微动力污水处理设施

微动力污水处理设施

生物膜法是土壤自净过程的人工强化，主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物，同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力。生物膜法在处理工业废水中有着广泛应用。
工艺特点
优点：
1、微生物多样化，生物的食物链长，有利于提高污水处理效果和单位面积的处理负荷。
2、优势菌群分段运行，有利于提高微生物对有机污染物的降解效率和增加难降解污染物的去除率，提高脱氮除磷效果。
3、对水质、水量变动有较强的适应性，耐冲击负荷力增强。
4、污泥沉降性能好，易于固液分离，剩余污泥产量少，降低了污泥处理费用，进而降低投资费用。
5、适合低浓度污水的处理。
6、易于维护，运行管理方便，耗能低。

缺点：
与活性污泥法相比，生物膜法对环境温度的要求较高，气温过高或过低都会影响生物膜的活性，引起生物膜的坏死和脱落。
另外，载体的比表面积对生物膜处理的效果有着很大的影响，如果选用的滤料比表面积达不到要求，想要达到预期的处理效果就需要增加处理池的面积，使投资费用增大。
好氧生物处理的基本生物过程
所谓“好氧”：是指这类生物必须在有分子态氧气（O2）的存在下，才能进行正常的生理生化反应，主要包括大部分微生物、动物以及我们人类；所谓“厌氧”：是能在无分子态氧存在的条件下，能进行正常的生理生化反应的生物，如厌氧细菌、酵母菌等。

微动力污水处理设施好氧生物处理过程的生化反应方程式：
①分解反应（又称氧化反应、异化代谢、分解代谢） CHONS +O2 CO2 + H2O + NH3 + SO42- +¼+能量（有机物的组成元素）
②合成反应（也称合成代谢、同化作用） C、H、O、N、S +能量 C5H7NO2
③内源呼吸（也称细胞物质的自身氧化） C5H7NO2 + O2 CO2 + H2O + NH3 + SO42- +¼+能量在正常情况下，各类微生物细胞物质的成分是相对稳定的，一般可用下列实验式来表示：细菌：C5H7NO2；真菌：C16H17NO6；藻类：C5H8NO2；原生动物：C7H14NO3分解与合成的相互关系：1）二者不可分，而是相互依赖的；a、分解过程为合成提供能量和前物，而合成则给分解提供物质基础；b、分解过程是一个产能过程，合成过程则是一个耗能过程。2)对有机物的去除，二者都有重要贡献；3）合成量的大小，对后续污泥的处理有直接影响（污泥的处理费用一般可以占整个城市污水处理厂的40~50%）。

不同形式的有机物被生物降解的历程也不同：一方面：结构简单、小分子、可溶性物质，直接进入细胞壁；结构复杂、大分子、胶体状或颗粒状的物质，则首先被微生物吸附，随后在胞外酶的作用下被水解液化成小分子有机物，再进入细胞内。另一方面：有机物的化学结构不同，其降解过程也会不同，如：糖类；脂类；蛋白质
影响好氧生物处理的主要因素
①溶解氧（DO）： 约1~2mg/l；
水温：是重要因素之一，在一定范围内，随着温度的升高，生化反应的速率加快，增殖速率也加快；细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感，温度突升或降并超过一定限度时，会有不可逆的破坏；适宜温度 15~30°C；>40°C或< 10°C后，会有不利影响。
③营养物质：细胞组成中，C、H、O、N约占90~97%；其余3~10%为无机元素，主要的是P；生活污水一般不需再投加营养物质；而某些工业废水则需要，一般对于好氧生物处理工艺，应按BOD : N : P = 100 : 5 : 1投加N和P；其它无机营养元素：K、Mg、Ca、S、Na等；微量元素：Fe、Cu、Mn、Mo、Si、硼等；
④pH值：一般好氧微生物的适宜pH在6.5~8.5之间；pH < 4.5时，真菌将占优势，引起污泥膨胀；另一方面，微生物的活动也会影响混合液的pH值。
⑤有毒物质（抑制物质）：重金属；；H2S；卤族元素及其化合物；酚、醇、醛等；
⑥有机负荷率：污水中的有机物本来是微生物的食物，但太多时，也会不利于微生物；
⑦氧化还原电位：好氧细菌：+300 ~ 400 mV， 至少要求大于+100 mV；厌氧细菌：要求小于+100 mV，对于严格厌氧细菌，则<-100 mV，甚至<-300 mV。

微动力污水处理设施生物膜法的核心是填料技术 近百年以来， 填料技术经历了盘 板 砂 石 蜂窝， 硬料 海棉、软丝等多种形式。废水处理工作者发现j生物膜法不仅效率高而且产生泥量较少， 因此对填料技术予以高度重视。近年来，国内外竞相采用O／A流程，研究少污泥甚至无污泥排出的工艺，更加推动了填料技术的研究和发展。
1、填料的功能
在废水生化处理中，对有机污染物进行分解的主要功能者是细菌在细菌的外表有一粘层，使细菌具有结台附着能。废水处理装置中采用填料以后，使微生物有了一个附着场所， 细菌在填料表面的附着和相互结合， 就形成了生物膜。
活性污泥法中，细菌以结合成菌胶团的形式存在并始终处于一种动态状况， 对有机污染物的吸收分解是以形成更多的微生物为主。 废水就相当于是微生物的一种培养基，在充氧和水流运动的作用下，微生物培养繁殖的数量越来越多，需要用剩余污泥的形式排出。

细菌在填料上附着形成生物膜，其功能形式就不同于活性污泥法。生物膜法中，细菌附着在填料上稳定生存，废水中的污染物是被微生物吸收分解的对象，微生物以充分发挥分解功能为主，把有机污染物分解为不可生他物或者CI-I M c 等，新生繁殖的数量只与老化脱落的生物膜相平衡。因此，填料不仅使微生物有了一个固定附着的场所，还使细菌的分解功能得到加强，新生繁殖的数量减少。
2、孔隙可变性
从微观上看，填料微单元与微单元之一间，应处于一种相对运动—— 孔隙可变状’态。细菌在填料上附着后，如果是静止，则对有机污染物的接触氧化作用、吸收分解作用和自身的新陈代谢作用都会减弱。如果暑处于一种有一定局限的相对运动，根据运动加强作用的原理， 能够使填料的诸功能作用都得到加强。
转盘形式也只是使膜整体运动而不存在孔隙可变性。
“软”是 变” 的基础，软性填料就存在孔隙可变的潜在优势。这种优势发挥是否良好，关键取决于填料微单元—— 软丝是否能产生良好的运动性，这就与坎性填料的加工和固定方法有关。填料微单元有运动， 孔隙可变就行。运动程度和可变幅度应该是略小和微动， 运动太强烈和孔隙可变幅度太大， 则会适得其反破坏生物膜的稳定性。以细石为填料的流化床， 微单元运动强烈，孔隙可变幅度太大，生物膜稳定性就差。
填料微单元之间有一定相对运动，不但孔隙可变性良好，还可以避免填料结死形成发挥不了生物膜功能的封闭死区。

工艺流程的选择
A/O法即为缺氧/好氧生化处理法，是国外20世纪七十年代末开发出来的一种污水处理新工艺，它不仅能去除污水中的BOD5、CODcr而且能有效的除氮。
A段池又称为缺氧池，或水解池。水解的机理从化学的角度来说，绝大多数化合物在一定条件下与水接触都会发生水解反应，水解反应可使共价键发生变化和断裂，即化合物在分子结构和形态上发生了变化。生物水解是靠生物酶的催化作用而加速反应的，在有酶条件下的催化反应速度要比无酶条件下高出108-1011倍。生物水解就是指复杂的有机物分子经加水在缺氧条件下，由于水解酶的参与被分解成简单的化合物的反应，生物水解反应实际上包括了水解和酸化两个过程，酸化可使有机物降解为有机酸。