)低,節(jiē)約汙泥處置費用生物膜法(fǎ)的汙泥(ní)產率僅為活(huó)性汙泥(ní)工藝的一半,采用MBBR工藝可顯著降低剩餘汙泥產量,且汙泥沉降性能的提升,易於降低汙泥含水率(lǜ),可節約汙泥處置費用。
化(huà)學除磷(lín)主要是通過化學沉析過程完成的,化學沉析是指通過向汙水中投加無(wú)機(jī)金屬鹽藥劑與汙(wū)水中溶解性的鹽類(如磷酸鹽)反應生成顆(kē)粒(lì)狀、非溶(róng)解性的物質(zhì)。實際上投(tóu)加化學藥劑後(hòu),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,即形成的細小的非溶解狀的固體物互相粘結成較(jiào)大形狀的(de)絮凝體,通(tōng)過固—液分離,得到淨化的汙水和固一(yī)液濃縮物(化學汙泥),達到(dào)化學除磷的(de)目(mù)的。
斜管(guǎn)沉澱池是根據淺池沉澱理論設(shè)計出的一種高效組合式(shì)沉澱池;也統稱為淺池沉澱池。在沉降區域設置許多密集的斜管或斜板,使水中懸浮雜質在斜板或(huò)斜管中進行沉澱,水沿(yán)斜板或斜管(guǎn)上升流(liú)動,分離出的泥渣(zhā)在重力作用下沿(yán)著斜板(管)向(xiàng)下滑至池底,再集中排出。這種池子可以提高沉澱效率50-60%,在同(tóng)一麵積上可提高處理能力3-5倍。使原水中的懸(xuán)浮物、固體物經投加混(hún)凝劑後形(xíng)成的絮體礬花,在斜管底側表麵積(jī)積(jī)聚成薄泥層,依靠(kào)重力作(zuò)用滑回泥(ní)渣懸浮層,繼(jì)而沉(chén)入集泥鬥。由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,可直接排放(fàng)或回用。
二氧化氯對細菌、病毒及真菌孢子的殺滅能力均很(hěn)強,由於ClO2是一種不穩(wěn)定化合物,不含H0Cl和H0Cl-形式的(de)有效氯,然而其濃度常以有(yǒu)效氯的術語表示(shì)。ClO2氯原子為正4價,還原成氯(lǜ)化物時將可(kě)得到5個電子,因此其氧化力相當(dāng)於氯的5倍,有效氯含量為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(yǒu)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;可與半胱氨酸、色氨酸和遊離脂肪酸反應,快速控製生物蛋白質的(de)合成,使膜(mó)的滲透性(xìng)增高;並能改變病毒(dú)衣殼蛋(dàn)白,導致病毒滅活。
氯的殺菌作用是由於次氯酸體積小,電荷中性,易於(yú)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等物質釋出,並影響(xiǎng)多種酶係統(主(zhǔ)要是磷酸葡萄糖去氫酶的(de)巰基被氧化破壞),從而使細菌死亡。氯(lǜ)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(kàng)力較細菌強(qiáng),其原因(yīn)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(zhì)變性。