0.5t/h一體化污水處理設(shè)備設(shè)施
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磷去除機(jī)理研究
在穩(wěn)定塘系統(tǒng)中，磷是生物生長所必需的元素。磷在自然水體和污水中一般都以磷酸鹽的形式存在，這些磷酸鹽包括有機(jī)磷、聚磷酸鹽和正磷酸鹽。磷元素去除涉及有機(jī)磷在微生物作用下分解氧化，菌藻及其他生物吸收無機(jī)磷合成新細(xì)胞，以及可溶性磷與不可溶性磷之間的轉(zhuǎn)化等多種機(jī)制的共同作用。
正磷酸鹽容易被水生生物利用，一些生物可以以聚磷酸鹽的形式貯存過量的磷用于將來的運(yùn)用(surampalli等,1995)。藻類和細(xì)菌同化吸收磷用于自身的生長需要，同時，一些磷可以以沉淀的形式從水中去除，主要是由于正磷酸鹽以磷酸鈣的形式形成沉淀(picot等,1992;karine,2014)。
藻類塘中磷的去除主要由ph和ca2+的濃度決定，磷酸鈣在ph為8左右時開始形成，因此，白天由于光合作用ph上升而使磷酸根離子更易和鈣結(jié)合生成沉淀而去除。在含鈣豐富的水體中這一沉淀過程由ph來控制，而在硬度不高的水體中則由鈣離子的濃度來決定(picot等,1992)。研究認(rèn)為水生植物及底泥類型對磷去除過程影響較大，但對于系統(tǒng)中磷的主要去除機(jī)制為生物吸收還是化學(xué)沉降存在分歧。
`厭氧生物處理是一個復(fù)雜的生物化學(xué)過程，依靠三大主要類群的細(xì)菌，即水解產(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌的聯(lián)合作用完成，因而可粗略地將厭氧消化過程劃分為三個連續(xù)的階段，即水解酸化階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。
階段為水解酸化階段。復(fù)雜的大分子、不溶性有機(jī)物先在細(xì)胞外酶的作用下水解為小分子、溶解性有機(jī)物，然后滲入細(xì)胞體內(nèi)，分解產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)酸、醇類、醛類等。這個階段主要產(chǎn)生較脂肪酸。
改良a/o氧化工藝處理是利用厭氧和好氧的交替作用，利用硝化菌和反硝化菌的作用，進(jìn)一步降解廢水中的cod和降解廢水中的氨氮。改良a/o氧化工藝的回流比可以根據(jù)需要隨意變動，針對酚氨回收廢水剩余氨氮和有機(jī)物的降解需要調(diào)整回流比，對氨氮硝化和反硝化脫氮進(jìn)行強(qiáng)化處理，改良a/o氧化工藝的兼氧與好氧交替運(yùn)行可以改善難降解污染物的性質(zhì)，強(qiáng)化降解廢水中剩余的有機(jī)污染物。改良a/o氧化工藝在運(yùn)行中定期加入菌種固定化載體，增強(qiáng)菌種的數(shù)量，平均停留時間為32小時。(5)活性硅藻土和碳粉吸附系統(tǒng)主要是通過活性硅藻土和碳粉的物理化學(xué)吸附功能，進(jìn)一步吸附去除污水中難降解的codcr，提高水體的可生化性;吸附方式采用廊道式動態(tài)方式，吸附codcr去除率在35%以上。吸附后的出水經(jīng)沉淀后進(jìn)入后續(xù)的低負(fù)荷生物處理裝置進(jìn)行處理。(6)濾池是一種去除水中ss的深度處理技術(shù)，作為廢水的回用深度處理手段，確保出水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
氮在穩(wěn)定塘內(nèi)的去除，主要是通過以下幾種途徑：生物同化吸收轉(zhuǎn)化為自身有機(jī)氮、氨氮的吹脫作用、形成生物沉淀以及硝化/反硝化(silva等,1995)。但由于隨溫度、ph等環(huán)境因子的變化，這幾種去除機(jī)理的變化規(guī)律相接近，很難確定何種去除機(jī)制在氮的去除過程中起決定性作用。由于穩(wěn)定塘內(nèi)缺乏微生物生長所需的基質(zhì)且no3-濃度偏低，以往研究認(rèn)為硝化/反硝化對氮的去除貢獻(xiàn)較低，因而絕大部分對氮去除過程的研究集中于生物同化吸收和氨氮的吹脫作用機(jī)制兩方面。
生物+人工濕地
生物+人工濕地組合系統(tǒng)中的生物單元可以有效完成對有機(jī)物的降解和硝化作用;同時，人工濕地系統(tǒng)能進(jìn)一步去除氮、磷等污染物。將2者結(jié)合應(yīng)用能夠提高污水中的各類污染物的去除率。唐晶等采用接觸氧化-人工濕地組合工藝處理農(nóng)村生活污水，對cod、nh3-n、tn和tp的去除率分別為68.2%、68.2%、69.5%、86.3%，且效果穩(wěn)定。其中跌水充氧接觸氧化池對cod的去除貢獻(xiàn)較大，而人工濕地對tn、tp的去除貢獻(xiàn)較大。
一、厭氧生物處理的基本原理
廢水厭氧生物處理是指在無分子氧條件通過厭氧微生物（包括兼性微生物）的作用，將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化炭等物質(zhì)的過程，也稱為厭氧消化。它與好氧過程低根本區(qū)別，在于不以分子態(tài)氧作為受氫體，而以化合態(tài)氧、碳、硫、氮等為受氫體。
從技術(shù)成熟度，流程穩(wěn)定性來相比，多級生物處理技術(shù)的均較好。主要是由于以下因素：(1)含油污水進(jìn)入含油廢水均質(zhì)罐，經(jīng)水量調(diào)節(jié)和均質(zhì)后，進(jìn)入隔油沉淀池、氣浮池除油，來水具有較大的沖擊時，進(jìn)入含油污水緩沖池暫存。經(jīng)除油后的廢水進(jìn)入外循環(huán)厭氧處理系統(tǒng)，經(jīng)水解酸化并提高可生化性，之后進(jìn)入均質(zhì)池，并與其它有機(jī)污水混合均質(zhì)。
(2)外循環(huán)厭氧處理系統(tǒng)在改善煤制氣廢水水質(zhì)的同時，實(shí)現(xiàn)部分有機(jī)物的羧化轉(zhuǎn)變過程，并利用厭氧細(xì)菌將部分廢水污染物轉(zhuǎn)化成甲烷，同時將部分難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易降解有機(jī)物，為后續(xù)好氧生物工藝降低處理難度和減輕運(yùn)行負(fù)擔(dān);外循環(huán)厭氧處理系統(tǒng)平均停留時間40小時，cod去除率30%~40%之間。
(3)生物增濃同步脫氮工藝是投加一定量的炭粉以增加污泥濃度，控制特定的水力條件、高污泥濃度、低溶解氧(do=0.3~0.5mg/l)等參數(shù)實(shí)現(xiàn)在低氧條件下去除有機(jī)物、氨氮短程硝化反硝化和脫氮過程相結(jié)合的工藝。生物增濃同步脫氮工藝是在亞硝酸鹽和氨氮同時存在的條件下，通過控制溶解氧，利用自養(yǎng)型細(xì)菌將氨和亞硝酸鹽同時去除，產(chǎn)物為氮?dú)?，另外還伴隨產(chǎn)生少量硝酸鹽，由于參與反應(yīng)的微生物屬于自養(yǎng)型微生物，因此生物增濃同步脫氮工藝不需要碳源。低氧曝氣避免了運(yùn)行中泡沫增加的問題，是組合工藝中主要的污染物去除工藝之一。低氧條件下把氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，硝酸鹽氮直接發(fā)生硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氮?dú)猓镌鰸馔矫摰に嚲哂幸韵聝?yōu)勢：①生物增濃同步脫氮工藝兼有水解酸化作用，對難降解的cod和多元酚有較好的適應(yīng)性，cod和多元酚的去除效果要優(yōu)于其他好氧工藝。②生物增濃同步脫氮工藝在有效去除cod的同時，低溶氧又創(chuàng)造了同步硝化反硝化脫氮的條件，在生化池實(shí)現(xiàn)了脫氮過程，簡化了工藝流程，節(jié)省了投資。③低溶解氧控制避免了大量氧的浪費(fèi)，在廢水處理站實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。④低溶解氧避免了泡沫的產(chǎn)生。⑤生物增濃同步脫氮池內(nèi)投加炭粉，增加微生物生物量。⑥采用玻璃鋼防風(fēng)罩保護(hù)系統(tǒng)。生物增濃同步脫氮池的cod去除率在80%~85%之間，平均停留時間為40小時。
第二階段為產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段。在產(chǎn)氫產(chǎn)氨細(xì)菌的作用下，階段產(chǎn)生的各種有機(jī)酸被分解轉(zhuǎn)化戍成乙：酸和h⒉,在降解有機(jī)酸時還生成co⒉
第三階段為產(chǎn)甲烷階段。產(chǎn)甲烷細(xì)菌將乙酸、乙。酸鹽、co⒉和h⒉等轉(zhuǎn)化為甲烷. 此過程由兩組生理上不同的產(chǎn)甲烷菌完成，一徂把氫和二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲烷，另一組從乙酸或乙酸鹽脫羧產(chǎn)生甲烷，前者約占總量的1∕3，后當(dāng)者約占2∕3.