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什么是废水好氧生物处理好氧处理是指在微生物的参与下,在适宜碳氮比、含水率和氧气等条件下,将有机物降解、转化成腐殖质样物质的生化过程。好氧处理技术因可实现固体废弃物的减量化、无害化和资源化的处理目标,被认为是有机固体废弃物处理的有效方法。 好氧工艺段:利用好氧微生物(包括兼性微生物)在有氧气存在的条件下进行生物代谢以降解有机物,使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用水中存在的有机污染物为底物进行好氧代谢,经过一系列的生化反应,逐级释放能量,最终以低能位的无机物稳定下来,达到无害化的要求,以便返回自然环境或进一步处理。 好氧生物处理过程的生化反应方程式: 01特点 反应速度较快,所需反应时间较短,且在反应过程中,基本上没有什么臭气,较卫生,对BOD5浓度在600mg/L以下的废水较为适用。好氧生化处理包括活性污泥法和生物膜法。 主要工艺介绍 02 废水好氧生物处理工艺的工艺有很多种,主要有以下几种工艺类型: •氧化沟工艺 •A—B(吸附—生物降解)法工艺 •序批式间歇活性污泥法(SBR)工艺 •膜生物反应器(MBR)工艺 •曝气生物滤池(ABF)工艺 03处理方法 活性污泥法 1、活性污泥的生物指标 (1)过度曝气时,易造成污泥老化,污泥呈灰白色;这时变形虫、轮虫大量出现 (2)溶解氧不足时,耐低氧生物繁殖,细菌中主要有白色贝氏硫细菌、原生动物中有扭头虫属等 (3)污水有机物浓度极低时,轮虫等后生动物占据优势(4)冲击负荷或毒物流人时,遁约虫急剧减少。 和细菌相比,原生动物个体较大,借助显微镜观察,短时间内可以做出评价,具有快速简便的优点,当生物向不利的方向变化时,则可以及时采取措施,防止系统进一步恶化。 2、活性污泥的净化反应过程 以含于废水中的有机污染物为培养基,在有溶解氧的条件下,连续地培养活性污泥,再利用其吸附凝聚和氧化分解作用净化废水中的有机污染物。包括三个阶段: (1)吸附阶段:污水中的污染物在与活性污泥微生物接触过程中,被由微生物形成的絮凝体吸附及粘连。 (2)氧化阶段:在有氧条件下,微生物利用部分被吸附摄入体内的有机物为营养,合成细胞物质,另一部分有机物被分解代谢,并释放能量。 (3)絮凝体的形成与凝聚沉淀阶段:氧化阶段合成的菌体絮凝形成絮凝体,通过重力沉淀从水中分离出来,使水得到净化。 3、活性污泥的增殖规律 活性污泥中微生物的增殖是活性污泥在曝气池内发生反应、有机物被降解的必然结果,而微生物增殖的结果则是活性污泥的增殖。 4、活性污泥性能及数量的评价指标 发育良好的活性污泥在外观上呈黄褐色的絮绒颗粒状,也称生物絮凝体。活性污泥的固体物质含量仅占1%以下。固体物质由几部分组成。即: (1)活细胞(Ma); (2)微生物内源代谢的残留物(Me); (3)原废水夹入.难于生物降解的有机物(Mi); (4)由原废水夹入.附着在活性污泥上的无机物质(Mii)。 5、影响因素 (1)原水水质:有机物质易降解,废水处理效果好;易降解的有机碳高与pH值低,易发生污泥膨胀;有毒有害物质影响处理效果;工业废水缺氮、磷也影响微生物的生长繁殖。 (2)工艺参数:选择适当的有机负荷和活性污泥浓度;回流污泥中加氯能有效抑制丝状菌引起的膨胀。 (3)环境条件:温度,包括气温水温,影响微生物的代谢。 6、活性污泥系统的主要组成: (1)曝气池:反应的主体,有机物被降解,微生物得以增殖 (2)二次沉淀池:泥水分离,保证出水水质;浓缩污泥,保证污泥回流,维持曝气池内的污泥浓度。 (3)回流系统:维持曝气池内的污泥浓度;回流比的改变,可调整曝气池的运行工况 (4)剩余污泥:去除有机物的途径之一;维持系统的稳定运行 (5)供氧系统:为微生物提供溶解氧. 7、主要运行方式 其中活性污泥法包括:推流式活性污泥法、完全混合活性污泥法、分段曝气活性污泥法、吸附-再生活性污泥法、延时曝气活性污泥法、深井曝气活性污泥法、纯氧曝气活性污泥法、氧化沟工艺活性污泥法、序批式活性污泥法。 生物膜法 1、生物膜法的原理 生物膜法的原理是,生物膜首先吸附附着水层有机物,由好氧层的好氧菌将其分解,再进入厌气层进行厌气分解,流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜,如此往复以达到净化污水的目的。 2、主要特征 (1)微生物种类多样化:(没有强烈搅拌,泥龄长)自养菌、异样菌;增殖快、增殖慢;藻类、原生动物、后生动物;类型广泛、种属繁多、食物链长。 (2)生物的食物链长:细菌--藻类--原生动物--后生动物,长食物链使得生物膜法污泥产量低于活性污泥法1/4; (3)能够存在世代时间长的微生物:硝化菌、反硝化菌,生物膜法具有反硝化脱氮的功能。 (4)工艺设计上分成多段(级),形成不同的微生物优势种属分布,生物膜法有利于微生物代谢功能的充分发挥。 3、优缺点 优点: (1)生物膜抗水质变化冲击能力较强 (2)生物相多样化,各种微生物的联合作用有利于大分子和难降解物质的降解 (3)生物膜法比活性污泥法的剩余污泥量要少 (4)可以承受较高的有机负荷 (5)具有无污泥膨胀现象,运行管理方便,动力消耗少等缺点: 填料及其支撑结构的一次性投资较大,填料容易堵塞等。 4、基本流程 (1)废水经初次沉淀池后进入生物膜反应器 (2)在生物膜反应器中经生物氧化去除有机物后,再通过二次沉淀池出水 (3)初次沉淀池的作用是预先去除废水中的悬浮物,防止生物膜反应器受大块物质的堵塞 (4)二次沉淀池的作用是去除从填料上脱落入废水的生物膜 (5)生物膜的含水率比活性污泥小,污泥沉淀速度较大,二次沉淀池容积较小 (6)由于生物固着生长,不需要回流接种,一般生物过滤中无二次沉淀池污泥回流。但是,为了稀释原废水和保证对滤料层的冲刷,高负荷滤池及塔式生物滤池常采用出水回流 5、生物膜法包括: 生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、生物流化床法。 对水质要求 04 1、溶解氧:废水中的溶解氧应在0.3~2mg/L之间,此时好氧菌和兼性菌都能进行好氧呼吸 2、pH值:对好氧的处理,pH值应在6~9之间 3、温度:水温在20℃~40℃之间最为合适微生物生长必须的营养:微生物生长所需的六大营养元素:碳、氮、能源、生长因子(维生素)、无机盐(钾、钙、镁、铁等)、水。 4、毒性物质:多数重金属,如锌、铜、铅、铬等均含毒性,不利于微生物的成活。但如逐步提高有毒物质的浓度,则有可能在一定程度上,使其适应新环境,而提高处理效率。 5、进水有机物的浓度:进水BOD5浓度一般在100~600mg/L 6、废水的可生化性:废水的可生化性一般用BOD5/COD值表示。当BOD5/COD>0.5,采用生物处理效果明显;BOD5/COD<0.3,则不宜采用生物法处理。 |