1. 使用生物技術方法的廢水處理
生物強化技術的主要特點 生物強化技術是一種利用生物治理廢水的高效技術,在廢水治理中具有廣闊的應用前景。與傳統的活性污泥法相比,生物強化技術更體現出易於操作、針對性強等優點,這種廢水處理技術主要研究並投放特殊菌種進入污水,通過其新陳代謝,將分解並吸收廢水中的一些物質,凈化污水,具有明顯的低成本、高效率等特點,所以在近期成為廢水處理領域的重要研究方向。 首先來看其技術原理。所謂生物強化技術,就是以生物制住生物,以菌制菌,向自然菌群中投入特殊的微生物以增強生物力量,並對污水等特定環境或特殊污染物加以反應。按投入菌種與底質之間的不同作用,可分為直接作用與共代謝作用兩種方式。 其中,直接作用是以馴化、篩選、誘變、基因重組等一系列關鍵技術的實施,獲得一批以污水為主要能源的微生物,然後復制投入一定數量,對目標物質進行降解,達到去除污染的目標,這種技術方法使用的菌株大多通過質粒育種和基因工程獲取。共代謝作用則是針對廢水中的一些有害物質,在一定條件下降解,改變其化學結構,從而降低物質的有害性,主要包括菌株通過新陳代謝將二級基質共同氧化、不同微生物之間的協同作用、休眠細胞對污染物降解等三種類型。這三種類型所採取的原理有所不同,例如不同微生物協同,是因為有些污染物的降解必須以兩種甚至多種微生物共同作用才能完成,通過幾種微生物的交替作用,微生物製造氧化物,然後氧化物再被另一種微生物降解,多次作用後徹底消除污染物。再如休眠細胞降解,由於處於休眠狀態的微生物在含有不同有機物的污水中會產生不同的酶,在一定條件下可以相互作用,降解廢水中的不同有機物。 其次來看其應用。生物強化技術作用用於焦化廢水、印染廢水和制葯廢水等幾個領域。焦化廢水因成分復雜,無機物和有機物的種類多,被列為難以降解工業廢水,一般通過投放高效菌種,以固定化、高效降解微生物法等強化技術來進行處理。而印染廢水中的有機物含量非常大,以前採用生物膜法來處理,無法有效去除其中的有機物,通過應用高效脫氧色菌和pva降解菌,加快生物膜的形成速度,穩定性好,效率高。對於制葯廢水,近年通常以混合菌種加以處理,並得到廣泛推廣。因為混合菌比單一菌種具備更強的降解能力,降解速度和降解效率明顯提升,並且在穩定性和抑制其他雜菌生長等方面有大幅改善,這些特性單靠單一菌種根本無法完成。 總的說來,由於成本低廉、操作簡單、效率較高,生物技術在污水處理領域不斷得到推廣,並取得顯著效果。隨著對生物膜法和生物強化等生物技術的深入研究,發展出越來越多污水處理技術,成本降低和效益提升日漸突出,我們只有不斷吸收國際上先進的生物技術信息,勇於創新,敢於實踐,才能逐漸提高國內污水處理的系統性水平
2. 廢水生物處理方法有哪些
主要藉助微生物的分解作用把污水中有機物轉化為簡單的無機物,使污水得到凈化。
1.按對氧氣需求情況可分回為厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類。厭氧生物處理系利用厭氧微生物把有機物轉化為有機酸,甲烷菌再把有機酸分解為甲烷、二氧化碳和氫等,如厭氧塘、化糞池、污泥的厭氣消化和厭氧生物反應器等。好氧生物處理系採用機械曝氣或自然曝氣(如藻類光合作用產氧等)為污水中好氧微生物提供活動能源,促進好氧微生物的分解活動,使污水得到凈化,如活性污泥、生物濾池、生物轉盤、污水灌溉、氧化塘的功能。
2,。按答微生物的懸浮狀態分為活性污泥法和生物膜法。活性污泥法微生物懸浮在污水中,如氧化溝,a2o,傳統活性污泥法,sbr等等。生物膜法微生物附著在載體上,如生物轉盤法,生物流化床等等。
3. 廢水的好氧生物處理與厭氧生物處理分別包括哪些過程
好氧生物處理來是在有源游離氧(分子氧)存在的條件下,好氧微生物降解有機物,使其穩定、無害化的處理方法。優點有反應速度較快,廢水停留時間較短,故處理構築物容積較小;處理過程中散發的臭氣較少;對能降解有機物分解完全等。缺點有對難降解有機物去除率低、污泥量較厭氧處理多、運行費用較高等。
厭氧生物處理是有機物在無氧的條件下,藉助轉性厭氧菌和兼性厭氧菌的作用下,將大部分的有機物轉化為甲烷等簡單小分子有機物與無機物,從而使污水得到凈化。優點有有機物去除率高、污泥量少、運行費用少等。缺點有廢水停留時間較長、有機物分解不完全、臭氣產生多等。
4. 淺談廢水生物處理的方法有哪些
廢水生物處理法主要有:
生物化學法
生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用,將硫酸鹽還原成H2S,廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除,同時H2SO4的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明,生物化學法處理含Cr6+濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達99.67%—99.97%。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理,結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子,在銅質量濃度為246.8 mg/L的溶液,當pH為4.0時,去除率達99.12%。[2]
生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外,具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成,分子中含有多種官能團,能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止,對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種,生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好,且生長快、易於實現工業化等特點。此外,微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。[2]
生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子,再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子,有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質,能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易於分離回收重金屬等特點,已經被廣泛應用。[2]
需氧生物處理法
利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復雜的有機物分解的方法。生活污水中的典型有機物是碳水化合物、合成洗滌劑、脂肪、蛋白質及其分解產物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。這些有機物可按生物體系中所含元素量的多寡順序表示為 COHNS。
生物體系中這些反應有賴於生物體系中的酶來加速。酶按其催化反應分為:氧化還原酶:在細胞內催化有機物的氧化還原反應,促進電子轉移,使其與氧化合或脫氫。可分為氧化酶和還原酶。氧化酶可活化分子氧,作為受氫體而形成水或過氧化氫。還原酶包括各種脫氫酶,可活化基質上的氫,並由輔酶將氫傳給被還原的物質,使基質氧化,受氫體還原。水解酶:對有機物的加水分解反應起催化作用。水解反應是在細胞外產生的最基本的反應,能將復雜的高分子有機物分解為小分子,使之易於透過細胞壁。如將蛋白質分解為氨基酸,將脂肪分解為脂肪酸和甘油,將復雜的多糖分解為單糖等。此外還有脫氨基、脫羧基、磷酸化和脫磷酸等酶。
許多酶只有在一些稱為輔酶和活化劑的特殊物質存在時才能進行催化反應,鉀、鈣、鎂、鋅、鈷、錳、氯化物、磷酸鹽離子在許多種酶的催化反應中是不可缺少的輔酶或活化劑。
在需氧生物處理過程中,污水中的有機物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三個階段:第一階段,大的有機物分子降解為構成單元──單糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二階段中,第一階段的產物部分地被氧化為下列物質中的一種或幾種:二氧化碳、水、乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸(或稱 α-氧化戊二酸)或草醋酸(又稱草醯乙酸)。第三階段(即三羧酸循環,是有機物氧化的最終階段)是乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化為二氧化碳和水。有機物在氧化降解的各個階段,都釋放出一定的能量。
在有機物降解的同時,還發生微生物原生質的合成反應。在第一階段中由被作用物分解成的構成單元可以合成碳水化合物、蛋白質和脂肪,再進一步合成細胞原生質。合成能量是微生物在有機物的氧化過程中獲得的。[2]
厭氧生物處理法
主要用於處理污水中的沉澱污泥,因而又稱污泥消化,也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解,最後產生甲烷和二氧化碳等氣體,這些氣體是有經濟價值的能源。中國大量建設的沼氣池就是具體應用這種方法的典型實例。消化後的污泥比原生污泥容易脫水,所含致病菌大大減少,臭味顯著減弱,肥分變成速效的,體積縮小,易於處置。城市污水沉澱污泥和高濃度有機廢水的完全厭氧消化過程可分為三個階段(見圖)。在第一階段,污泥中的固態有機化合物藉助於從厭氧菌分泌出的細胞外水解酶得到溶解,並通過細胞壁進入細胞中進行代謝的生化反應。在水解酶的催化下,將復雜的多糖類水解為單糖類,將蛋白質水解為縮氨酸和氨基酸,並將脂肪水解為甘油和脂肪酸。第二階段是在產酸菌的作用下將第一階段的產物進一步降解為比較簡單的揮發性有機酸等,如乙酸、丙酸、丁酸等揮發性有機酸,以及醇類、醛類等;同時生成二氧化碳和新的微生物細胞。[2]
反應原理
第一、二階段又稱為液化過程。第三階段是在甲烷菌的作用下將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳,因此又稱為氣化過程,其反應可用下式表示:
一些有機酸或醇的氣化過程舉例如下:
乙酸:
CH3COOH─→CO2+CH4
丙酸:
4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4
甲醇:
4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O
乙醇:
2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4
為了使厭氧消化過程正常進行,必須將溫度、pH值、氧化還原電勢等保持在一定的范圍內,以維持甲烷菌的正常活動,保證及時地和完全地將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷。
生物化學反應的速度直接受溫度的影響。進行厭氧消化的微生物有兩類:中溫消化菌和高溫消化菌。前者的適應溫度范圍為17~43℃,最佳溫度為32~35℃;後者則在50~55℃具有最佳反應速度。
近年來,厭氧消化處理法發展到應用於處理高濃度有機廢水,如屠宰場廢水、肉類加工廢水、製糖工業廢水、酒精工業廢水、罐頭工業廢水、亞硫酸鹽制漿廢水等,比採用需氧生物處理法節省費用。
利用生物法處理廢水的具體方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地處理系統和污泥消化等。[2]
5. 污廢水生物處理中變異現象有哪幾方面
一、水體污染是指水體因某種物質的介入,超過了水體的自凈能力,導致其物理、化學、生物等方面特徵的改變,從而影響到水的利用價值,危害人體健康或破壞生態環境,造成水質惡化的現象。
二、自然界中的水體污染,從不同的角度可以劃分為各種污染類別。
1、從污染源劃分,可分為點污染源和面污染源。環境污染物的來源稱為污染源。點污染是指污染物質從集中的地點(如工業廢水及生活污水的排放口門)排入水體。它的特點是排污經常,其變化規律服從工業生產廢水和城市生活污水的排放規律,它的量可以直接測定或者定量化,其影響可以直接評價。而面污染則是指污染物質來源於集水面積的地面上(或地下),如農田施用化肥和農葯,灌排後常含有農葯和化肥的成分,城市、礦山在雨季,雨水沖刷地面污物形成的地面徑流等。面源污染的排放是以擴散方式進行的,時斷時續,並與氣象因素有聯系。
2、從污染的性質劃分,可分為物理性污染、化學性污染和生物性污染。物理性污染是指水的渾濁度、溫度和水的顏色發生改變,水面的漂浮油膜、泡沫以及水中含有的放射性物質增加等;化學性污染包括有機化合物和無機化合物的污染,如水中溶解氧減少,溶解鹽類增加,水的硬度變大,酸鹼度發生變化或水中含有某種有毒化學物質等;生物性污染是指水體中進入了細菌和污水微生物等。
三、造成原因
1、造成水體污染的因素是多方面的:向水體排放未經妥善處理的城市污水和工業廢水;施用化肥、農葯及城市地面的污染物被水沖刷而進入水體;隨大氣擴散的有毒物質通過重力沉降或降水過程而進入水體等。
2、污染水體的物質成分極為復雜,概括起來主要包括:無機無毒物、無機有毒物、有機無毒物、有機有毒物、石油類污染物、病原微生物、寄生蟲、放射性污染物、熱污染等。
無機無毒物如:砂、土等顆粒狀的污染物,一般和有機顆粒性污染物混合在一起,統稱為懸浮物(SS)或懸浮固體,使水變渾濁。
四、防治措施
1、調整產業結構和布局
從安徽巢湖取的藍藻水樣(左)與飲用水對比中國產業結構和布局狀況與中國水資源的空間分布很不匹配。中國的主要農業灌溉區和需水工業大多集中於北方,而中國水資源分布卻是南多北少,導致中國北方水環境嚴重惡化,因此,調整中國產業結構和布局勢在必行。具體來說,一是在北方地區加速發展高新技術產業、第三產業,盡量少建或不建能耗高、污染重的產業;二是加強對老企業的改造和管理,降低其能耗和污染;三是採取「分散集團「的產業布局原則。
2、建立水資源保護區
為從整體上解決中國水環境惡化的問題,必須有計劃地建立不同類型和不同級別的水資源保護區,並採取有效措施加以保護,主要包括:A、流域水資源保護區;B、山區和平原水資源保護區;C、大型水利工程水資源保護區;D、重點城市水資源保護區。將各區內水資源的分配、水費、排污費的收取、治污資金的籌集有效地統一起來,就能夠實現從局部到整體治理步驟的實現,從而解決中國水環境問題。
3、染源管理
國家權力機關為了處理社會發展和水體污染的關系,保護和改善水環境質量,依據法律和有關環境保護標准對水體污染源排入水體的污染物的種類、特性、濃度、排放總量,以及排放時間、地點和密集程度等進行限制、監督,並對污染源的規劃和布局、廢水治理措施和處理程度等進行指導和協調。
6. 廢水生物處理方法的影響因素有哪些如何對其行控制
影響污水生物處理的因素有哪些
1、負荷:生物處理反應器的負荷要控制在合理的范回圍內;
2、溫度:好氧答微生物在15~30℃之間活動旺盛;厭氧微生物的最佳溫度是35℃左右和55℃左右;
3、pH值:好氧微生物生長活動的最佳pH值在6.5~8.5之間,而厭氧微生物的活動要求的最佳pH值在6.8~7.2之間;
4、氧含量:空氣曝氣池出口混合液中溶解氧濃度應保持在2mg/L(純氧曝氣法要保持在4mg/L)左右,A/0工藝的A段溶解氧濃度要保持在0.5mg/L以下,而厭氧微生物必須在含氧量極低、甚至絕對無氧的環境下才能生存;
5、營養平衡:廢水中的各種營養物質不平衡,就會影響微生物的活性,進而影響處理效果;
6、有毒物質:廢水中的有毒物質含量超過限度,就會影響微生物的活性,進而影響處理效果。
7. 生物膜法處理廢水
使廢水流過生長在固定支承物表面上的生物膜,利用生物氧化作用和各相間的物質交換,降解廢水中有機污染物的方法,是廢水需氧生物處理法的一種。用生物膜法處理廢水的構築物有生物濾池、生物轉盤和生物接觸氧化池等。
生物濾池是由過濾田和灌溉田逐步發展而來的。過濾田和灌溉田是天然條件下的需氧生物處理設施。廢水流入過濾田和灌溉田後,水中的有機物滯留在土壤表層,由需氧微生物氧化分解為無機物。這種作用只在土壤表層進行,佔地面積大,而且受氣候影響,只能在適當條件下採用。19世紀末,進行了灑滴濾池試驗。20世紀初灑滴濾池法得到公認,出現了各種型式的生物濾池。用生物濾池處理廢水的方法統稱為生物膜法。
處理廢水過程
生物濾池一般是長方形或圓形,池內填有濾料,濾料層上為布水裝置,濾料層下為排水系統。廢水通過布水裝置均勻灑到生物濾池表面,呈涓滴狀流下,一部分廢水呈薄膜狀被吸附於濾料周圍,成為附著水層;另一部分則呈薄膜流動狀流過濾料,並從上層濾料向下層濾料逐層滴流,最後通過排水系統排出池外。
由於濾料間隙的空氣不斷地溶於水中,水層中保有比較充足的溶解氧;而流過的廢水中所含的大量有機物質,可作為微生物的營養源,因此水層中需氧微生物能夠大量生長繁殖。微生物的代謝作用使部分有機物質被氧化分解為簡單的無機物,並釋放出能量。這些能量一部分供微生物自身生長活動的需要,另一部分被轉化合成為新的細胞物質。另外,廢水通過濾池時,濾料截留了廢水中的懸浮物質,並吸附了廢水中的膠體物質,使大量繁殖的微生物有了棲息場所,從而在濾料表面逐漸生長起一層充滿微生物及原生動物的「生物膜」。膜的外側有附著水層,廢水不斷地從濾池上淋灑下來,就有一層廢水不斷沿生物膜上部表面流下,這部分廢水為流動水層。流動水層和附著水層相接觸,附著水層由於生物凈化作用,所含有機物質濃度很低,流動水層通過傳質作用把所含的有機物傳遞給附著水層,從而不斷地得到凈化。同時由於生物膜上的微生物的增殖,膜的厚度不斷增加,當達到一定厚度時,生物膜層內由於得不到足夠的氧,由需氧分解轉變為厭氧分解,微生物逐漸衰亡、老化,使生物膜從濾料表面脫落,隨水流至沉澱池。生物濾池的濾料上再生成新的生物膜,如此不斷更新。
就部分濾料來說,處理廢水效能呈周期性變化。在生物膜形成的初期,微生物的代謝活動旺盛,凈化功能最好;隨著生物膜逐漸加厚,內部出現厭氧分解現象,凈化的功能逐漸減退;到生物膜脫落時為最低。但就整個濾池來說,濾料上生物膜的脫落是參差交替的。因此,在正常情況下,整個濾池的處理效果是基本穩定的。
由於生物膜要不斷更新,脫落的生物膜隨水流出,因此必須在生物濾池後設置沉澱池。這種池稱為二次沉澱池。為保證生物濾池的正常工作,對含有較多懸浮物質和油脂等易於堵塞濾料的廢水,須設置初次沉澱池、浮選池和隔油池等,以進行預處理。
需氧生物膜上的微生物種類很多,有細菌、真菌、藻類、原生動物和後生動物,以及肉眼可見的微型動物。生物濾池中上層、中層、下層構成生物膜的微生物,種類也有區別。
需氧生物膜上微生物的代謝產物主要是二氧化碳和水,在同流動水層接觸時,被流動水層帶走。厭氧生物膜內的產物主要是硫化氫和氨。這些厭氧生化產物在透過需氧生物膜時大部分被氧化,因此生物濾池在工作正常時基本上沒有臭氣。
普通生物濾池的水力負荷和有機物負荷都較低,往往採用間歇運行方式,廢水中的有機物被氧化分解得比較徹底,但佔地面積大。高負荷生物濾池的水力負荷和有機物負荷都較高,採用連續運行方式,廢水在濾池中停留時間短,只有易於氧化的有機物被分解,而較難氧化的有機物未及分解就被排出。因此這種濾池的凈化程度不如普通生物濾池徹底,而且二次沉澱池中沉澱的污泥量較多。但它的水力負荷較高,水的沖刷力大,濾池不易堵塞。如進入濾池的廢水中有機物濃度過高,可採用迴流運轉方式,即將生物濾池的一部分出水迴流到濾池前同進水混合。這樣可以降低進水濃度,保證水的沖刷力,還能增加濾池中的有用微生物,從而保證生物濾池的正常工作。同時可以查看中國污水處理工程網更多技術文檔。
選擇合適的濾料十分重要。濾料必須機械強度好,耐腐蝕;表面積大,略呈粗糙,但又不影響水的均勻流動;濾料間應有一定的空隙,以免堵塞,並使空氣流通;能就地取材,價格低廉。長期以來多以卵石、碎石、爐渣、焦炭等為濾料。近年來開始使用人工塑料濾料,如波形板和列管式濾料。這種濾料質量輕,強度高,耐腐蝕性能好,表面積和空隙率都較大。
與活性污泥法比較,生物膜法對於進水負荷的變化適應性強,管理簡便,基本建設投資和運行費用都較低。但處理效率和衛生條件較差,佔地面積較大。生物膜法近年發展起來的幾種新型構築物有:
① 塔式生物濾池,簡稱塔濾。塔高7~24米,內部通風良好,水流紊動劇烈,水力沖刷較強。因此,污水同空氣和生物膜接觸充分,生物膜更新速度快,各層生長有適應於廢水性質的不同的生物群,有利於有機物的生物降解。塔濾負荷較高,水力負荷每日每平方米可達90~150米3,有機物負荷每日每立方米達1100~2400克(BOD5)。佔地少,對沖擊負荷有較強的適應性。
② 生物轉盤。由固定在一橫軸上的若干間距很近的圓盤組成。圓盤面生長有一層生物膜,作用與生物濾池中濾料相似。圓盤是用輕質耐腐蝕、堅固而不易撓折的材料,如泡沫聚氯乙烯、泡沫聚苯乙烯、硬聚氯乙烯、玻璃鋼等材料製成。圓盤有約一半的面積浸在一個半圓形或矩形的水槽內。廢水在槽中流過時,圓盤緩慢轉動。圓盤的一部分浸入廢水時,生物膜吸附廢水中的有機物,使微生物獲得營養。當轉出水面時,生物膜又從大氣中直接吸收氧氣。如此循環反復,廢水中的有機物在需氧微生物的作用下得到氧化分解。圓盤上的生物膜也會因老化不斷地自行脫落,隨水流出,在二次沉澱池中沉澱下來。生物轉盤能處理高濃度廢水,而不會發生堵塞現象。構造與生物轉盤類似的還有生物轉筒。主體裝置是由固定在一橫軸上的若干圓筒組成,圓筒中裝填料,生物膜生長在填料表面。
③ 生物接觸氧化池(見生物接觸氧化法)。
提高生物膜法的處理效率,主要是在單位時間內適當地加大生物膜同廢水的接觸面積和充分供給所需要的氧氣。為此,有些國家在試驗研究一種流化床。這種設施以砂或活性炭等比表面積大的材料作為生物膜擔體,以沸騰狀態在廢水中分解氧化有機物。
補充
生物膜法是利用附著生長於某些固體物表面的微生物(即生物膜)進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統,其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理是,生物膜首先吸附附著水層有機物,由好氣層的好氣菌將其分解,再進入厭氣層進行厭氣分解,流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜,如此往復以達到凈化污水的目的。生物膜法具有以下特點:(1)對水量、水質、水溫變動適應性強;(2)處理效果好並具良好硝化功能;(3)污泥量小(約為活性污泥法的3/4)且易於固液分離;(4)動力費用省。
8. 微生物處理污水的方法
微生物在有氧條件下,吸附環境中的有機物,並將其氧化分解成無機物,使污水得到凈化,同時合成細胞物質。微生物在污水凈化過程,以活性污泥和生物膜的主要成分等形式存在。
(1)活性污泥法
又稱曝氣法,是利用含有好氧微生物的活性污泥,在通氣條件下,使污水凈化的生物學方法。此法是現今處理有機廢水的最主要的方法。
所謂活性污泥是指由菌膠團形成菌、原生動物、有機和無機膠體及懸浮物組成的絮狀體。在污水處理過程中,它具有很強的吸附、氧化分解有機物或毒物的能力。在靜止狀態時,又具有良好沉降性能。活性污泥中的微生物主要是細菌,占微生物總數的90%~95%。,並多以菌膠團的形式存在,具有很強的去除有機物的能力,原生動物起間接凈化作用。
活性污泥法根據曝氣方式不同,分多種方法,目前最常用的是完全混合曝氣法。污水進入曝氣池後,活性污泥中的細菌等微生物大量繁殖,形成菌膠團絮狀體,構成活性污泥骨架,原生動物附著其上,絲狀細菌和真菌交織在一起,形成一個個顆粒狀的活躍的微生物群體。曝氣池內不斷充氣、攪拌,形成泥水混合液,當廢水與活性污泥接觸時,污水中的有機物在很短時間內被吸附到活性污泥上,可溶性物質直接進入細胞內。大分子有機物通過細胞產生的胞外酶將其降解成為小分子物質後再滲入細胞內。進入細胞內的營養物質在細胞內酶的作用下,經一系列生化反應,使有機物轉化為C02、H2O等簡單無機物,同時產生能量。微生物利用呼吸放出的能量和氧化過程中產生的中間產物合成細胞物質,使菌體大量繁殖。微生物不斷進行生物氧化,污水中有機物不斷減少,使污水得到凈化。當營養缺乏時,微生物氧化細胞內貯藏物質,並產生能量,這種現象叫自身氧化或內源呼吸。
曝氣池中混合物以低BOD值流入沉澱池。活性污泥通過靜止、凝集、沉澱和分離,上清液是處理好的水,排放到系統外。沉澱的活性污泥一部分迴流曝氣池與未處理的廢水混合,重復上述過程,迴流污泥可增加曝氣池內微生物含量,加速生化反應過程。剩餘污泥排放出去或進行其他處理後繼續應用。
(2)生物膜法
該法是以生物膜為凈化主體的生物處理法。生物膜是附著在載體表面,以菌膠團為主體所形成的粘膜狀物。生物膜的功能和活性污泥法中的活性污泥相同,其微生物的組成也類似。凈化污水的主要原理是附著在載體表面的生物膜對污水中有機物的吸附與氧化分解作用。生物膜法根據介質與水接觸方式不同,有生物轉盤法、塔式生物濾池法等。
2.厭氧處理系統
在缺氧條件下,利用厭氧菌(包括兼性厭氧菌)分解污水中有機污染物的方法,又稱厭氧消化或厭氧發酵法。因為發酵產物產生甲烷,又稱甲烷發酵。此法既能消除環境污染,又能開發生物能源,所以倍受人們重視。污水厭氧發酵是一個極為復雜的生態系統,它涉及多種交替作用的菌群,各要求不同的基質和條件,形成復雜的生態體系。甲烷發酵包括3個階段:液化階段、產氫產乙酸階段和產甲烷階段。
此法主要用於處理農業和生活廢棄物或污水廠的剩餘污泥,也可用於處理麵粉廠、食品廠、造紙廠、製革廠、酒精廠、糖廠、油脂廠、農葯廠或石油化工等工廠廢水。
9. 廢水生化處理運行管理中異常問題有哪些簡述處理方法
1.廢水生抄化處理時,經常處理大量泡襲泡,導致處理效果低,目前已經有公司研發出消泡機。
2.當生化處理時,沉澱池中,懸浮物含量過多,就不能使微生物起到有效處理,所以控制懸浮物不能多於溶液比例的4分之1是解決此類問題的方法。
3.當廢水中COD含量過高或廢水被乳化,就要在生化處理前,降低含量,目前是採用厭氧好氧共同合作的處理方法。
4.當廢水中含義大量的酚或氨時,也不能進行生化處理,也要進行預處理,一般是將此類廢水進行萃取,以降低含量,並可有效回收。
10. 污水處理生化處理過程中,生物硝化過程的主要影響因素有哪些
在污水復生化處理過程中,影制響微生物活性的因素可分為基質類和環境類兩大類:
一、基質類包括營養物質,如以碳元素為主的有機化合物即碳源物質、氮源、磷源等營養物質、以及鐵、鋅、錳等微量元素;另外,還包括一些有毒有害化學物質如酚類、苯類等化合物、也包括一些重金屬離子如銅、鎘、鉛離子等。
二、環境類影響因素
(1)溫度。
(2)PH值。活性污泥系統微生物最適宜的PH值范圍是6.5-8.5,酸性或鹼性過強的環境均不利於微生物的生存和生長,嚴重時會使污泥絮體遭到破壞,菌膠團解體,處理效果急劇惡化。
(3)溶解氧。