微動(dòng)力污水處理系統(tǒng)
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活性污泥中的微生物
活性污泥是微生物群體及它們所依附的有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)的總稱，它是一個(gè)廣闊的微生物世界，幾乎包括了微生物的各個(gè)群落，主要由細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物組成，其中細(xì)菌對凈化水質(zhì)起主要作用?；钚晕勰嘀械闹黧w細(xì)菌來源于土壤、空氣和水。這與細(xì)菌在曝氣池內(nèi)通過人為的培養(yǎng)迅速地大量增殖有關(guān)，形成了該條件下適宜的細(xì)菌種群。
它們能迅速地穩(wěn)定水中的有機(jī)物質(zhì)，有著良好的聚合力。在一定的能量水平下，大部分細(xì)菌構(gòu)成了活性污泥的絮凝體并形成菌膠團(tuán)。菌膠團(tuán)在活性污泥中占絕大多數(shù)，它具有很強(qiáng)的吸附和分解有機(jī)物的能力。
細(xì)菌的另一種主要存在形式是絲狀菌，特別是其中的絲狀細(xì)菌。由于它們存在于活性污泥中，對絮凝體的性質(zhì)產(chǎn)生很大影響，某種類的絲狀菌大量繁殖影響了活性污泥的沉降性能，引起污泥膨脹，嚴(yán)重地影響了出水水質(zhì)。污泥膨脹是自活性污泥法問世以來在運(yùn)轉(zhuǎn)管理中一直煩擾人們的大的難題之一。而由絲狀茵引起的膨脹又是為突出和為常見的。
目前已知的近30種絲狀菌并不是每一種都能引起污泥膨脹，與膨脹密切相關(guān)的絲狀菌只有十幾種。即使是處理的水質(zhì)相同，由于運(yùn)轉(zhuǎn)條件的不同，設(shè)計(jì)參數(shù)的差別，都會(huì)引起在活性污泥中絲狀菌優(yōu)勢菌種的差別。
隨著近年來對問題認(rèn)識(shí)的深入，人們了解到絲狀菌有較強(qiáng)的分解有機(jī)物的能力，由絲狀菌引起污泥膨脹的處理功能和凈化效果不僅沒有問題，而且比正常活性污泥處理的水質(zhì)還要優(yōu)良，不足之處是泥水難以分離。因此，人們在工藝中采用環(huán)境調(diào)控的方法，使菌膠團(tuán)細(xì)菌和絲狀菌有一個(gè)合理的比例。目前*利用絲狀菌的帶狀污泥的工藝已經(jīng)開發(fā)完成。
真菌結(jié)構(gòu)復(fù)za、種類繁多，其數(shù)目一般沒有細(xì)菌和原生動(dòng)物多。與活性污泥有關(guān)的真菌主要是霉菌，它能分解碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)及其它含氫有機(jī)化合物。
污水處理中常見的原生動(dòng)物有肉足類、鞭毛類和纖毛類。常見的后生動(dòng)物主要是多細(xì)胞的無脊椎動(dòng)物，包括輪蟲、甲殼類動(dòng)物和昆蟲及其幼體等。型動(dòng)物能分泌粘液，有利于細(xì)菌凝聚物質(zhì)，能吞食游離細(xì)菌和污泥碎片，并能活化細(xì)菌，使細(xì)菌和有機(jī)物質(zhì)充分接觸，提高細(xì)菌對有機(jī)物的去除能力，改善了水質(zhì)。微型動(dòng)物本身能代謝可溶性有機(jī)物，對毒物比細(xì)菌敏感，可以有效去除有機(jī)物中的有毒物質(zhì)。
微生物對活性污泥狀況的指示作用
以顯微鏡作為主要設(shè)備對活性污泥微生物進(jìn)行觀察，可以清晰且直觀的了解活性污泥的具體狀況，尤其是活性污泥中指示生物的數(shù)量及生長狀態(tài)，進(jìn)一步分析并判斷城市污水情況，為城市污水管理工作的開展提供可靠的支持。
一般情況下，通過微生物鏡檢之后，以顯微鏡對微生物進(jìn)行觀察，明確微生物對活性污泥狀況的具體指示作用。正常微生物鏡檢主要包含五方面內(nèi)容，一是城市污水中活性污泥絮體的結(jié)構(gòu)、尺寸和形狀等；二是污泥絮體的具體組成情況；三是絲狀微生物的種類以及變化情況；四是觀察絮凝體之間的狀態(tài)，辨認(rèn)是否存在細(xì)菌，并且觀察是否呈現(xiàn)出游離狀態(tài)；五是辨別是否存在高等生物。
微生物在活性污泥法城市污水處理中具有良好的應(yīng)用價(jià)值，以顯微鏡為主要儀器設(shè)備進(jìn)行觀察，可以發(fā)現(xiàn)一定量的微生物，并且這些微生物有新生的，也有老化的，二者在顏色、結(jié)構(gòu)、吸附能力以及氧化能力上均存在一定差異。
通過顯微鏡日常觀察可以發(fā)現(xiàn)，新生的菌膠團(tuán)顏色較淺，大部分呈透明狀態(tài)，結(jié)構(gòu)節(jié)湊性強(qiáng)，具有良好的吸附能力，并且氧化性較高。而老化的菌膠團(tuán)則與新生菌膠團(tuán)存在明顯差異，不僅顏色更深，而且結(jié)構(gòu)松散，氧化能力、吸附能力均有不足。
應(yīng)用微生物活性污泥法對城市污水進(jìn)行科學(xué)化處理后，水質(zhì)量得到明顯改善，城市整體水環(huán)境得到優(yōu)化。以顯微鏡進(jìn)行觀察，可以發(fā)現(xiàn)水中出現(xiàn)一定量的高等微生物。活性污泥法培養(yǎng)初期、中期以及成熟期，不同種類的微生物形成，并在一定程度上反映出城市污水處理效果。
一般情況下，鞭毛蟲和變形蟲出現(xiàn)于活性污泥法城市污水處理的初期；游泳型纖毛蟲與鞭毛蟲出現(xiàn)于活性污泥法城市污水處理中期，而固著型纖毛蟲、鐘蟲和輪蟲主要形成于活性污泥法處理城市污水的成熟期，并且這幾種微生物的敏感度*，往往容易受到城市污水處理效果的影響而出現(xiàn)變化，因此在應(yīng)用微生物開展活性污泥法水處理的過程中，應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注微生物的具體情況，以便及時(shí)調(diào)整應(yīng)用策略。
在實(shí)際操作過程中，yin彈鐘蟲出現(xiàn)呆滯情況，可以判斷曝氣池內(nèi)溶解氧不足。當(dāng)有毒物流入曝氣池，會(huì)直接導(dǎo)致鐘蟲死亡。若游動(dòng)纖毛蟲大量存在而未見鐘蟲時(shí)，細(xì)菌呈游離狀態(tài)，此時(shí)可以判定水中含有諸多有機(jī)物質(zhì)，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)奈鬯幚矸绞健Ｒ虼嗽趹?yīng)用微生物開展活性污泥法城市污水處理的過程中，應(yīng)當(dāng)掌握好不同微生物對活性污泥狀況的指示作用，以便及時(shí)調(diào)整活性污泥狀態(tài)，促進(jìn)微生物的正常存活，進(jìn)而提高城市污水處理效果。
城市污水處理相關(guān)實(shí)踐表明，在地區(qū)條件等因素的影響下，不同城市采用活性污泥法開展污水處理時(shí)，受到進(jìn)水水質(zhì)不同以及處理工藝差異等因素的影響和制約，活性污泥的微生物往往存在一定差異，為提高微生物在活性污泥城市污水處理中的應(yīng)用效果，改善城市水環(huán)境，應(yīng)當(dāng)在實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，定期鏡檢，掌握好微生物的種類及組成與城市水質(zhì)之間存在的密切聯(lián)系，進(jìn)一步在活性污泥法城市污水處理中對微生物加以科學(xué)化應(yīng)用。
A/O工藝的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
1.A/O工藝的優(yōu)點(diǎn)
(1)流程簡單,不需外加碳源和后曝氣池,以原污水為碳源,建設(shè)和運(yùn)行成本較低。
(2)反硝化在前、硝化在后,設(shè)內(nèi)循環(huán),以原污水中的有機(jī)物作為碳源,效果好,反硝化反應(yīng)充分。
(3)曝氣池在后,使反硝化殘留物得以進(jìn)一步去除,提高了處理水水質(zhì)。
(4)A段攪拌,只使污泥懸浮,而避免DO的增加。O段的前段采用強(qiáng)曝氣,后段減少氣量,使內(nèi)循環(huán)液的DO含量降低,以保證A段的缺氧狀態(tài)。
微動(dòng)力污水處理系統(tǒng)A/O工藝的缺點(diǎn)
(1)由于沒有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)而不能培養(yǎng)出具有*功能的污泥,難降解物質(zhì)的降解率較低。
(2)若要提高脫氮效率,必須加大內(nèi)循環(huán)比,因而加大運(yùn)行費(fèi)用。從外、內(nèi)循環(huán)液來自曝氣池,含有一定的DO,使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài),影響反硝化效果,脫氮率很難達(dá)到90%。
(3)影響因素:水力停留時(shí)間(硝化>6h,反硝化<2h)、循環(huán)比MLSS(>3000mg/L)、污泥齡(>30d)、N/MLSS負(fù)荷率(<0.03)、進(jìn)水總氮濃度(<30mg/L)。A2/O工藝的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
1.A2/O工藝的優(yōu)點(diǎn)
處理效率高,一般能達(dá)到:BOD5和SS為90%～95%,總氮為70%以上,磷為90%左右,一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。
2.A2/O工藝的缺點(diǎn)
建設(shè)成本和運(yùn)行成本均高于普通活性污泥法,運(yùn)行管理要求高,只有當(dāng)處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營養(yǎng)化,從而影響水體時(shí),才采用該工藝。
氧化溝工藝的優(yōu)點(diǎn)
氧化溝工藝以其經(jīng)濟(jì)簡便的突出優(yōu)勢已成為中小型城市污水廠的shou選工藝。其具有多功能性、污泥穩(wěn)定、出水水質(zhì)好和易于管理等優(yōu)點(diǎn)。
中水回用的常規(guī)工藝
中水處理工藝的選擇工作必須在大量資料調(diào)研和系統(tǒng)試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上慎重進(jìn)行，如果中水處理工藝標(biāo)準(zhǔn)選擇過高，會(huì)增加中水處理設(shè)施的初期投資、運(yùn)行費(fèi)用和日常維護(hù)費(fèi)用，導(dǎo)致中水處理成本和中水用戶的負(fù)擔(dān)費(fèi)用增加；但如果中水處理工藝標(biāo)準(zhǔn)選擇過低，會(huì)使中水水質(zhì)不能達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，影響中水的正常使用。
國內(nèi)中水處理基本工藝有：二級(jí)處理→消毒；二級(jí)處理后→砂過濾→消毒；二級(jí)處理→混凝→沉淀（澄清、氣浮）→ 砂過濾→消毒；二級(jí)處理→微孔過濾→消毒。
城市中水回用后對水質(zhì)要求程度不同時(shí)的處理工藝：
中水的處理工藝首先取決于對中水水質(zhì)的要求，參照國外經(jīng)驗(yàn)，中水用于城市雜用水時(shí)應(yīng)分為非限制性接觸與限制性接觸2 種用水，在中水使用中，應(yīng)盡可能地避免再生水與人體的直接接觸，但在某些場所不可避免地確實(shí)存在著發(fā)生與人體接觸的機(jī)會(huì)，把其中可能會(huì)與人體接觸的用水定為非限制性接觸再生水，而不可能與人體接觸的用水定為限制性接觸再生水。非限制性接觸的含義并不是鼓勵(lì)人們讓再生水與人體接觸，而是在確定再生水水質(zhì)時(shí)要考慮到再生水有與人體直接接觸的可能，而制定更安全的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
用于城鎮(zhèn)雜用的非限制性中水應(yīng)包括居民和公共設(shè)施沖廁、建筑消防用水、商業(yè)性洗車用水等用途，因?yàn)檫@些用水場所均存在用戶或工作人員直接與再生水接觸的機(jī)會(huì)，為確保安全用水，要求水質(zhì)較高，需要相應(yīng)的中水處理工藝。在對示范工程及其他相關(guān)工程的處理工藝全面、系統(tǒng)的跟蹤監(jiān)測的基礎(chǔ)上，作為城鎮(zhèn)雜用的非限制性接觸再生水，宜采用三級(jí)（深度）處理和嚴(yán)格的消毒，以提高出水水質(zhì)，增加中水回用的可靠性。
限制性接觸再生水嚴(yán)格禁止用戶人體與再生水接觸，而且要求對操作工人進(jìn)行必要的防護(hù)。作為城鎮(zhèn)雜用水的限制性接觸再生水包括非建筑消防用水、混凝土攪拌、街道路面清洗、園林綠化和高速公路綠化帶澆灌等，限制性接觸再生水的用水場所不存在或極少存在中水與人體直接接觸的機(jī)會(huì)，可采用二級(jí)強(qiáng)化處理、常規(guī)三級(jí)處理和消毒處理，以保障再生水水質(zhì)達(dá)標(biāo)和使用的安全性及經(jīng)濟(jì)合理性。
與活性污泥法和固定填料生物膜法相比，MBBR既具有活性污泥法的性和運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性，又具有傳統(tǒng)生物膜法耐沖擊負(fù)荷、泥齡長、剩余污泥少的特點(diǎn)。
(1)填料特點(diǎn)
填料多為聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫體等制成的，比重接近于水，以圓柱狀和球狀為主，易于掛膜，不結(jié)團(tuán)、不堵塞、脫膜容易。
(2)良好的脫氮能力
填料上形成好養(yǎng)、缺氧和厭氧環(huán)境，硝化和反硝化反應(yīng)能夠在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生，對氨氮的去除具有良好的效果。
(5)去除有機(jī)物效果好
反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度較高，一般污泥濃度為普通活性污泥法的5～10倍，可高達(dá)30～40g/L。提高了對有機(jī)物的處理效率，同時(shí)耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。
(4)易于維護(hù)管理
曝氣池內(nèi)無需設(shè)置填料支架，對填料以及池底的曝氣裝置的維護(hù)方便，同時(shí)能夠節(jié)省投資及占地面積。
