【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 仍附著有足夠的生物體，使濾池能滿足下一運(yùn)行周期凈化處理的要求。 二）曝氣生物濾池去除有機(jī)物特性探討 曝氣生物濾池去除有機(jī)物機(jī)理 曝氣生物濾池是一種膜法生物處理工藝，微生物附著在載體表面，污水在流經(jīng)載體表面過程中，通過有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸附、氧向生物膜內(nèi)部的擴(kuò)散以及生物膜中所發(fā)生的生物氧化等作用，對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行氧化分解，使污水得以凈化。 二） 曝氣生物濾池去除有機(jī)物特性探討 生物膜的形成過程 生物膜是由微生物細(xì)胞組成的復(fù)雜混合物的微生態(tài)系統(tǒng)，細(xì)胞鑲嵌在胞外聚合物的基質(zhì)中，并且附著在固體表面。生物膜發(fā)育形成的條件和時(shí)間序列大致為：①存在著可用于聚居的固體表面；②一種有機(jī)分子膜快速形成；③聚結(jié)的細(xì)胞松散地附著；④聚居的細(xì)菌牢固地附著；⑤微生物群落形成，產(chǎn)生胞外聚合物；⑧群落向上和向外擴(kuò)展，形成規(guī)則和不規(guī)則結(jié)構(gòu)；⑦生物膜成熟，新的菌種進(jìn)人生物膜并生長(zhǎng)，有機(jī)和無機(jī)碎片被結(jié)合，并且溶液梯度形成，導(dǎo)致了生物膜空間的異相結(jié)構(gòu)；⑧生物膜可能被吞噬細(xì)菌的原生動(dòng)物捕食；⑨成熟的生物膜可以脫落，使這種循環(huán)交替地重復(fù)進(jìn)行；⑩形成一種頂級(jí)群落。 四）影響曝氣生物濾池反應(yīng)器運(yùn)行的主要因素及有關(guān) 問題探討 曝氣生物濾池反應(yīng)器凈化有機(jī)污染物的過程是由附著生長(zhǎng)在載體表面的微生物來完成的，而這些微生物又都生活在各自形成的特定環(huán)境中，與環(huán)境條件關(guān)系極為密切，為了使得反應(yīng)器高效運(yùn)行．就需要了解影響反應(yīng)器運(yùn)行的主要因素并設(shè)法創(chuàng)造微生物適宜的生活環(huán)境。在各種影響因素中，其中最主要的有進(jìn)水底物濃度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、溶解氧、酸堿度、溫度、毒性抑制、反應(yīng)器內(nèi)水力停留時(shí)間與負(fù)荷率 等。 1．進(jìn)水底物濃度 污水中有機(jī)物的組分是反應(yīng)器內(nèi)生物膜微生物食物與能量的主要來源。一般情況下，污水中的大部分有機(jī)物和部分無機(jī)物都可以作為微生物的營(yíng)養(yǎng)源加以利用，這些可被微生物利用并在酶的催化作用下進(jìn)行生物化學(xué)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)稱為底物。對(duì)于去除有機(jī)污染物而言，底物則是指可生物降解的有機(jī)物的量。污水中有機(jī)物濃度在長(zhǎng)時(shí)間或短時(shí)間內(nèi)的改變均可導(dǎo)致微生物生長(zhǎng)形式的改變，其結(jié)果必然會(huì)影響到處理水的水質(zhì)和反應(yīng)器的處理效率以及剩余污泥量的產(chǎn)生。 5．反應(yīng)器內(nèi)水力停留時(shí)間與負(fù)荷率 水力停留時(shí)間指的是待處理污水在反應(yīng)器內(nèi)平均停留時(shí)間，也就是污水與生物反應(yīng)器內(nèi)微生物作用的平均反應(yīng)時(shí)間。對(duì)于曝氣生物濾池反應(yīng)器，物理吸附截留作用，和水力停留時(shí)間無關(guān) (其主要與水流剪切力和生物膜網(wǎng)捕作用有關(guān) )，而其內(nèi)的生物氧化作用主要發(fā)生在填料區(qū)，填料上的微生物與污水中的基質(zhì)進(jìn)行生化作用，其反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)速率有關(guān)，反應(yīng)速率又取決于溫度及基質(zhì)可生化性等因素。一般反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，反應(yīng)器對(duì)基質(zhì)的去除率越高。 曝氣生物濾池沿濾床深度微生物分層特點(diǎn) 試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，曝氣生物濾池反應(yīng)器沿濾床深度對(duì)有機(jī)污染物 (COD)的去除效率不同．且微生物產(chǎn)生分層現(xiàn)象。 曝氣生物濾池對(duì)有機(jī)污染物 (COD)的去除作用主要發(fā)生在進(jìn)水端以后 80 cm范圍內(nèi)。在該區(qū)域內(nèi)由于污水中有機(jī)物濃度高，占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的異養(yǎng)菌新陳代謝作用旺盛，對(duì)污染物的生物降解作用非?？?，隨著污水進(jìn)入濾料深層，污水中可生物降解的有機(jī)物質(zhì)逐漸減少，底物濃度成為反應(yīng)速率的限制因素。當(dāng)基質(zhì)濃度繼續(xù)降低，異養(yǎng)菌因營(yíng)養(yǎng)缺乏而減少，在供氧充分及堿度充足的情況下，硝化菌成為優(yōu)勢(shì)菌種。 五）曝氣生物濾池脫氮有關(guān)問題探討 曝氣生物濾池屬于生物膜分級(jí)硝化 (去碳和硝化分開 )系統(tǒng)，第一級(jí)濾池 (CN濾池 )生物膜以異養(yǎng)菌為主，主要是對(duì)有機(jī)污染物 COD、 BOD的降解，對(duì)于上向流曝氣生物濾池，在濾料層中上部會(huì)發(fā)生一定程度的硝化作用；第一級(jí)濾池 (N濾池 )生物膜以自養(yǎng)性的硝化細(xì)菌為主，進(jìn)行硝化作用。分級(jí)硝化系統(tǒng)由于除有機(jī)物和硝化在各自不同的反應(yīng)器中進(jìn)行，所以容易做到對(duì)硝化濾池環(huán)境條件的控制，同時(shí)對(duì)硝化作用的抑制物有可能在第一級(jí)濾池中被分解掉，故可以較大程度地提高濾池硝化速率。 1．反應(yīng)器進(jìn)水底物濃度 (NH3— N)的要求 硝化反應(yīng)器的進(jìn)水底物濃度對(duì)生物膜代謝作用有較大程度的影響，同 CN濾池一樣存在某一臨界進(jìn)水濃度，它反應(yīng)了該反應(yīng)器實(shí)際承受的最大進(jìn)水底物濃度。在一定范圍內(nèi)，硝化菌實(shí)際生長(zhǎng)速率隨進(jìn)水底物濃度的增加而增大。 2．硝化反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水有機(jī)污染物 (COD)濃度要求 硝化濾池中的生物膜應(yīng)以自養(yǎng)性的硝化細(xì)菌為主。由于硝化菌的世代周期較異養(yǎng)菌長(zhǎng)得多，生長(zhǎng)繁殖速度緩慢，產(chǎn)率較低，若進(jìn)水中有機(jī)污染物 (COD)大大超過氮時(shí)，異養(yǎng)菌大量繁殖，并在與硝化競(jìng)爭(zhēng)中占優(yōu)勢(shì)，逐漸成為優(yōu)勢(shì)菌種，從而降低反應(yīng)器的硝化效率。 硝化菌的比生長(zhǎng)速率隨著 NH3— N、 DO濃度增高而增大，但溶解氧對(duì)生長(zhǎng)速率的影響較 NH3— N對(duì)生長(zhǎng)速率的影響大得多。不考慮傳質(zhì)等因素的影響，當(dāng) NH3— N濃度由 20mg／ l增大到 30mg／ l時(shí)，硝化菌的比生長(zhǎng)速率理論上只增高 ％；當(dāng) DO濃度由 ／ l增加到 ／ l時(shí)，硝化菌的比生長(zhǎng)速率理論上增高 7％。當(dāng)然， DO對(duì)硝化作用的影響與生物膜厚度、氧的滲透率、氧的利用率等因素密切相關(guān)．對(duì)于曝氣生物濾池反應(yīng)器．溶解氧濃度通?？刂圃?23mg ／ l，當(dāng)溶解氧濃度大于 3mg／ l時(shí)，溶解氧濃度對(duì)硝化作用的影響可不予考慮。 酸堿度的影響 隨著 NH3— N被轉(zhuǎn)化成 NO3— N，會(huì)產(chǎn)生部分礦化酸度H’，這部分酸度將消耗部分堿度，每克 NH3— N轉(zhuǎn)化成 N03— N約消耗 〔以 CaCO3計(jì)）。 當(dāng)污水中的堿度不足而 TKN負(fù)荷又較高時(shí)，便會(huì)耗盡污水命的堿度，使混合液中的 pH值降低至 ，使硝化速率降低或受到抑制。工程上應(yīng)進(jìn)行堿度核算，核算應(yīng)考慮以下部分：人流污水中的堿度、生物硝化消耗的堿度、分解BOD產(chǎn)生的堿度．以及混合液中應(yīng)保持的剩余堿度。若堿度不足，要使得硝化順利進(jìn)行，則必須補(bǔ)充堿度．堿度的補(bǔ)充量可按下式計(jì)算： 生物反硝化反應(yīng)所需要的條件是反應(yīng)器中存在反硝化菌、硝酸鹽、可降解的有機(jī)物質(zhì)及無溶解氧。影響反硝化的環(huán)境因素主要是碳源、溶解氧、溫度和 pH值。 化學(xué)除磷藥劑的投加對(duì)曝氣地物濾池性能的影響 一般的城市生活污水 TP含量約為 35mg／ L，處理后出水 (一級(jí)標(biāo)準(zhǔn) )要求磷酸鹽 (以 P計(jì) )含量＜ ／ L 。 (1)對(duì)處理后尾水中色度及鹽含量的影響 在正常藥劑投加量的情況下，由鐵和磷形成的絮凝體被深層濾床截留，通過反沖洗作用，最終排出系統(tǒng)，出水中鐵的含量一般不會(huì)超過 1mg／ l ，所以化學(xué)除磷的投加對(duì)反應(yīng)器的出水色度的影響可以忽略。 (2)對(duì)污泥量的影響 曝氣生物濾池由于化學(xué)除磷產(chǎn)生的污泥會(huì)增加其泥泥量，一般情況下投加 lkg Fe產(chǎn)生 。由于使用金屬藥劑會(huì)給污泥處理帶來益處，其脫水性能得到提高。 (3)化學(xué)除磷藥劑的投加量及技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行性 以投加 Fe鹽為例，當(dāng)在高效沉淀池中投加時(shí)，其與 P的比值約為 1315：1，反應(yīng)器出水可以穩(wěn)定達(dá)到 ／ l以下，技術(shù)可行。 曝氣生物濾池常規(guī)試驗(yàn)內(nèi)容： 研究反應(yīng)器的影響因素及工程中為達(dá)到反應(yīng)器高效運(yùn)行所必須提供的條件包括以下內(nèi)容。 (1)微生物掛膜過程及微生物沿濾池高度菌落分析： (2)進(jìn)水水質(zhì)對(duì)曝氣生物濾池性能的影響。 (3)最佳曝氣量、運(yùn)行周期的確