污水處理的10個(gè)工藝原理
- 作者： 來源： 時(shí)間：2023/4/19 點(diǎn)擊：2204
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(dòng)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(dòng)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(dòng)而被降解，使污水在其流動(dòng)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(dòng)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(duì)水質(zhì)，水量變動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)物一類的微型動(dòng)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(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性，即使一段時(shí)間中斷進(jìn)水，對(duì)生物膜也不會(huì)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(huì)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(dòng)，節(jié)能，動(dòng)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(jí)到二級(jí)到深度處理技術(shù)的全過程，一般相當(dāng)于二級(jí)
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(duì)地下水的影響(4)衛(wèi)生狀態(tài)差。
6、穩(wěn)定塘對(duì)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(dòng)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(duì)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(dòng)，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(jí)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(jí)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(jí)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(dòng)，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。
