发布时间:2023-04-02 点此:26次
生物膜法是指用天然材料(如卵石)、合成材料(如纤维)为载体,在其表面形成一种特殊的生物膜,生物膜表面积大,可为微生物提供较大的附着表面,有利于加强对污染物的降解作用。其反应过程是:①基质向生物膜表面扩散,②在生物膜内部扩散,③微生物分泌的酵素与催化剂发生化学反应,④代谢生成物排出生物膜。
生物膜法主要工艺方法有生物廊道、生物滤池、生物接触氧化池等。
生物膜法具有较高的处理效率,对于受有机物及氨氮轻度污染水体有明显的效果。它的有机负荷较高,接触停留时间短,减少占地面积,节省投资。此外,运行管理时没有污泥膨胀和污泥回流问题,且耐冲击负荷。日本、韩国等都有对江河大水体修复的工程实例。
生物膜水解酸化—生物膜接触氧化工艺在稳定性、抗冲击性、生物菌种耐温性等方面均能满足实际需要,并且处理装置易维护,技术可靠。普通活性污泥法又称传统活性污泥法。活性污泥废水生物处理系统的传统方式。
系统由曝气池、二次沉淀池和污泥回流管线和设备三部分组成。液流为有回流的推流式。初次沉淀后的废水津水域由二次沉淀池来的回流污泥混合后再抱起吃起段进入池内,大约曝气6小时,进水与回流污泥通过扩散曝气或机械曝气作用进行混合,混合液推流前进,曝气强度不变。
流动过程中进行有机物的吸附、絮凝和氧化作用。从曝气池流出的混合液在二次沉淀池沉淀后,沉淀出的活性污泥以进水量的25-50%返回曝气池(即污泥回流比为25-50%)。这种方法常用于低浓度生活污水处理,对冲击负荷很敏感,生化需氧量的去除率达85-95%。
生物膜法和活性污泥法一样,同属好气生物处理方法。但活性污泥法是依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物的,而生物膜法则上要依靠固着于载体表面的微生物膜来净化有机物。
与活性污泥法相比,生物膜法具有以下特点。
①固着于固体表面上的生物膜对废水水质、水量的变化有较强的适应性,操作稳定性好。 ②不会发生污泥膨胀,运转管理较方便。 ③由于微生物固着于固体表面,即使增殖速度慢的微生物也能生长繁殖。而在活性污泥法中,世代期比停留时间长的微生物被排出曝气池,因此,生物膜中的生物相更为丰富,且沿水流方向膜中生物种群具有一定分布。
④同高营养级的微生物存在,有机物代谢对较多的转移为能量,合成新细胞即剩余污泥量较少。 ⑤采用自然通风供氧。 ⑥活性生物难以人为控制,因而在运行方面灵活性较差。
⑦由于载体材料的比表面积小,故设备容积负荷有限,空间效率较低。国外的运行经验表明,在处理城市污水时,生物滤池处理厂的处理效率比活性污泥法处理厂略低。50%的活性污泥法处理厂BOD5去除率高于91%,50%的生物滤池处理厂BOD5去除率为83%,相应的出水BOD5分别为14和28mg/L。
可生化性和后续好氧处理工艺的处理效果。④厌氧过程和好氧过程的串联配合使用,可以起到脱氮除磷的作用。
⑤对营养物的需求量小。
一般认为,好氧处理氮和磷的需求量为BOD:N:P=100:5:1,而厌氧处理为(350-500):5:1。有机废水一般已含有一定量的氮和磷及多种微量元素,因此厌氧处理可以不添加或少添加营养盐。⑦耐冲击负荷能力强。厌氧处理污泥浓度高,能承受较大的浓度变化和水质变化。
⑧规模灵活。厌氧处理系统规模灵活,可大可小,设备简单,易于制作。(2)厌氧生物处理与好氧生物处理相比,缺点如下:①厌氧方法虽然负荷高、去除有机物的绝对量与进液浓度高,但其出水COD高于好氧处理,原则上仍需要后处理才能达到较高的排水标准。
②厌氧微生物对有毒物质较为敏感,因此,对于有毒废水性质了解的不足或操作不当在严重时可能导致反应器运行条件的恶化。③厌氧反应器初次启动过程缓慢,一般需要8-12周时间。3.图示A2/O法同步脱氮除磷工艺流程,并简述各部分作用。
答:工艺流程厌氧反应器:除磷菌在这里完成释放磷和摄取有机物。缺氧反应器:本段主要功能是脱氮,硝态氮是通过内循环由好氧池送来的,循环的混合液较大,一般为2倍的进水量。好氧反应器:混合液由缺氧反应器进入好氧反应器—曝气池,这一反应器是多功能的,去除BOD,硝化和吸收磷等反应都在这里进行沉淀池:进行泥水分离,上清液作为处理水排放,沉淀污泥的一部分回流厌氧池,另一部分作为剩余污泥排放。
A2/O优缺点优点:①流程简单,总停留时间较短;②厌氧(缺氧)好氧交替运行,不宜丝状菌增殖繁衍,污泥膨胀可能性极小;③无须投药和外加碳源,运行费用低;缺点:①沉淀池污泥停留时间不宜太短;②脱氮除磷效果不是很好。4.论述A/O工艺分别用于脱氮和除磷的过程及特点。
一.污水好氧处理和厌氧处理的优缺点比较1)好氧的优点:①好氧生物处理的反应速度较快,所需的反应时间较短。②处理构筑物容积较小。
③处理过程中散发的臭气较少。
好氧的缺点:即为以下厌氧的优点的对立面。2)厌氧的优点:①应用范围广;②能源需求少故运行费用低,且能产生大量能源(CH4);③剩余污泥量少,易处理;④对营养物的需求量小;⑤厌氧菌种便于二次启动;⑥耐冲击负荷能力强;⑦规模灵活。厌氧的缺点: ①处理效果不彻底②反应条件较为苛刻,难以控制③启动时间长 ④N、P去除率低 ⑤管理较为复杂二、活性污泥法与生物膜法的比较活性污泥法优点。①效率高,效果好;②适用范围广;③方法成熟活性污泥法缺点:①采用传统的活性污泥法,往往基建费、运行费高,能耗大,管理较复杂,易出现污泥膨胀现象;②污水进行脱氮除磷处理工艺需要将多个厌氧和好氧反应池串联,形成多级反应池,这势必要增加基建投资的费用及能耗,并且使运行管理较为复杂。
③活性污泥法产生大量的剩余污泥,需要进行污泥无害化处理,增加了投资。生物膜法优点:①生物膜对污水水质、水量的变化有较强的适应性,管理方便,不会发生污泥膨胀。②微生物世代时间较长,且生物相对更为丰富、稳定,产生的剩余污泥少。
③能够处理低浓度的污水。生物膜法缺点:①生物膜载体增加了系统的投资;②在处理城市污水时处理效率比活性污泥法低;③附着于固体表面的微生物量较难控制,操作伸缩性差。
污水处理生物膜法也是城市污水二级生物处理的一种常用方法,具有以下优点:
一是生物膜对污水水质、水量的变化有较强的适应性,管理方便,不会发生污泥膨胀。
二是微生物固着在载体表面、世代时间较长的微生物也能增殖,生物相对更为丰富、稳定,产生的剩余污泥少。
三是能够处理低浓度的污水。
污水处理生物膜法的不足之处在于生物膜载体增加了系统的投资;载体材料的比表面积小,反应装置容积有限、空间效率低,在处理城市污水时处理效率比活性污泥法低;附着于固体表面的微生物量较难控制,操作伸缩性差;靠自然通风供氧,不如活性污泥供氧充足,容易产生厌氧。
生物膜法是使微生物附着在载体表面上,污水在流经载体表面过程中,通过有机营养物的吸附、氧向生物膜内部的扩散以及在膜中所发生的生物氧化等作用,对污染物进行分解。在生物膜反应器中,污染物、溶解氧及各种必须营养物首先要经过液相扩散到生物膜表面,进而到生物膜内部;只有扩散到生物膜表面或内部的污染物才能有机会被生物膜微生物所分解和转化,最终形成各种代谢产物(CO2、水等)。随着时间延长(30天左右),生物膜沿水流方向分布及微生物组成及对有机物降解功能达到平衡和稳定的状态,生物膜成熟,形成有机物、细菌、原生动物、后生动物的复合生态系统。
在生物膜的最外层形成以好氧型微生物为主体的生物膜层,而在好氧层的深部由扩散作用制约了溶解氧的渗透往往形成厌氧区。在这里,由于厌氧菌的作用,硫化氢、氨和有机酸等物质容易积累。但是,如果体系供氧充分,厌氧层的厚度会被压缩至某一限度,形成的有机酸在异养菌的作用下转化为CO2和水,而氨及硫化氢在自养菌作用下被氧化成各种稳定盐类。
随着厌氧代谢产物增多,固着力减弱,生物膜老化、脱落。
第一章 污水处理的生物膜与生物膜反应器;第二章 微生物在载体表面的固定机理;第三章 生物膜载体的选择与细胞固定技术;第四章 生物膜增长及底物去除动力学;第五章 生物膜微生物的能量代谢理论;第六章 生物膜分析技术;第七章 影响生物膜反应器运行的主要因素;第八章 典型生物膜反应器工艺;第九章 实用新型生物膜反应器工艺;第十章 生物膜/悬浮生长联合处理工艺。
上一篇:布袋滤池和d型滤池的区别