疾控中心一體化污水處理設備

     生物脫氦有哪些基本條件
    (1)硝suan鹽：硝suan鹽的生成和存在是反硝化作用發生的先決條件，必須預先將污水中的含氮有機物如蛋白質、氨基酸、尿素、脂類、硝基化合物等轉化為硝suan鹽氮。
    (2)不含溶解氧：反應器中的氧都將被有機體優先利用，從而減少反應器能脫氮的硝suan鹽量，溶解氧超過O．2mg/L時沒有明顯脫氮作用。
    (3)兼性菌團：在大多數情況下，細菌普遍具有脫氮習性，污水處理的微生物在脫氮時在好氧和缺氧之間反復交替，其中以兼性菌團為主。
    (4)電子供體：生物脫氮的能量來自脫氮過程中起電子供體作用的碳質有機物，脫氮時污水中的有機物必須充足，否則需要投加甲醇、乙醇、乙酸等外部碳源。

好氧顆粒污泥技術是20世紀90年代開始研究的一種新型污水處理技術，同普通絮狀污泥相比，具有除污效果好、密度大、強度高、微生物種類多、結構穩定、耐沖擊負荷強以及沉降性能好等優點，成為研究的熱點. 近年來有研究表明，好氧顆粒污泥的特殊結構有利于提高處理系統的同步脫氮能力，并且利用好氧顆粒污泥進行脫氮性能的研究取得了較大的進展. 對好氧顆粒污泥進行了硝化反硝化(SND)功能馴化，反應6 h后COD的去除率在90%以上，氨氮去除率達*，污水脫氮*.以厭氧顆粒污泥和少量活性污泥為種泥，進水為人工配水，在SBR反應器中培養出了好氧顆粒污泥. 成熟的好氧顆粒污泥對COD、氨氮和TN的平均去除率分別為94%、97.5%和68.6%. 人工配水模擬味精廢水為基質在SBR系統內培養出了好氧顆粒污泥，成熟顆粒污泥在典型周期內，對COD、氨氮和TN 去除率分別為96.51%、93.30% 和73.04%，顆粒污泥具有同步脫氮特性. 厭氧-好氧交替運行SBR反應器中，以成熟的好氧顆粒污泥處理人工模擬廢水，同步硝化反硝化反應去除N約為232.5 mg·d-1，占總氮去除量的54.3%. 而上述研究大多集中于SBR運行模式，而SBR系統為間歇進水排水，當處理大規模的城市污水時，會出現進出水時間長，反應器體積大等問題. 我國大中型城市污水處理廠以連續流工藝居多，所以在連續流反應系統中培養好氧顆粒污泥更有實際意義. 同時，上述接種污泥培養模式的同步硝化反硝化工藝中，很難控制好氧顆粒污泥中硝化細菌和好氧反硝化細菌群的比例和數量，脫氮過程中，難以確保反應系統穩定的脫氮效果. 而一些異養硝化-好氧反硝化菌能夠獨立完成同步硝化反硝化過程. 污水實際處理系統中，若接種脫氮菌泥為主要強化污泥，培養高效脫氮功能化好氧顆粒污泥，為實現捷徑高效的生物脫氮途徑提供了可能.

什么是Bardenpho工藝
    Bardenpho工藝由兩個缺氧／好氧(A／O)工藝串聯而成，共有四個反應池，因此有時也稱為四段B刊enph0工藝，其工藝流程見圖5—3。
          Bardenpho工藝
    在*級A／0工藝中，回流混合液中的硝酸鹽氮在反硝化菌的作用下利用原污水中的含碳有機物作為碳源在*缺氧池中進行反硝化反應，反硝化后的出水進入*好氧池后，含碳有機物被氧化，含氮有機物實現氨化和氨氮的硝化作用，同時在*缺氧池反硝化產生的N2在*好氧池經曝氣吹脫釋放出去。
    在第二級A／O工藝中，由*好氧池而來的混合液進入第二缺氧池后，反硝化菌利用混合液中的內源代謝物質進一步進行反硝化，反硝化產生的N2在第二好氧池經曝氣吹脫釋放出去，改善污泥在的沉淀性能，同時內源代謝產生的氨氮也可以在第二好氧池得到硝化。
    Bardenpho具有兩次反硝化過程，脫氮效率可以高達90％～95％。
1、由于填料比表面積大，池內充氧條件良好，池內單位容積的生物固體量較高。因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負荷;
2、由于生物接觸氧化池內生物固體量多，水流*混合，故對水質水量的驟變有較強的適應能力;
3、剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問題，運行管理簡便。
生物接觸氧化法具有生物膜法的基本特點，但又與一般生物膜法不盡相同。
一、供微生物吸附的填料全部浸在廢水中，所以生物接觸氧化池又稱淹沒式濾池。
二、采用機械設備向廢水中充氧，而不同于一般生物濾池靠自然通風供氧，相當于在曝氣池中添加供微生物吸附的填料，也可稱為接觸曝氣池。
三、池內廢水中還存在約2～5%的懸浮狀態活性污泥，對廢水也起凈化作用。

廢水生物除磷處理的方法有哪些
    廢水生物除磷包括厭氧釋磷和好氧攝磷兩個過程，因此廢水生物除磷的工藝流程由厭氧段和好氧段兩部分組成。按照磷的終去除方式和構筑物的組成，除磷工藝流程可分為主流程除磷工藝和側流程除磷工藝兩類。
    主流除磷工藝的厭氧段在處理污水的水流方向上，磷的終去除通過剩余污泥排放，其代表方法是厭氧／好氧(A／0)工藝(具體見二級生物處理有關問題)，其他方法如厭氧／缺氧／好氧(A2／0)工藝、Phoredox工藝(五段Bardenpho工藝、A2／O／A／O)、UCT工藝、VIP工藝以及具有除磷效果的SBR法、氧化溝等工藝，都是經過厭氧／好氧過程和排出剩余污泥來實現除磷。
    側流除磷工藝的厭氧段不在處理污水的水流方向上，而是在回流污泥的側流上，具體方法是將部分含磷回流污泥分流到厭氧段釋放磷，再用石灰沉淀去除富磷上清液中的磷。

厭氧-好氧法首先使廢水通過厭氧段，有機污染物被兼性厭氧菌以與專性厭氧菌降解，再通過好氧段中的好氧菌降低COD值，并進一步除去氮、磷。相比于單純的好氧法和厭氧法，厭氧-好氧工藝運行穩定，污泥沉降效果好，可有效防止污泥膨脹，同時也可降低能耗，減少成本。采用厭氧-好氧法對華北油田某污水處理站污水進行深步處理，以降低僅經過常規處理的污水中較高濃度的COD、氨氮、總氮和部分未處理的有機烴類的含量。經常規處理后的污水依次經過：提升泵、逆流冷卻塔、升流式顆粒污泥厭氧反應池、一次沉淀池、分層陶粒填料好氧反應池、二次沉淀池、儲水池、外排泵、經管道至排放處。研究表明，采用厭氧-好氧工藝，使采油廢水出水COD值降至35～60mg/L，去除率達到84.4%～90.8%，符合出水COD值標準。并且此方式既經濟又環保。

除磷處理設施運行管理的注意事項有哪些
    (1)厭氧段是生物除磷關鍵的環節，其容積一般按O．5～2h的水力停留時間確定，如果進水中容易生物降解的有機物含量較高，應當設法減少水力停留時間，以保證好氧段進水的BOD5含量。
    (2)如果磷的排放標準很高，而所選除磷工藝不能滿足出水要求，可以增加化學除磷或過濾處理去除水中殘留的低含量磷。
    (3)生物除磷工藝的機理是將溶解轉移到活性污泥生物細胞中，然后通過剩余污泥的排放從系統中除去。在污泥的處理過程中，如果出現厭氧狀態，剩余污泥中的磷就會重新釋放出來。重力濃縮容易產生厭氧狀態，有除磷要求的剩余污泥處理不能采用這種方法，而應當使用氣浮濃縮、機械濃縮、帶式重力濃縮等不產生厭氧狀態的濃縮方法。如果受條件限制只能選用重力濃縮時，必須在工藝流程中增設化學沉淀設施去除濃縮上清液中所含的磷。
    (4)泥齡是影響生物除磷脫氮的主要因素，脫氮要求越高，所需泥齡越長。而泥齡越長，對除磷越不利。尤其是在進水BOD5／TP小于20時，泥齡控制得越短越好。但如果進水BOD5偏低，活性污泥增長緩慢，就不可能將泥齡控制得太短，此時必須使用化學法除磷。

疾控中心一體化污水處理設備傳統的活性污泥法COD去除率一般為80%左右，BOD5為90%，處理后的廢水一般難以達到廢水綜合排放標準，而采用序批式間歇活性污泥法(簡稱SBR法)可大大突破這一界限。SBR法用于宰雞廠廢水處理，CODc去除率可達95%以上。屠宰廠的廢水經預沉池、厭氧、SBR反應等工藝處理后，出水水質可優于(GB8978一l996)一級排放標準。在SBR法的基礎進行改進后出現了二段SBR法，其特點是系統設兩段SBR池串聯，分別培養出適宜于不同有機物的專性菌．從而使不同種類的有機物在不同的生化條件下都得到充分降解。該法對水質水量的變化適應能力強．運行靈活，抗沖擊能力強，出水的水質穩定，易實現自動化控制。

生化法處理污水通常達不到回用標準，可在生化法處理后再加物化法做深度處理。2006年3-6月份我們對生化法處理后的造紙廢水在××造紙廠和××造紙廠做了應用試驗，結果表明COD可由200-500mg/L下降至50mg/L甚至30mg/L以下。

百樂卡（BIOLAK）工藝
百樂卡（BIOLAK）工藝是由芬蘭開發的技術，由芬蘭Raisio工程公司代理。它是由不帶曝氣設施、采用自然池塘處理的廢水系統發展而來的。目前，世界上已有350多套BIOLAK系統在運行。顧名思義（bio-lake），其實質上采用一池，或人工湖，在其內處理廢水。該池可采用鋼筋混凝土，也可因地制宜，采用土池或人工湖，但底部應有防滲措施。在池（人工湖）內，安裝著一種特殊的懸掛索（鏈）式曝氣系統，以延時曝氣方式按照所需預期達到的目的進行運行操作（如厭氧、缺氧、好氧方式），故運行簡便易控。
水解—好氧生物處理工藝
出現于20 世紀80 年代，它將厭氧和好氧有機地結合起來，從而使廢水的厭氧——好氧生物處理進入了新階段。該工藝在厭氧段摒棄了厭氧消化過程中對環境條件要求嚴格、且降解速度較慢的甲烷發酵階段，控制厭氧段在水解階段，可減少反應器的容積，同時省去了沼氣回收利用系統，基建費用大幅度降低。另外，經水解，原廢水中易降解物質減少較少，而一些難以生物降解的大分子物質可被轉化為易生物降解的小分子物質（如有機酸等），從而使廢水的可生化性和降解速度大幅度提高。因此，后續好氧生物處理可在較短的水力停留時間內，達到較高的COD 去除率。該工藝已在城鎮污水，特別是在工業廢水處理得到推廣應用。

    Phostrip工藝將生物除磷法與化學除磷法結合在一起，除磷效果較好且穩定，出水總磷濃度可以小于1mg/L，而且操作靈活，受外界條件影響小。現有常規活性污泥法很容易改造成Phostrip工藝，只需在污泥回流管線上增加小規模的處理單元即可，而且在改造過程中不用中斷污水處理系統的正常運轉。

序批式生物膜法具有良好的反硝化脫氮功能，水力條件好，抗沖擊負荷強，生物濃度高，可適合世代時間較長的消化菌生長。在相同運行條件下，生物膜系統處理效果優于活性污泥系統，其COD、 BOD和油脂去除率分別可達97%，99%和82%。出水水質可達廢水綜合排放二級標準。達到相同的污染物去除率時，生物膜系統的運行管理更方便。且克服了活性污泥系統存在的一些問題。例如。該方法不會存在污泥流失問題，不需要設置攪拌裝置即可達到脫氮效果，且不存在污泥上浮現象。但序批式生物膜法對油脂、SS、色度的去除有限，故要設除油脂池和濾柱。
其它好氧處理法
    采用好氧生物處理有機廢水，需要足夠的供氧量，但是傳統的供氧方式難以滿足較高濃度的有機廢水對氧的需求。20世紀80年代國外學者在總結深井曝氣和生物接觸氧化法各自的優缺點的基礎上，開發了壓力生物接觸氧化法。此法通過提高反應器(壓力生物器，配有空壓機等壓力裝置)內的壓力，加快了氧的轉移速率，適合處理中濃度有機廢水。此法具有反應速度快，占地面積小，基建費用低，運行管理方便及出水水質穩定等優點。

影響除磷的因素有哪些
      (1)溶解氧：首先必須在厭氧區控制嚴格的厭氧環境，這直接關系到聚磷菌的生長狀況、釋磷能力及利用有機基質合成PHB的能力。其次是必須在好氧區供給足夠的溶解氧，以滿足聚磷菌對儲存的PHB進行降解，釋放足夠的能量供其過量攝磷之用以便有效地吸收廢水中的磷。一般厭氧段的DO要嚴格控制在O．2mg／L以下，而好氧段的DO要控制在2mg／L以上。
      (2)厭氧區硝態氮：硝態氮包括硝酸鹽和亞硝酸鹽，硝態氮的存在也會消耗有機基質而抑制聚磷菌對磷的釋放，進而影響好氧條件下聚磷菌對磷的吸收。另外，硝態氮的存在會被部分聚磷菌作為電子受體進行反硝化，啾而影響其以發酵產物作為電子受體進行發酵產酸、抑制聚磷菌的釋磷和攝磷能力及PHB的合成能力。
      (3)溫度：一般來說，在5～30℃的范圍內，都可以收到較好的除磷效果。
      (4)pH值：pH值在6～8的范圍內時，磷的釋放比較穩定。
      (5)BOD5負荷和有機物性質：一般認為，進水中BOD5／TP要大于15，才能保證聚磷菌有足夠的基質，從而獲得理想的除磷效果。為此，可以采用部分進水和跨越初沉池的方法，獲得除磷所需要的BOD5量。
      (6)泥齡：一般以除磷為目的的生物處理系統的泥齡控制在3．5～7d。

生物接觸氧化法是從生物膜法派生出來的一種廢水生物處理法，即在生物接觸氧化池內裝填一定數量的填料，利用吸附在填料上的生物膜和充分供應的氧氣，通過生物氧化作用，將廢水中的有機物氧化分解，達到凈化目的。
該工藝因具有高效節能、占地面積小、耐沖擊負荷、運行管理方便等特點而被廣泛應用于各行各業的污水處理系統。
反應機理
生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，微生物所需氧由鼓風曝氣供給，使池體內 污水處于流動狀態，以保證污水與填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。生物膜生長至一定厚度后，填料壁的微生物會因缺氧而進行厭氧代謝，產生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進新生物膜的生長。此時，脫落的生物膜將隨出水流出池外。

在好氧條件下，聚磷菌的活力得到恢復，并以聚磷的形式存儲超過生長所需要的磷量，通過PHB的氧化代謝產生能量，用于磷的吸收和聚磷的合成，能量以聚磷酸高能鍵的形式捕集存儲，磷酸鹽從水中被去除。產生的富磷污泥(新的聚磷菌細胞)，通過剩余污泥的形式得到排放，從而實現將磷從水中除去的目的。從能量角度看，聚磷菌在無氧條件下釋放磷獲取能量以吸收廢水中溶解性有機物，在好氧狀態下降解吸收溶解性有機物獲取能量以吸收磷。

除磷的關鍵是厭氧區的設置，可以說厭氧區是聚磷菌的生物選擇器。由于聚磷菌能在短暫的厭氧條件下，優先于非聚磷菌吸收低分子基質(發酵產物)并快速同化和儲存這些發酵產物，即厭氧區為聚磷菌提供了競爭優勢。這樣一來，能吸收大量磷的聚磷菌就能在處理系統中得到選擇性增殖，并可通過排除高含磷量的剩余污泥達到除磷的目的。這種選擇性增殖的另一個好處是抑制了絲狀菌的增殖，避免了產生沉淀性能較差的污泥的可能，因此厭氧／好氧生物除磷工藝一般不會出現污泥膨脹現象。

常溫下為厭氧氨氧化工藝提供穩定的亞硝酸鹽作為反應的電子受體依然是很大的難題, 這直接阻礙了厭氧氨氧化技術的應用.近些年, 亞硝化-厭氧氨氧化工藝已經成為穎的生物脫氮工藝之一.因其無需有機碳源, 節省曝氣等優點而成為目前生物脫氮研究的熱點.但是氨氧化細菌(AOB)、亞硝酸鹽氧化菌(NOB)世代時間長、對環境抵抗力差、污泥流失嚴重等缺點, 使新型脫氮工藝受到限制.顆粒污泥以其良好的沉降性能, 較強的抵抗能力, 長的污泥停留時間而受到廣大學者的青睞, 亞硝化工藝與顆粒污泥結合的研究勢必成為研究熱點.張翠丹等通過在亞硝化絮狀污泥中添加30%亞硝化顆粒污泥, 歷經12 d馴化培養成功啟動亞硝化顆粒污泥; 王斌等通過調節沉降時間, 歷經18 d培養出了亞硝化顆粒污泥; 吳蕾等通過實時控制氨氧化過程的參數, 優化曝氣時間及縮短沉降時間為2 min, 歷經19 d實現了污泥的顆粒化.

什么是傳統生物脫氮工藝
    傳統的生物脫氮流程是三級活性污泥系統(見圖5—2)，在此流程中，含碳有機物的氧化和含氮有機物的氨化、氨氮的硝化及硝酸鹽的反硝化分別在三個構筑物內進行，并維持各自獨立的污泥回流系統。
    這種流程的優點是好氧菌、硝化菌和反硝化菌分別生長在不同的構筑物內，并可維持各自適宜的生長環境，所以反應速度快，可以得到相當好的BOD5去除效果和脫氮效果。另外，不同性質的污泥分別在不同的沉淀池中得到沉淀分離，而且擁有各自獨立的污泥回流系統，所以運行的靈活性和適應性較好。其缺點是流程長、構筑物多，外加甲醇為碳源使運行費用較高，出水中往往會殘留一定量的甲醇。
    為克服三級活性污泥脫氮系統的缺點，可以對其進行各種改進。圖5—2(Ⅱ)所示的二級活性污泥脫氮系統，就是將好氧曝氣池和硝化池合二為一，使含碳有機物的氧化和含氮有機物的氨化、氨氮的硝化合并在一個構筑物內進行。圖5—2(Ⅲ)所示的流程將部分原污水引入反硝化池作碳源，以省去外加碳源，降低硝化池負荷，節約運行費用。

好氧顆粒污泥(aerobic granular sludge，AGS)是微生物在特定的環境下自發凝聚、 增殖而形成的顆粒狀生物聚合體，它具有許多普通活性污泥*的優點，如致密的結構、 良好的沉降性能、 多重生物功效(有機物降解、 脫氮、 除磷等)、 高耐毒性、 相對較低的剩余污泥產量等. 得益于這些優點，AGS已成為廢水處理領域的研究熱點. 迄今為止，AGS的絕大部分研究成果都來自于間歇式運行反應器，如SBR、 SBAR等. 然而，研究結果表明，*運行的AGS反應器會出現不穩定甚至解體現象，這說明間歇式反應器并非是好氧顆粒化的選擇.
序半連續式反應器(sequencing fed batch reactor，SFBR)是近年來發展起來的一種新型反應器，主要特征是連續進水，反應完后一次性排水. 目前，在SFBR中利用活性污泥對廢水進行處理的研究已見報道，也有針對連續進水或分段進水對SBR中的AGS穩定性影響的報道，而有關SFBR中成功實現好氧顆粒化的研究鮮有報道. 相比于SBR，SFBR運行靈活、 控制簡便，較容易建造、 實施，若能實現好氧顆粒化及穩定運行無疑會增加AGS反應器的形式. 因此，本研究嘗試在SFBR中進行AGS的培養，并對AGS的特性進行研究，以期為AGS技術的發展提供理論支持.