污水處理的10個工藝原理
- 作者： 來源： 時(shí)間：2023/4/19 點(diǎn)擊：2058
1.生物膜法的凈化機(jī)理
1.生物膜由好氧和厭氧兩層組成，有機(jī)物的降解主要發(fā)生在好氧層內(nèi)進(jìn)行。
2.空氣中的氧溶解于流動水層中，從哪里通過附著水層傳遞給生物膜，供微生物用于呼吸，污水中的有機(jī)物則由流動水層傳遞給附著水層，然后進(jìn)入生物膜，并通過細(xì)菌的代謝活動而被降解，使污水在其流動過程中逐步得到凈化，微生物的代謝產(chǎn)物如水等則通過附著水層進(jìn)入流動水層，并隨其排走而二氧化碳及厭氧層分解產(chǎn)物如H2S,NH3,以及CH4等氣態(tài)代謝產(chǎn)物則從水層逸出進(jìn)入空氣中。
3.當(dāng)厭氧層還不厚時(shí)，它與好氧層保持著一定的平衡與穩(wěn)定關(guān)系，好氧層能夠維持正常的凈化功能，但厭氧層逐漸加厚，并達(dá)到一定程度后，代謝產(chǎn)物逐漸增多，在其外逸的過程中使好氧層的生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)遭到破壞，減弱凈化功能。
2.生物膜處理法的主要特征
1.微生物相方面的特征：(1)參與凈化反應(yīng)微生物多樣化(2)生物的食物鏈長 (3)能夠存活世代時(shí)間較長的微生物 (4)分段運(yùn)行于優(yōu)占種屬
2.處理工藝方面：(1)對水質(zhì)，水量變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性 (2)污泥沉降性能良好，宜于固液分離 (3)能夠處理低濃度的污水 (4)易于維護(hù)運(yùn)行，節(jié)能。
3曝氣池生物濾池流程和特點(diǎn)
流程：池內(nèi)底部設(shè)有承托層，上部是作為濾料的填料，在承托層設(shè)置曝氣用的空氣管及空氣擴(kuò)散裝置，處理水集水管兼作反沖洗水管也設(shè)置在承托層內(nèi)。被處理的原污水，從池上部進(jìn)入池體，并通過由填料層組成的濾層，在填料表面形成由微生物棲息形成的生物膜。在污水濾過濾層多的同時(shí)，由池下部通過空氣管向?yàn)V層進(jìn)行曝氣，空氣由填料的間隙上升，與下流的污水相接觸，空氣中的氧轉(zhuǎn)移到污水中，向生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和豐富的有機(jī)物，在微生物的新陳代謝作用下，有機(jī)污染物被降解，污水得到處理。
特點(diǎn)；(1)氣液固三相接觸，有機(jī)物容積負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短、基建投資少、O2的轉(zhuǎn)移效率高，動力抵銷低(2)可截留SS，脫落的生物膜，勿需沉淀池，占地少(3)濾料3-5mm，比表面積大，微生物吸著能力強(qiáng)(4)抗沖擊能力強(qiáng)(5)勿需污泥回流，無污泥膨脹，如反沖洗全部自動化，則維護(hù)管理也方便。(6)池內(nèi)生物量大，再由于截留作用，污水處理效果良好。
4什么是生物膜法？與活性污泥法相比它有什么優(yōu)點(diǎn)？
答：生物膜法就是利用有細(xì)菌和菌類一類的微生物和原生生物、后生動物一類的微型動物附著在濾料或某些載體上生長繁育而在其上形成膜狀生物污泥(生物膜)來處理污水的一種生物處理技術(shù)。
優(yōu)點(diǎn)：由于生物膜上微生物種類較多，形成的生態(tài)系統(tǒng)比活性污泥系統(tǒng)穩(wěn)定。生物膜上的食物鏈要長于活性污泥，污泥量少于活性污泥系統(tǒng)，減少了污泥后續(xù)處理的費(fèi)用。由于污泥齡較長，生物膜上能夠存活像硝化細(xì)菌和亞硝化菌之類世代時(shí)間長的微生物，從而具有一定的消化功能。他對水質(zhì)、水量變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性，即使一段時(shí)間中斷進(jìn)水，對生物膜也不會有致命影響，通水后易恢復(fù)，而活性污泥則需要較長時(shí)間才能恢復(fù)。由于生物膜的無機(jī)成分高，比重較大，他的污泥沉淀性良好。易于固液分離。生物膜法能夠處理低濃度廢水，而活性污泥則不適合處理低濃度的污水，若BOD長期低于50-60mg/L，會影響污泥絮體的形成。相比活性污泥法，生物膜易于維護(hù)運(yùn)動，節(jié)能，動力費(fèi)用低。若運(yùn)行得當(dāng)，生物膜法還可以實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化反應(yīng)。
5、穩(wěn)定塘特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)。
特點(diǎn)：(1)一般不人工強(qiáng)化(2)與水體自凈過程相似(3)停留時(shí)間長(4)通過微生物+水生生物的多種生物的綜合作用，使有機(jī)物降解，進(jìn)而凈化污水(5)凈化過程包括——好氧，兼氧，厭氧三種狀態(tài)(6)DO來源于光合作用(7)適用各種污水(8)適用于各種氣候條件(9)可以實(shí)現(xiàn)從一級到二級到深度處理技術(shù)的全過程，一般相當(dāng)于二級
優(yōu)點(diǎn)：(1)投資省，工程簡單(2)能夠污水資源化，農(nóng)業(yè)灌溉(3)能耗低
缺點(diǎn)：(1)占地面積大(2)凈化效果受自然因素控制(3)對地下水的影響(4)衛(wèi)生狀態(tài)差。
6、穩(wěn)定塘對污水的凈化作用：
(1)稀釋作用：風(fēng)力、水流及污染物擴(kuò)散的作用__物理過程(2)沉淀和絮凝作用：SS自然沉降,小SS，微生物絮凝作用(3)好氧微生物的代謝作用：異養(yǎng)型好氧菌和兼性菌(4)厭氧微生物的代謝作用：兼性塘的塘底+厭氧塘內(nèi) DO=0 水解階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷階段(5)浮游生物的作用：藻類的主要作用。。。。供氧；浮游生物的主要功能。。。。吞食游離細(xì)菌，使水澄清。分泌產(chǎn)生生物絮凝的粘液；底棲生物------搖蚊攝取污泥層的藻類或細(xì)菌。使污泥層數(shù)量減少；魚類------捕食微型水生動物及污物。(6)水中維管束植物的作用；a吸收N、P。b 富集重金屬；c 向塘水供氧；d、根莖為細(xì)胞提供了生長介質(zhì)。
7、塘水的PH值有變化穩(wěn)定塘對污水的凈化作用；CO2+H2O----H2CO3------HCO3-+H+CO3-+H2O-------------HCO3-+OH- 白天光和作用強(qiáng)烈，CO2被消耗，一式平衡左移，二式平衡右移，所以PH上升，夜晚光和作用停止，CO2右行積累，一式右移二式左移 PH降低。
8、土地處理系統(tǒng)的凈化作用機(jī)理：
1、物理過濾---土壤顆粒間的孔隙具有截留 濾除水中的SS的功能。2、物理吸附與物理化學(xué)吸附范德華力金屬離子(分交換、吸附和螯合作用)3、化學(xué)反應(yīng)與化學(xué)沉淀------金屬離子與土壤中的某些組分4、微生物的代謝作用
9、生物脫氮除磷的原理和工藝
在未經(jīng)處理的新鮮污水中，含氮化合物存在的主要形式是有機(jī)氮和銨態(tài)氮，一般以有機(jī)氮為主，氨化反應(yīng)是有機(jī)氮化合物在氨化菌的作用下，分解轉(zhuǎn)換為氨態(tài)氮的過程。反應(yīng)時(shí)為：RCHNH2COOH+O2--------------RCOOH+CO2+NH3 硝化反應(yīng)是在硝化菌的作用下。氨態(tài)氮進(jìn)一步氧化，形成硝酸氮的過程，反應(yīng)式為 NH4+2O2------NO3-+H2O+2H+-△F(△F=351kj)硝化時(shí)應(yīng)保持好氧條件，混合液有機(jī)物不應(yīng)過高。反硝化反應(yīng)時(shí)硝化氨和亞硝酸氮在反硝化菌的作用下，被還原為氣態(tài)氮的過程。在反硝化過程中，硝酸氮通過反硝化菌的代謝活動，可能有兩種轉(zhuǎn)化途徑，即同化反硝化，最終形成有機(jī)氮化物，成為菌體的組成部分，另一為異化反硝化，最終產(chǎn)物是氣態(tài)氮。
工藝：活性污泥法脫氮傳統(tǒng)工藝：污水進(jìn)圖第一級曝氣池去除BOD,COD,使有機(jī)氮轉(zhuǎn)化形成NH3 NH4 ，完成氨化過程。經(jīng)過沉淀后，污水進(jìn)入第二級硝化曝氣池，進(jìn)行硝化反應(yīng)，使NO3- -----N,硝化需要消耗堿度，所以要投堿，以防PH下降。第三極為反硝化反應(yīng)器，這里在缺氧條件下，NO3- --------N 還原為氣態(tài)N2，并逸往大氣，在這一級應(yīng)采取厭氧----缺氧交替的運(yùn)行方式，碳源即可投加甲醇也可引入原污水充作碳源。
2 缺氧-----好氧活性污泥脫氮除磷系統(tǒng)：硝化反應(yīng)器內(nèi)的已進(jìn)行充分反應(yīng)的消化液的一部分回流反硝化反應(yīng)器，而反硝化反應(yīng)器內(nèi)的脫氮菌以污水中的有機(jī)物作為碳源，以回流液中硝酸鹽的氧作為受電體，進(jìn)行呼吸和生命活動，將硝態(tài)氮還原為氣態(tài)氮，不需要外加碳源。
10、生物除磷的原理和工藝
生物除磷就是利用除磷菌一類的微生物，能夠過量的，在數(shù)量上超過其生理需要，從外都攝取磷，并將磷以聚合形式貯藏在菌體內(nèi)，形成高磷污泥，排除系統(tǒng)外，道道從廢水中除磷的效果。
