大連馬欄河污水處理廠怎麼樣

1. 去關於污水處理廠處理的實踐報告3000個字

環境保護是我國的基本國策。世界經濟發展的實踐證明，為實現經濟的持續穩定的發展，必須解決好發展與環境保護的矛盾。隨著我國社會和經濟的高速發展，城市環境污染特別是水污染的問題日趨嚴重。城鎮生活污水的排放量逐年增加，2002年全國工業和城鎮生活廢水排放總量為439.5億噸，比上年增加1.5%。其中工業廢水排放量207.2億噸，比上年增加2.3%；城鎮生活污水排放量232.3億噸，比上年增加0.9%，其中僅有10%得到處理。[1]生活污水中含有較高的氮、磷等營養物質,未經處理直接排入江河湖海,是導致水域富營養化污染的主要原因。2002年監測數據顯示,遼河、海河水系污染嚴重，劣V類水體佔60%以上；淮河幹流水質以III-V類水體為主，支流及省界河段水質仍然較差；黃河水系總體水質較差，幹流水質以III-IV類水體為主，支流污染普通嚴重；松花江水系以III-IV類水體為主；珠江水系水質總體良好，以II類水體為主；長江幹流及主要一級支流水質良好，以II類水體為主。由於「污染性」造成的水資源短缺，已成為嚴重製約我國社會經濟持續發展的突出問題，丞待解決。目前我國水污染控制的重點已從以工業點源為主，逐步轉變為以城市污水污染為主的控制。根據預測 [2]，到2010年我國城市污水排放總量為1050億m3，城市污水處理率要達到50%，預計需新建污水處理廠1000餘座，而決定城市污水處理廠投資和運行成本的主要因素是污水處理工藝和技術的選擇，因此開發適合我國國情的、高效、低耗、能滿足排放要求、基建和運行費用低的污水處理新技術和新工藝，具有十分重要的現實意義。
二、生活污水處理工藝研究和應用領域共同關注的問題
長期以來，城市生活污水的二級生物處理多採用活性污泥法，它是當前世界各國應用最廣的一種二級生物處理流程，具有處理能力高，出水水質好等優點。但卻普遍存在著基建費、運行費高，能耗大，管理較復雜，易出現污泥膨脹、污泥上浮等問題，且不能去除氮、磷等無機營養物質。對於我國這樣一個資源不足、人口眾多的發展中國家，從可持續發展的角度來看，並不適合中國國情。由於污水處理是一項側重於環境效益和社會效益的工程，因此在建設和實際運行過程中常受到資金的限制，使得治理技術與資金問題成為我國水污染治理的「瓶頸」。歸納起來，目前在城市生活污水處理研究和應用領域，普遍存在的問題有：
（1）採用傳統的活性污泥法，往往基建費、運行費高，能耗大，管理較復雜，易出現污泥膨脹現象；工藝設備不能滿足高效低耗的要求。
（2）隨著污水排放標準的不斷嚴格，對污水中氮、磷等營養物質的排放要求較高，傳統的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主，往往需要將多個厭氧和好氧反應池串聯，形成多級反應池，通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的，這勢必要增加基建投資的費用及能耗，並且使運行管理較為復雜。
（3）目前城市污水的處理多以集中處理為主，龐大的污水收集系統的投資遠遠超過污水處理廠本身的投資，因此建設大型的污水處理廠，集中處理生活污水，從污水再生回用的角度來說不一定是唯一可取的方案。
因此，如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩餘污泥量、最方便的操作管理，以及實現磷回收和處理水回用等可持續的方向發展。已成為目前水處理技術研究和應用領域共同關注的問題，就要求污水處理不應僅僅滿足單一的水質改善，同時也需要一並考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題，且所採用的技術必須以低能耗和少資源損耗為前提。
三、生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究發展
在污水生物處理的發展和應用中，活性污泥和生物膜法一直占據主導地位。隨著新型填料的開發和配套技術的不斷完善，與活性污泥法平行發展起來的生物膜法處理工藝在近年來得以快速發展。由於生物膜法具有處理效率高，耐沖擊負荷性能好，產泥量低，佔地面積少，便於運行管理等優點，在處理中極具競爭力。
1．生物膜法凈化污水機理
污水中有機污染物質種類繁多，成分復雜。但對於生活污水來說，其有機成分歸納起來主要包括：蛋白質（40%-60%），碳水化合物（25%-50%）和油脂（10%），此外還含有一定量的尿素[3]。生物膜法依靠固定於載體表面上的微生物膜來降解有機物，由於微生物細胞幾乎能在水環境中的任何適宜的載體表面牢固地附著、生長和繁殖，由細胞內向外伸展的胞外多聚物使微生物細胞形成纖維狀的纏結結構，因此生物膜通常具有孔狀結構，並具有很強的吸附性能。
生物膜附著在載體的表面，是高度親水的物質，在污水不斷流動的條件下，其外側總是存在著一層附著水層。生物膜又是微生物高度密集的物質，在膜的表面上和一這深度的內部生長繁殖著大量的微生物及微型動物，形成由有機污染物 →細菌→原生動物（後生動物）組成的食物鏈。生物膜是由細菌、真菌、藻類、原生動物、後生動物和其他一些肉眼可見的生物群落組成。其中細菌一般有：假單苞菌屬、芽苞菌屬、產鹼桿菌屬和動膠菌屬以及球衣菌屬，原生動物多為鍾蟲、獨縮蟲、等枝蟲、蓋纖蟲等。後生動物只有在溶解氧非常充足的條件下才出現，且主要為線蟲。污水在流過載體表面時，污水中的有機污染物被生物膜中的微生物吸附，並通過氧向生物膜內部擴散，在膜中發生生物氧化等作用，從而完成對有機物的降解。生物膜表層生長的是好氧和兼氧微生物，而在生物膜的內層微生物則往往處於厭氧狀態，當生物膜逐漸增厚，厭氧層的厚度超過好氧層時，會導致生物膜的脫落，而新的生物膜又會在載體表面重新生成，通過生物膜的周期更新，以維持生物膜反應器的正常運行。
生物膜法通過將微生物細胞固定於反應器內的載體上，實現了微生物停留時間和水力停留時間的分離，載體填料的存在，對水流起到強制紊動的作用，同時可促進水中污染物質與微生物細胞的充分接觸，從實質上強化了傳質過程。生物膜法克服了活性污泥法中易出現的污泥膨脹和污泥上浮等問題，在許多情況下不僅能代替活性污泥法用於城市污水的二級生物處理，而且還具有運行穩定、抗沖擊負荷強、更為經濟節能、具有一定的硝化反硝化功能、可實現封閉運轉防止臭味等優點。
通過人工強化作用將生物膜引入到污水處理反應器中，便形成了生物膜反應器。近年來，物物膜反應器發展迅速，由單一到復合，有好氧也有厭氧，逐步形成了一套較完整的生物處理系統。
填料是生物膜技術的核心之一，它的性能對廢水處理工藝過程的效率、能耗、穩定性以及可靠性均有直接關系。
2、厭氧生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究進展
（1）、復雜物料的厭氧降解階段
在廢水的厭氧處理過程中，廢水中的有機物經大量微生物的共同作用，被最終轉化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨。在此過程中，不同的微生物的代謝過程相互影響，相互制約，形成復雜的生態系統。對復雜物料的厭氧過程的敘述，有助於我們了解這一過程的基本內容。所謂復雜物料，即指那些高分子的有機物，這些有機物在廢水中以懸浮物或膠體形式存在。
復雜物料的厭氧降解過程可以被分為四個階段。
水解階段：高分子有機物因相對分子質量巨大，不能透過細胞膜，因此不可能為細菌直接利用。因此它們在第一階段被細菌胞外酶分解為小分子。例如纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，澱粉被澱粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖，蛋白質被蛋白酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產物能夠溶解於水並透過細胞膜為細菌所利用。
發酵（或酸化）階段：在這一階段，上述小分子的化合物在發酵細菌（即酸化菌）的細胞內轉化為更為簡單的化合物並分泌到細胞外。這一階段的主要產物有揮發性脂肪酸（簡寫作VFA）、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等。與此同時，酸化菌也利用部分物質合成新的細胞物質，因此未酸化廢水厭氧處理時產生更多的剩餘污泥。
產乙酸階段：在此階段，上一階段的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質。
產甲烷階段：這一階段里，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。
在以上階段里，還包含著以下這些過程：a、水解階段里有蛋白質水解、碳水化合物的水解和脂類水解；b、發酵酸化階段包含氨基酸和糖類的厭氧氧化與較高級的脂肪酸與醇類的厭氧氧化；c、產乙酸階段里有從中間產物中形成乙酸和氫氣和由氫氣和 氧化碳形成乙酸；d、甲烷化階段包括由乙酸形成甲烷和從氫氣和二氧化碳形成甲烷。除以上這些過程之外，當廢水含有硫酸鹽時還會有硫酸鹽還原過程。復雜化合物的厭氧降解可以利用圖來表述（見圖1）
（2）厭氧生物膜法處理工藝的應用研究進展
a、厭氧濾器（AF）
厭氧濾器是60年代末由美國McCarty 等在Coulter等研究基礎上發展並確立的第一個高速厭氧反應器。傳統的好氧生物系統一般容積負荷在2KgCOD/（m3?d）以下。而在AF發明之前的厭氧反應器一般容積負荷也在4-5kgCOD/（m3?d）以下。但AF在處理溶解性廢水時負荷可高達10-15 kgCOD/（m3?d）。[4]因此AF的發展大大提高了厭氧反應器的處理速率，使反應器容積大大減少。
AF作為高速厭氧反應器地位的確立，還在於它採用了生物固定化的技術，使污泥在反應器內的停留時間（SRT）極大地延長。McCarty發現在保持同樣處理效果時，SRT的提高可以大大縮短廢水的水力停留時間（HRT），從而減少反應器容積，或在相同反應器容積時增加處理的水量。這種採用生物固定化延長SRT，並把SRT和HRT分別對待的思想推動了新一代高速厭氧反應器的發展。
SRT的延長實質是維持了反應器內污泥的高濃度，在AF內，厭氧污泥的濃度可以達到10-20gVSS/L。AF內厭氧污泥的保留由兩種方式完成：其一是細菌在AF內固定的填料表面（也包括反應器內壁）形成生物膜；其二是在填料之間細菌形成聚集體。高濃度厭氧污泥在反應器內的積累是AF具有高速反應性能的生物學基礎，在一定的污泥比產甲烷活性下，厭氧反應器的負荷與污泥濃度成正比。同時，AF內形成的厭氧污泥較之厭氧接觸工藝的污泥密度大、沉澱性能好，因而其出水中的剩餘污泥不存在分離困難的問題。由於AF內可自行保留高濃度的污泥，也不需要污泥的迴流。
在AF內，由於填料是固定的，廢水進入反應器內，逐漸被細菌水解酸化、轉化為乙酸和甲烷，廢水組成在不同反應器高度逐漸變化。因此微生物種群的分布也呈現規律性。在底部（進水處），發酵菌和產酸菌佔有最大的比重，隨反應器高度上升，產乙酸菌和產甲烷菌逐漸增多並佔主導地位。細菌的種類與廢水的成分有關，在已酸化的廢水中，發酵與產酸菌不會有太大的濃度。
細菌在反應器內分布的另一特徵是反應器進水處（例如上流式AF的內部）細菌由於得到營養最多因而污泥濃度最高，污泥的濃度隨高度迅速減少。
污泥的這種分布特徵賦予AF一些工藝上的特點。首先，AF內廢水中有機物的去除主要在AF底部進行（指上流式AF），據Young和Dahab報道[4]， AF反應器在1m以上COD的去除率幾乎不再增加,而大部分COD是在0.3m以內去除的。因此研究者認為在一定的容積負荷下,淺的AF反應器比深的反應器能有更好的處理效率。其次,由於反應器底部污泥濃度特別大，因此容易引起反應器的堵塞。堵塞問題是影響AF應用的最主要問題之一。據報道,上流式AF底部污泥濃度可高達60g/L。厭氧污泥在AF內的有規律分布還使得反應器對有毒物質的適應能力較強,可以生物降解的毒性物質在反應器內的濃度也呈現出規律性的變化,加之厭氧生物膜形成各種菌群的良好共生體系,因此在AF內易於培養出適應有毒物質的厭氧污泥。例如在處理三氯甲烷和甲醛廢水中,發現AF反應器內的污泥產生了良好的適應性,這些有毒物質的去除效果和允許的進液濃度逐漸上升。AF同時也具有較大的抗沖擊負荷能力。一般認為在相同的溫度條件下，AF的負荷可高出厭氧接觸工藝2~3倍，同時會有較高的COD去除率。
AF在應用上的問題除了堵塞和由局部堵塞引起的溝流以外，另一個問題是它需要大量的填料，填料的使用使其成本上升。由於以上問題，國外生產規模的AF系統應用也不是很多。據Le-ttinga在1993年估計，國外生產規模的AF系統大約僅有30~40個。[4]
作為升流式厭氧濾池的革新技術——厭氧膜床（S?pecial Anaerobic Film Bed, SAFB）,採用較大顆粒及孔隙率的填料代替傳統的小粒徑填料，有效地解決了反應器的堵塞問題。厭氧膜床具有如下特點：
有效克服了厭氧濾池易堵塞和出水水質差的缺點；
生物固體濃度高，因此可獲得較高的有機負荷；
在厭氧膜床內微生物通過附著在填料表面形成生物膜，以及懸浮於填料孔隙間形成細菌聚集體，因此在厭氧膜床內可以保持較高的生物量。因此可縮短水力停留時間，耐沖擊負荷能力較強；
啟動時間短，停止運行後再啟動也較容易；
不需要迴流污泥，運行管理方便；
在水量和負荷有較大變化的情況下，耐沖擊性較好。
b、厭氧流化床反應器（AFBR）
在流化床系統中依靠在惰性的填料微粒表面形成的生物膜來保留厭氧污泥，液體與污泥的混合、物質的傳遞依靠使這些帶有生物膜的微粒形成流態化來實現。
流化床反應器的主要特點可歸納如下：
流態化能最大程度使厭氧污泥與被處理的廢水接觸；
由於顆粒與流體相對運動速度高，液膜擴散阻力小，且由於形成的生物膜較薄，傳質作用強，因此生物化學過程進行較快，允許廢水在反應器內有較短的水力停留時間；
克服了厭氧濾器堵塞和溝流問題；
高的反應器容積負荷可減少反應器體積，同時由於其高度與直徑的比例大於其它厭氧反應器，因此可以減少佔地面積。
但是，厭氧流化床反應器存在著幾個尚未解決的問題。其一，為了實現良好的流態化並使污泥和填料不致從反應器流失，必須使生物膜顆粒保持均勻的形狀、大小和密度，但這幾乎是難以做到的，因此穩定的流態化也難以保證。[5]其次，一些較新的研究認為流化床反應器需要有單獨的預酸化反應器。同時，為取得高的上流速度以保證流態化，流化床反應器需要大量的迴流水，這樣導致能耗加大，成本上升。由於以上原因，流化床反應器至今沒有生產規模的設施運行。有人認為它在今後應用的前景也不大。[5]
c、厭氧附著膜膨脹床反應器（AAFEB）
厭氧附著膜膨脹床（Anaerobic Attached Film Expanded Bed）是Jewell等人在1974年研究和開發出來的一種污水處理工藝。與生物流化床相比，區別在於載體的膨脹程度。以填料層高度計，膨脹床的膨脹率約為10%~20%，此時顆粒間仍保持互相接觸，而流化床則為20%~70%。Bruce J.Alderman等[6]通過對比厭氧膨脹床、滴濾池和活性污泥法等工藝的經濟性，發現對於小型污水處理廠而言，厭氧膨脹床後續滴濾池的設計是最為經濟的選擇，能耗量少，污泥產率量低。但目前此工藝仍主要停留在小試和中試研究階段。
綜上所述，採用厭氧生物膜反應器為主體的厭氧處理技術，作為生活污水處理的核心方法，在技術上已經成熟，並且較之其它方法有獨到的一些優勢。但是，厭氧方法在濃縮營養物（氮和磷）方面效果不大，同時它僅能除去部分病源微生物。此外，殘存的BOD、懸浮物或還原性物質可能影響到出水的質量。所以厭氧生物膜反應器要成為完整的環境治理技術，合適的後處理手段必不可少。
3、好氧生物膜法處理技術——生物接觸氧化
生物接觸氧化法是由生物濾池和接觸曝氣氧化池演變而來的。早在20世紀30年代，已在美國出現生產型裝置。當時的生物接觸氧化池，填料的材質是砂石、竹木製品和金屬製品，主要用於處理低濃度、低有機負荷的污水，它克服了活性污泥法在處理此類污水時，因污泥流失而不能維持正常運行的缺點，並取得了較好的效果。進入70年代，隨著大孔徑、高比表面積的蜂窩直管填料和立體波紋塑料填料的出現，使生物接觸氧化法的應用范圍得到拓寬，它不僅可用於處理生活污水，而且可用於處理高濃度有機廢水和有毒有害工業廢水，與其他生物處理方法相比，展現出了優越性，我國在70年代開始對生物接觸氧化法進行了研究，第一座生產性試驗裝置用於處理城市污水，在處理效果、動力消耗、經濟效益和管理維護等方面都明顯優於活性污泥法。與活性污泥法比較，生物接觸氧化具有以下主要優點：①生物接觸化法以填料作為載體，供生物群棲息生長，形成穩定的生態體系，有較高的微生物濃度，一般可達10~20g/l；氧的利用率高，可達10%。具有較高的耐沖擊負荷能力和對環境變化的適應能力，剩餘污泥量少。②生物接觸氧化法可以充分利用絲狀菌的強氧化能力且不產生污泥膨脹。並且不需要象活性污泥法那樣採用污泥迴流以調整污泥量和溶解氧濃度，易於管理和操作。隨著十餘年的大量實踐，對氧化池結構形式、填料的品種和安裝方式、供氣裝置的種類和布置形式等方面進行了不斷創新、不斷優化。目前，生物接觸氧化技術已經廣泛應用處理生活污水、生活雜用水和不同有機物濃度的工業廢水。
填料是微生物棲息的場所、生物膜的載體。填料的表面生長生物膜，生物膜的新陳代謝過程使污水得利凈化。填料的性能直接影響著生物接觸氧化技術的效果和經濟上的合理性，因而填料的選擇是生物接觸氧化技術的關鍵。
填料的特性取決於填料的材質和結構形式。填料的材質應具有分子結構穩定、抗老化、耐腐蝕和生物穩定性好等特性。填料的結構形式應具有比表面積大、空隙率高、硬度高、有布水布氣和切割氣泡的功能。填料之間的空隙在外力作用下可發生變化，有利於剝落的生物膜及時排出填料區，以及填料的體積應具有可壓縮性，並在復原後不發生變形，便於運輸和安裝。
固定化載體的發展
（1）固定式填料
固定式填料以蜂窩狀及波紋狀填料為代表，多用玻璃鋼、各種薄形塑料片構成。新近有陶土直接燒結生產的陶瓷蜂窩填料，孔形為六角形，孔徑在20~100mm之間。由於比表面積小，生物膜量小，表面光滑，生物膜易脫落，填料橫向不流通，造成布氣不均勻，易堵塞以至無法正常運轉，且造價較高，近年來，此類填料已逐漸淘汰。
（2）懸掛式填料
懸掛式填料包括軟性、半軟性及組合填料、軟性填料，理論比表面積大,空隙率>90%，掛膜快，空隙的可變性使之不易堵塞，而且造價低，組裝方便，出水穩定，處理效果較好,COD和BOD5去除率達80%以上。但廢水濃度高或水中懸浮物較大時，填料絲會結團，大大減少了實際利用的比表面積，且易發生斷絲、中心繩斷裂等情況，影響使用壽命，其壽命一般為1~2年。半軟性填料，具有較強的氣泡切割性能和再行布水布氣的能力、掛膜脫膜效果較好、不堵塞；COD和BOD去除率在70-80%。使用壽命較軟性填料長。但其理論比表面積較小（87-93m2/m3）生物膜總量不足影響污水處理效果，且造價偏高。
組合式填料，是鑒於軟性、半軟性存在的上述缺點並吸取軟性填料比表面積大、易掛膜和半軟性填料不結團，氣泡切割性能好而設計的新型填料，在填料中央設計半軟性部件支撐著外圍的軟性纖維束，其平面有如盾形，故又稱盾式填料。其比表面積1000~2500 m2/m3，空隙率98%-99%，具有掛膜快，生物總量大，不結團等優點。污水處理能力優於軟性、半軟性填料，在正常水力負荷條件下COD去除率70%-85%，BOD5去除率達80%~90%，與之類似的還有燈籠式（或龍式）和YDT彈性立體填料。
（3）分散式填料
分散式填料包括堆積式、懸浮式填料，種類繁多。特點是無需固定和懸掛，只需將之放置於處理裝置之中，使用方便，更換簡單。北京曉清環保公司的多孔球形懸浮填料和北京桑德公司的SNP無剩餘污泥懸浮填料等，具有充氧性能好，掛膜快，使用壽命長等優點。江西萍鄉佳能環保工程公司新近開發的堆積式填料—球形輕質陶料，填料粒徑2~4 mm，有巨大的比表面積，使反應器中單位體積內可保持較高的生物量，而且填料上的生物膜較薄，其活性相對較高，具有完全符合曝氣生物濾池填料的國際性能標准，在法國承建的我國大連馬欄河污水處理廠使用，這是我國新型填料開發的一項重大突破。
四、水解酸化—好氧活性污泥工藝在生活污水處理中的應用
城市污水經厭氧處理後，在現有的技術條件下，要達到二級出水標准，需要相當長的停留時間，結果使厭氧處理雖然在運行管理費用上佔有優勢，但在基建投資上卻失去了競爭力。因此從微生物和化學角度講，厭氧處理僅僅提供了一種預處理，它一般需要後處理方能滿足新的污水排放標准。印度和南美國家在積極推廣應用厭氧生活污水處理技術的同時，普遍意識到由於厭氧處理後氮和磷基本上沒有去除，因此對厭氧出水進一步處理很有必要。缺乏合適的後處理技術，是導致厭氧生物處理技術在生活污水處理領域應用緩慢的主要原因之一。雖然已有的小試實驗結果表明，兩級厭氧系統組合可以獲得良好的處理效果。但目前，在實際生產中，應用最為廣泛的仍然是厭氧與好氧組合系統。在印度，氧化塘是最常用的後處理方法。經厭氧、氧化塘兩級處理後的出水BOD5、CODcr和TSS去除率分別為87%、81%和90%。在巴西NovaVista市的7000人生活污水處理工程中，以及哥倫比亞Bucarmanga鎮的160000人生活污水處理工程中，後處理均採用的是兼性氧化塘。在墨西哥的厭氧生活污水處理工程中，後處理方法比較多樣化，二沉池＋氯消毒、淹沒濾池＋二沉池＋氯消毒、氧化溝等，最後直接排入城市污水管網或用於農灌。在日本，城鎮生活污水一般採用厭氧消化＋好氧活性污泥法聯合處理、厭氧濾池＋好氧濾池以及厭氧濾池＋接觸氧化法組合處理。並且最新研製的具有脫氮除磷功能的高級型JOHKASO小型家用生活污水凈化器系統，廣泛應用於分散處理生活污水方面。[7]厭氧和好氧生物處理技術的組合能夠有效的去除大部分有機和無機污染物。厭氧生物專家G·Lettinga教授斷言厭氧處理生物技術如果有合適的後處理方法相配合，可以成為分散型生活污水處理模式的核心手段，這一模式較之於傳統的集中處理方法更具有可持續性和生命力，尤其適合發展中國家的情況。[8]
厭氧-好氧組合處理工藝，充分發揮了厭氧技術節能、好氧技術高效的優勢，成為目前污水處理工藝發展的主要趨勢。在國外，由上流式厭氧污泥床反應器（UASB）和好氧生物膜反應器組成的厭氧—好氧組合處理工藝一直是研究的重點，[9，10，11]並針對組合工藝的硝化/反硝化性能和動力學機理展開了較為深入的研究。[12，13]近年來，Ricardo Franci Goncalves等[14，15]進行的小試和中試的研究結果表明，採用UASB和淹沒式曝氣生物濾池（BF）組合工藝處理生活污水，兩段HRT分別為6h和0.17h時系統對CODcr 、BOD5 和SS去除率均在90%以上，並且該組合系統相對單一的UASB污水處理系統而言，有更好的穩定出水水質的作用。當BF段的污泥迴流至UASB段時，厭氧反應器內有機物甲烷化的能力提高，使產氣量增加、剩餘污泥量減少，可以減少甚至省去污泥濃縮池和消化池。
由於以UASB為主體的厭氧-好氧組合處理工藝,受溫度的影響較大,特別是在低溫條件下,系統的性能不能得到充分的發揮。Igor Bodik等[16]通過中試試驗研究了厭氧折流板生物濾池反應器和淹沒式曝氣生物濾池組合工藝低溫下處理生活污水時的脫氮性能。系統經過一年的運行，在厭氧段和好氧段的水力停留時間分別為15 h和4h的條件下，即使環境溫度低於10℃（平均氣溫5.9℃），對CODcr、BOD5和SS的去除率仍達80%左右。低溫使硝化的活性受到一定的影響，溫度在4.5-23℃范圍內，TKN的去除率在46.4-87.3%間變化,並且該系統也具有一定的反硝化功能，為低溫環境下生活污水的脫氮處理提供了參考。

2. 食品加工論文範文

食品加工質量安全管理工作是保障企業產品質量安全符合質量標準的關鍵、是維護企業市場信譽的關鍵,是企業在現代激烈市場競爭中贏得市場競爭力的關鍵。下面是我為大家推薦的食品加工論文，供大家參考。

食品加工論文 範文 一：食品工業泡沫分離技術的應用

泡沫分離又稱泡沫吸附分離技術，是以氣泡為介質，以各組分之間的表面活性差為依據，從而達到分離或濃縮目的的一種分離 方法 [1].20世紀初，泡沫分離技術最早應用於礦物浮選，後來應用於回收工業廢水中的表面活性劑.直到20世紀70年代，人們開始將泡沫分離技術應用於蛋白質與酶的分離提取[2-3].目前，在食品工業中，泡沫分離技術已經應用於蛋白質與酶、糖及皂苷類有效成分的分離提取.由於大部分食品料液都有起泡性，泡沫分離技術在食品工業中的應用將越來越廣泛.

1泡沫分離技術的原理及特點

1.1泡沫分離技術的原理

泡沫分離技術是依據表面吸附原理，基於液相中溶質或顆粒之間的表面活性差異性.表面活性強的物質先吸附於分散相與連續相的界面處，通過鼓泡形成泡沫層，使泡沫層與液相主體分離，表面活性物質集中在泡沫層內，從而達到濃縮溶質或凈化液相主體的目的.

1.2泡沫分離技術的特點

1.2.1優點

(1)與傳統分離稀濃度產品的方法相比，泡沫分離技術設備簡單、易於操作，更加適合於稀濃度產品的分離.(2)泡沫分離技術解析度高，對於組分之間表面活性差異大的物質，採用泡沫分離技術分離可以得到較高的富集比.(3)泡沫分離技術無需大量有機溶劑洗脫液和提取液，成本低、環境污染小，利於工業化生產.

1.2.2缺點

表面活性物質大多數是高分子化合物，消化量比較大，同時比較難回收.此外，溶液中的表面活性物質濃度不易控制，泡沫塔內的返混現象會影響到分離效果[4].

2泡沫分離技術在食品工業中的應用

2.1蛋白質的分離

在分離蛋白質的過程中，表面活性差異小的蛋白質，吸附效果受到氣-液界面吸附結構的影響，因此蛋白質表面活性的強度是考察泡沫分離效果的主要指標.譚相偉等[5]研究了牛血清蛋白與酪蛋白在氣-液界面的吸附，並發現酪蛋白對牛血清蛋白在氣-液界面處的吸附有顯著影響.此後，Hossain等[6]利用泡沫分離技術對β-乳球蛋白和牛血清蛋白進行分離富集，結果得到96%β-乳球蛋白和83%牛血清蛋白.Brown等[7]採用連續式泡沫分離技術從混合液中分離牛血清蛋白與酪蛋白，結果表明酪蛋白的回收率很高，而大部分的牛血清蛋白留在了溶液中.Saleh等[8]研究了利用泡沫分離法從乳鐵傳遞蛋白、牛血清蛋白和α-乳白蛋白3種蛋白混合液中分離出乳鐵傳遞蛋白，在牛血清蛋白和α-乳白蛋白的混合液中加入不同濃度的乳鐵傳遞蛋白，並不斷改變氣速，優化了最佳工藝條件.結果得出：在最佳工藝條明閉件下，87%的乳鐵傳遞蛋白留在溶液中，98%牛血清蛋白和91%α-乳白蛋白存在於泡沫夾帶液中.由此可見，利用泡沫分離法可以有效地從3種蛋白質激禪裂混合液中分離出乳鐵傳遞蛋白.Chen等[9]利用泡沫分離技術從牛奶中提取免疫球蛋白.考察了初始pH值、初始免疫球蛋白濃度、氮流量、柱的高度及發泡時間等因素對反應的影響，結果表明：採用泡沫分離方法可以有效地從牛奶中分離出免疫球蛋白.Liu等[10]從工業大豆廢水濃縮富集大豆蛋白，最佳工藝條件:溫度為50℃，pH值為5.0，空氣流量為100mL?min-1，裝載液體高度為400mm，得到大豆蛋白富集比為3.68.Li等[11]為了提高泡沫析水性，研發了一種新型的利用鐵絲網進行整裝填料的泡沫分離塔，利用鐵絲網整體填料塔泡沫分離法對牛血清蛋白進行分離.通過研究填料對氣泡大小、持液量、富集比和在不同條件下以牛血清蛋白水溶液作為一個參考物的有效收集率的影響，評價填料的作用.結果表明，填料可以加速氣泡破裂、減少持液量、提高泡沫析水性和牛血清蛋白的富集比.研究表明，在積液量為490mL，空氣流速為300mL?min-1，牛血清蛋白初始濃度為0.10g?L-1，填料床高度為300mm和初始pH值為6.2的條件下，最佳的牛血清蛋白富集比為21.78，是控制塔條件下富集比的2.44倍.劉海彬等[12]以桑葉為原料，採用泡沫分離法對襲明桑葉蛋白進行分離，並分析了影響分離效果的主要因素，結果測得桑葉蛋白回收率為92.50%、富集比為7.63.由此可見，利用泡沫分離法對桑葉進行分離可得到含量較高的桑葉蛋白.與傳統的葉蛋白分離方法如酸(鹼)熱法、有機溶劑法相比較[13-14]，泡沫分離法分離效果好，避免了加熱導致蛋白質變性以及減少有機溶劑帶來的環境污染等問題.李軒領等[15]以亞麻蛋白濃度、NaCl濃度、原料液pH值以及裝液量為主要考察因素，用響應面法優化了從未脫膠亞麻籽餅粕中泡沫分離亞麻蛋白的工藝條件.在最佳工藝條件下，得到95.8%的亞麻蛋白質，而多糖的損失率僅為6.7%.可見，採用泡沫分離技術可以從未脫膠亞麻籽餅粕中有效分離出亞麻蛋白.

2.2酶的分離

蛋白質屬於生物表面活性劑，包含極性和非極性基團，在溶液中可選擇性地吸附於氣-液界面.因此，從低濃度溶液中可泡沫分離出酶和蛋白質等物質.Linke等[16]研究了從發酵液中泡沫分離胞外脂肪酶，考察了通氣時間、pH值及氣速等主要因素對回收率的影響，研究得出通氣時間為50min、pH值為7.0及氣速為60mL/min時，酶蛋白回收率為95%.Mohan等[17]從啤酒中泡沫分離回收酵母和麥芽等，結果表明，分離酵母和麥芽所需的時間不同，而且低濃度時更加容易富集.Holmstr[18]從低濃度溶液中泡沫分離出澱粉酶，研究發現在等電點處鼓泡，泡沫夾帶液中的澱粉酶活性是原溶液中的4倍.Lambert等[19]採用泡沫分離技術考察了β-葡糖苷酶的pH值與表面張力之間的關系，研究表明，纖維素二糖酶和纖維素酶的最佳起泡pH值分別為10.5和6~9.Brown等[7]利用泡沫分離技術對牛血清蛋白與溶菌酶以及酪蛋白與溶菌酶的混合體系分別進行了分離純化的研究.結果表明，溶菌酶不管與牛血清蛋白混合還是與酪蛋白混合，回收率都很低，但是由於溶菌酶可提高泡沫的穩定性，從而提高了牛血清蛋白與溶菌酶的回收率.Samita等[20]對牛血清蛋白與酪蛋白、牛血清蛋白與溶菌酶兩種二元體系分別進行了研究，發現在牛血清蛋白與酪蛋白的蛋白質二元體系中酪蛋白在氣-液界面處的吸附佔了大部分的氣-液界面，從而阻止了牛血清蛋白在氣-液界面處的吸附.而在牛血清蛋白與溶菌酶的二元體系中，研究表明溶菌酶提高了牛血清蛋白的回收率，同時提高了泡沫的穩定性.針對這種現象，Noble等[21]也採用泡沫分離法分離牛血清蛋白與溶菌酶的二元體系，研究發現泡沫夾帶液中存在少量的溶菌酶，提高了泡沫的穩定性，牛血清蛋白溶液在低濃度下本來不能產生穩定泡沫，溶菌酶的存在使得其也能產生穩定的泡沫.這些研究表明，泡沫分離技術可以在較低的濃度下分離具有表面活性的蛋白質，為泡沫分離技術在蛋白質分離中的應用研究開辟了新的領域.國內泡沫分離技術已應用在酶類物質分離中，范明等[22]設計了泡沫分離裝置，利用泡沫分離技術分離脂肪酶模擬液和實際生產生物柴油的水相脂肪酶溶液，對水相脂肪酶進行回收並富集.考察了通氣速度、進料酶濃度及水相脂肪酶溶液中pH值等主要因素對分離效果的影響，當通氣速度為10L/(LH)、進料酶濃度為0.2g/L、pH值為7.0時，蛋白和酶活回收率接近於100%，富集比為3.67.研究表明，初始脂肪酶濃度對泡沫分離的富集比和蛋白回收率有顯著影響，pH值對富集比、蛋白和酶活回收率無顯著影響，而氣速是影響蛋白回收速率的一個重要因素.回收水相脂肪酶的過程中酶活性無損失.可見，泡沫分離是一個回收液體脂肪酶的有效方法[22].

2.3糖的分離

糖一般存在於植物和微生物體內，可根據糖與蛋白質或者其他物質的表面活性差異性，利用泡沫分離技術對糖進行分離提取[23].Fu等[24]採用離心法從基隆產的甘薯塊中分離提取可溶性糖和蛋白，得到的回收率分別為4.8%和33.8%;而採用泡沫分離法時，可溶性糖和蛋白的回收率分別為98.8%和74.1%.Sarachat等[25]採用泡沫分離法富集假單胞菌生產的鼠李糖脂，最佳工藝條件下得到鼠李糖脂97%，富集比為4.__洲[26]利用間歇式泡沫分離法從美味牛肝菌水提物中分離牛肝菌多糖，考察了pH值、原料液濃度、空氣流速、表面活性劑用量及浮選時間等主要因素對分離效果的影響，以回收率為指標評價分離的效果，並優化了分離牛肝菌多糖的工藝條件.在最佳工藝條件下，牛肝菌多糖回收率為83.1%.國內關於食用菌多糖的提取一般利用水提醇析法，但是該法需要消耗大量的乙醇，操作周期長，能耗大[27-28]，而泡沫分離法具有快速分離、設備簡單、操作連續、不需高溫高壓及適合分離低濃度組分等優勢，因此間歇式泡沫分離法是提取食用菌多糖的一種有效方法.

2.4皂苷類有效成分的分離

皂苷包含親水性的糖體和疏水性的皂苷元，具有良好的起泡性，是一種優良的天然非離子型表面活性成分，因此可採用泡沫分離法從天然植物中分離皂苷[29].泡沫分離法已廣泛用於大豆異黃酮苷元、人參皂苷、無患子皂苷、竹節參皂苷、文冠果果皮皂苷等有效成分的分離.

2.4.1大豆異黃酮苷元的分離Liu等[10]

採用泡沫分離與酸解方法從大豆乳清廢水中分離大豆異黃酮苷元，指出從工業大豆乳清廢水中提取的異黃酮苷元主要以β-苷元的形式存在，並利用傅里葉變換紅外光譜分析發現大豆異黃酮和大豆蛋白以復合物的形式存在.研究結果表明，利用泡沫分離技術可以從大豆乳清廢水中有效地富集大豆異黃酮，分離出大豆異黃酮苷元和β-苷元.

2.4.2無患子總皂苷的分離魏鳳玉等[30]

分別採用間歇和連續泡沫分離法分離純化無患子皂苷，利用正交試驗，考察了原始料液濃度、氣體流速、溫度、pH值等因素對無患子皂苷回收率的影響，確定了泡沫分離最佳工藝條件.林清霞等[31]採用泡沫分離技術分離純化無患子皂苷，利用紫外分光光度計測定無患子皂苷含量，通過富集比、純度及回收率判斷分離純化的效果.在進料濃度為2.0g/L、進料量為150mL、氣速為32L/h、溫度為30℃、pH值為4.3時，得到富集比為2.153，純度與回收率分別為74.68%和79.19%.研究結果表明：無患子皂苷的回收率隨著進料濃度的增大而減小，隨著氣速、進料量的增大而增大;富集比隨著進料濃度、氣速及進料量的增大而減小，pH值對富集比的影響較小;純度隨著進料濃度、氣速的增大而降低，進料量、pH值對純度的影響較小.

2.4.3竹節參總皂苷的分離

竹節參的主要成分皂苷是一種優良的天然表面活性劑，而竹節參中的竹節參多糖、無機鹽及氨基酸等是非表面活性劑，因此可根據表面活性的差異，採用泡沫分離技術對竹節參皂苷進行分離純化[32-34].張海濱等[35]考察了氣泡大小、pH值、原料液溫度及電解質物質的量濃度等主要因素對泡沫分離竹節參總皂苷的影響，以富集比、純度比及回收率等為指標分析分離純化的效果，得出最佳工藝條件：氣泡直徑為0.4~0.5mm，pH值為5.5，溫度為65℃，電解質NaCl濃度為0.015mol?L-1.在最佳工藝條件下，總皂苷富集比為2.1，純度比為2.6，回收率為98.33%，能夠得到較好的分離.張長城等[36]研究了利用泡沫分離技術對竹節參中皂苷進行分離純化的方法與條件，指出泡沫分離技術分離純化竹節參皂苷具有產品回收率高、工藝簡單、能耗低及不使用有機溶劑等優點，為竹節參皂苷的開發利用提供了技術支持.

2.4.4文冠果果皮皂苷的分離

文冠果籽油是優質的食用油，含油率達35%～40%[37]，同時可作為生物柴油的原料.文冠果果皮含有皂苷1.5%～2.4%.研究表明，文冠果果皮皂苷具有抗腫瘤、抗氧化及抗疲勞等功效[38].文冠果果皮皂苷的開發利用帶來的附加價值可以有效地降低生物柴油的生產成本.在生產生物柴油的過程中需要處理大量的果皮，因此需要尋求一種簡單可行、成本低、收率高以及對環境污染小的皂苷分離方法.吳偉傑等[39]使用自製起泡裝置，研究了泡沫分離技術分離文冠果果皮總皂苷的可行性及最佳反應條件.研究得出泡沫分離文冠果皂苷的最佳工藝條件為：料液氣體流速為2.5L?min-1，初始濃度為2mg?mL-1，溫度為20℃，pH值為5.與泡沫分離人參、三七等皂苷的氣體流速相比較，文冠果果皮的氣體流速較低，這樣可以更大限度地降低能耗、節約成本.同時，泡沫分離文冠果果皮皂苷可在室溫條件下進行，降低了加熱所需的能耗.此外，由於文冠果果皮皂苷的水溶液pH值在5左右，泡沫分離時無需調節pH值.在最佳工藝條件下，得到富集比為3.05，回收率為60.02%，純度為63.35%.研究表明，泡沫分離文冠果果皮皂苷可以達到較高的富集比、回收率和純度，對於大力開發利用生物能源、綜合利用文冠果以及降低生物柴油的成本有著重要意義.

3展望

泡沫分離技術是一種很有發展前景的新型分離技術，在食品工業中的應用將會越來越廣泛，今後在天然產物及稀有物質的分離提取等方面有著更加廣泛的應用.同時，泡沫分離技術也存在一定的局限性，為促進泡沫分離技術在食品工業中的應用發展，應該在以下方面進行深入研究：(1)對泡沫分離復雜物料實際分離過程的泡沫形成情況建立理論模型，對標准表面活性劑的分離提取建立標准資料庫，對標准表面活性劑和非表面活性物質間的分離建立指紋圖譜;(2)如何減少泡沫分離非表面活性物質時的表面活性劑消耗量;(3)如何解決泡沫分離高濃度產品時回收率低的問題;(4)目前泡沫分離設備存在局限性，應研究開發新型的適合食品工業分離的泡沫分離設備，提高泡沫分離的效果[40].

食品加工論文範文二：食品工業廢水處理節能研究

食品工業包括製糖、釀造、肉類、乳品加工等，食品工業的廢水主要來源於原料的處理、洗滌、脫水、過濾、脫酸、脫臭和蒸煮過程中產生的，這些廢水含有大量的有機物、蛋白質、有機酸和碳水化合物，具有很強的耗氧性，如果不經處理直接排入水體會大量消耗水中的溶解氧，從而造成水體缺氧，造成水生生物的死亡。食品工業廢水油脂含量高，多伴隨大量懸浮物隨廢水排出，其中動物性食品加工排出的廢水還可能含有病菌，此外，這些廢水還含有銅、錳、鉻等金屬離子。近年來，隨著食品加工業的快速發展，每年由此產生的廢水量也呈現快速增長態勢，許多廢水未經有效處理便被直接排放，給環境產生了十分嚴重的破壞。因此，探討食品工業廢水處理對於生態環境保護具有非常重要的現實意義。

1食品工業廢水處理工藝現狀

目前，國內外對於食品工業廢水的處理過程中主要採用的是生物處理工藝，其中主要包括有好氧生物處理工藝、厭氧生物處理工藝，以及由好氧生物處理工藝與厭氧生物處理工藝相結合的處理工藝。在好氧生物處理工藝方面，主要有活性污泥法(目前實際應用較為廣泛的主要有SBR法)和生物膜法(具有代表性的是曝氣生物濾池法)。由於厭氧生物處理工藝相較於好氧生物處理工藝無論在後期的運行管理費用還是前期的基建投資方面的費用都有較大優勢，其中比較具有典型的處理工藝有厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)工藝、第三代厭氧處理工藝———厭氧內循環反應器(IC)被廣泛應用到了食品工業廢水處理中。此外，厭氧生物處理工藝在處理食品工業廢水方面具有良好的處理效果[1]。

2各種工藝特點及應用效果分析

目前國內外，食品工業廢水的處理以生物處理[2]為主。在實際中運用較廣，技術較為成熟的主要有厭氧接觸法、厭氧污泥床法、淺層曝氣、延時曝氣、曝氣沉澱池法等等。

2.1好氧生物處理工藝

好氧生物處理是在不斷供氧的環境中，利用好氧微生物來氧化有機物。在好氧過程中，微生物對復雜的有機物進行分解，一部分被轉化為穩定的無機物CO2、H2O和NH3，一部分則由微生物合成為新細胞，最後去除污水中的有機物。

2.1.1SBR法，即間歇式活性污泥系統(又叫序批式間歇活性污泥法)。SBR法目前在國內外應用較為廣泛，生物反應池中集中了生物降解過程、沉澱過程以及污泥迴流功能為一體，這種工藝比較簡單，它是在以前間歇式活性污泥工藝基礎上發展來的一種新工藝，採用SBR法處理廢水的運行過程一般包括了進水、充氧曝氣、靜止沉澱、排水和排泥五個步驟。與連續性活性污泥工藝相比，該工藝具有的有點主要有：曝氣池兼具二沉池的功能，不設二沉池，也沒有污泥迴流設備，系統結構簡單，易於管理;耐沖擊負荷，一般無需設置調節池;反應推動力大，較為簡便的得到優質出水水質;污泥沉澱性能好，SVI值較低，便於自控運行，後期維護管理也較為簡便。居華[3]通過SBR法在醬油、醬菜食品廢水處理中的應用研究後得出，原廢水CODcr在2000mg/L～4000mg/L范圍內，經SBR法處理後出水水質得到了二級標准，去除率達96%以上，沒有出現污泥膨脹現象，而且操作管理方便，佔地面積小，運行的費用也低。

2.1.2BAF法，即曝氣生物濾池法。這種工藝最早可以追溯上個世紀80年代，是由歐美等國家應用和發展起來的，大連馬欄河污水處理廠是我國最早採用BAF工藝。該工藝是在生物接觸工藝基礎上，在濾池中填裝陶粒、石英砂等粒狀填料，以填料及其附著生產生物膜為介質，發揮生物的代謝功能，通過物理過濾功能，發揮膜和填料的截留吸附作用從而實現污染物的高效處理。廖艷[4]等採用混凝—ABR與曝氣生物濾池(BAF)聯合處理工藝，對某市肉聯廠高濃度廢水化學需氧量和氨氮的去除研究後發現，化學需氧量和氨氮的去除效果從原水時的1500mg/L～4500mg/L、30mg/L～85mg/L，經處理後出水COD<100mg/L，氨氮<50mg/L，達到了國家一、二級排放標准，取得良好的環境和社會效益。

2.1.3MBR法，即膜生物反應器法。是上個世紀90年代逐漸發展起來的一種廢水處理技術，該工藝是將膜組件替代傳統的二沉池，實現固相和液相分離。其實質是把細菌和微生物以生物膜的方式附著在固體表面上，以污水中的有機物為營養物進行新陳代謝和生長繁殖，從而達到實現凈化污水的效果。該工藝具有較強的抗沖擊力，對水質和水量變化具有較強適應性;污泥產量較低且沉降性能優，易於固液分離;對於低濃度污水也可以進行處理，在正常運行時可以把原水中的BOD5由20mg/L～30mg/L降至5mg/L～10mg/L;運行費用也不高，管理方便。張亮平，王峰[5]以MBR在湖北某食品廠廢水處理中的應用為例進行研究後發現，採用MBR-活性炭-殺菌聯合工藝，出水COD和BOD的去除率達到了99%以上，系統工藝能耗低，運行穩定。

2.2厭氧生物處理工藝

在食品廢水處理過程中，厭氧處理法與好氧處理法相比由於產生的污泥少，動力流耗小，管理簡便，既能節能又能降低成本，逐漸在高濃度有機廢水行業———食品工業廣泛推崇。

2.2.1UASB法，即升流式厭氧污泥床法。該種工藝是由高活性厭氧菌體構成的粒狀污泥，在UASB裝置內隨上升的氣流呈向上流動的狀態。處理效率高、性能可靠、能耗低，也不需要填料和載體，運行成本低等優點，既可以處理高負荷廢水，也不會產生堵塞等優點。也是當前應用最為廣泛的高速反應器之一。王煒，何好啟[6]研究發現，食品廢水經由UASB+接觸氧化法工藝處置後，CODcr、BOD5、SS和植物油由原水濃度的1170mg/L、570mg/L、600mg/L、150mg/L，處置後的效果為60.2mg/L、15.5mg/L、40mg/L和3mg/L，出水水質達到了《污水綜合排放標准》中的一級標准，且工程的經濟運行效益也良好，總運行費用約為0.54元/m3，工藝佔地小，處理成本低，運行方式靈活，值得推廣。

2.2.2EGSB反應器，即膨脹顆粒污泥床反應器。該工藝是在UASB基礎上發展起來的一種新厭氧工藝，與UASB工藝相比，EGSB增加了出水的迴流，提升了反應器中水流的速度，其速度可以達到5m/h～10m/h，比UASB的0.6m/h～0.9m/h高出近10倍。李克勛[7]等以天津某澱粉廠採用EGSB處理澱粉廢水為例，EGSB的厭氧反應器對COD的去除率超過了85%，出水水質達到了國家一級排放標准，大量有機物被去除，後續單元的處理壓力被減輕，此外，厭氧反應器的介入使用，可以產生沼氣作為能源進行二次利用，降低運行費用(總運轉費用為0.73元/m3?d)，具有良好的環境效益和社會效益。

2.2.3ASBR法，即厭氧序批式活性污泥法。ASBR厭氧序批式活性污泥法最早誕生於上世紀90年代的美國，是在SBR基礎上發展起來的，該工藝的顯著特點是以序批間歇運行，按次序分為進水、反應、沉澱和排水四個步驟，與連續流厭氧反應器相比，該工藝由於不需要大阻力的配水系統，因此極大地減少了系統的能耗，也不會產生斷流和短流，運行靈活，抗擊能力較強，實現厭氧功能，也同時兼有了SBR的優點。

3厭氧生物處理工藝優勢分析

與好氧生物處理工藝相比，在食品工業廢水處理方面，厭氧生物處理工藝具有很多優勢：工藝運行時污泥的剩餘量非常少，由於不需要附加氧源而降低運行管理費用;食品工業廢水有機物濃度高，而厭氧生物處理工藝擁有良好的抗高濃度有機物的沖擊負荷力優勢，能夠做到間接性排放;另外，厭氧生物處理工藝能夠產生沼氣，實現資源的二次利用，真正實現了 變廢為寶 ，降低能耗，因此，厭氧處理工藝在食品工業廢水處理中是一種節能型廢水處理工藝。作為低能耗而且能夠產生二次能源的厭氧生物處理工藝必將成為食品工業廢水處理的主流方向[8]。

3. 曝氣生物濾池的發展前景

世界上首座曝氣生物濾池於1981年在法國投產，隨後在歐洲各國得到廣泛應用。美國和加拿大等美洲國家在20世紀80年代末引進此工藝，日本、韓國和中國台灣也先後引進了此項技術。世界上較大的環保公司如法國得利滿公司、德國菲力普穆勒公司、法國VEOLIA公司均把它作為拳頭產品在全世界推廣。在中國內地，曝氣生物濾池正處於推廣階段。大連市馬欄河污水處理廠是我國第一個採用曝氣生物濾池工藝的城市污水處理廠（由東北市政院設計），廣東新會東郊污水處理廠採用了水解——曝氣生物濾池污水處理工藝（由中冶馬院設計）。 我國一部分工業廢水的處理也採用了此項技術。國內許多科研設計單位對曝氣生物濾池也進行了試驗研究。隨著曝氣生物濾池在世界范圍內不斷推廣和普及，很多學者在其結構形式、功能、啟動和濾料等方面進行了具體的研究，取得了很多成果。
問題前景
作為一種嶄新的水處理工藝——曝氣生物濾池正處在推廣之中。根據研究和應用情況，今後仍有很多問題有待研究：
生物膜的特點及其快速啟動的方式；生物氧化功能和過濾功能之間的相互關系；反沖洗過程中生物膜的脫落規律；進一步拓寬曝氣生物濾池的應用范圍，研究其在水深度處理、微污染源水處理、難降解有機物處理、低溫污水的硝化、低溫微污染水處理問題中如何與其他工藝相結合。
曝氣生物濾池中核心介質――濾料的研究也會促進該工藝在中國的應用的范圍，BIOSTYR、Biofor兩種工藝功能比較強大，但在中國大范圍的應用仍存在問題，如專利問題，再有它們從投資上都比較大，這也阻礙了這兩種工藝在中國的大范圍的應用。
所以特種濾料的的研究與生產的國產化將是曝氣生物濾池在國內大范圍的應用的關鍵。

4. 曝氣生物濾池的應用范圍

曝氣生物濾池的應用范圍較為廣泛，其在水深度處理、微污染源水處理、難降解有機物處理、低溫污水的硝化、低溫微污染水處理中都有很好的、甚至不可替代的功能。
在低溫污水中，西寧第二污水處理廠由於冬季最低水溫約6℃，為了解決硝化問題，在可行性研究報告報告中就推薦了曝氣生物濾池+A2/O處理工藝。
在廣東新會4萬立方米/噸污水處理廠（BOT特許權項目）項目中，首次應用於國內生活污水處理工程中並獲得成功，其工藝為水解+二級曝氣生物濾池（設CN池與N池二級），該項目已經投產運行。
在難降解有機物處理中，青島啤酒（徐州金波）有限公司廢水處理工程中，再用了水解酸化+曝氣生物濾池處理工藝，從運行上看，選用的工藝是滿足要求的。
在中水回用中，大連馬欄河污水處理廠工程，採用的是法國得利滿A3D+BIOFOR工藝技術，出水水質達到三級標准，日處理污水12萬噸，其中4萬噸出水可回用於城市綠化，建築施工，工業等。
山西臨汾中水回用工程中，二級處理的出水作為水源，為了解決其氨氮這一指標，該工程採用曝氣生物濾池作為預處理單元。
在國內，豬場糞便污水處理工程，印染廢水處理工程，腸衣加工廢水處理工程，澱粉廢水處理工程等中都有應用。

5. 火山岩濾料和陶粒濾料哪個效果更好能不能詳細的介紹一下自己的產品

火山岩濾料為天然濾料，經過人工燒結破碎、篩選而成。陶粒濾料一般又分頁岩陶粒和粘土陶粒，是以煤粉和粘土加少量造孔劑經過高溫燒結而成。
作為BAF的生物載體，濾料的選擇關繫到生物濾池能否高效運行和甚至成功運行的關鍵。就火山岩濾料和陶粒濾料而言，在我們設計的工程中都有採用，就其比較，通過目前已經運行的十餘座污水處理廠的綜合情況來看，以火山岩濾料為好，其優點主要表現在抗板結能力和孔隙率大兩個方面：
濾料的板結少
由於BAF濾料板結帶來諸多的嚴重問題，在運行過程的濾料板結現象已經成為部分污水廠運營者最感最為頭痛的問題，也是BAF設計過程中要注意的主要問題之一。
根據現在的使用經驗看來，火山岩濾料和陶粒濾料在使用過程中抗板結的能力方面是有差異的。在採用火山岩濾料的的污水處理廠中，如四川西昌市瓊海污水處理廠、四川自貢貢井污水和大連馬欄河污水處理廠運行一直正常，沒有板結現象發生，而採用陶粒濾料的四川眉山市污水處理廠、廣東江門污水處理廠則時有濾料板結現象發生，到現在為止，四川某4萬m3/天的污水處理廠還在被濾料板結的問題所困繞。
在如何防止濾料板結的問題上，在開始的工程設計中我們也傾向於採用規則的陶粒(主要考慮的是火山岩不規則，處於堆積狀態的濾料由於外表面突起更多咬合面積增加，更容易導致濾料板結，相反，相對於規則(圓形)的陶粒板結的可能應該小些)但是，由於大連馬欄河污水處理廠採用的火山岩濾料運行一直正常，在有些工程中我們也採用了火山岩濾料。在工程陸續投產後才發現兩種濾料抗板結的能力與我們預計的恰好相反，經過反復對兩種濾料的研究、對比，最後發現應該是陶粒顆粒之間重量差異大，造成長期沖洗不徹底後形成板結。
按一般要求，陶粒濾料要達到BAF的要求的比重和孔隙率，在生產過程中要大量加粉煤灰和造孔劑(根據資料，一般是粉煤灰50%左右，粘土45% 左右，造孔劑5%)，但是在實際生產過程中受技術條件的影響，大多數廠家按照上述要求生產出來的濾料強度可能不夠，於是少加粉煤灰和造孔劑，最終造成陶粒比重大和孔隙率低，再加上粒徑差異(BAF一般要求為3-6mm)，顆粒之間的重量差異進一步加大。在濾池沖洗時，在同樣的沖洗強度下，濾料(特別是下層顆粒直徑大的濾料)由於重量大，流化速度小，相互摩擦的程度不夠，長期沖洗不幹凈，最終導致板結，這可以從濾池板結後清掏濾池時觀察的情況得到證實。
火山岩濾料基本無板結現象產生，是由於其孔隙率大，比重輕、同樣的粒徑分布濾料顆粒之間重量差異小，沖洗時相對均勻，板結的可能性也就大大降低。
孔隙率大，富集的生物量大，有機負荷高
火山岩孔隙率大不但可以減輕其比重，還可以使其固定更多的生物量，提高單位濾料有機負荷。
從目前市場上供應的火山岩濾料情況來看，火山岩的大孔和小孔都較為豐富，孔隙率一般可以達到50%左右(在保證筒壓強度的前提下，經過燒結改性後的火山岩濾料可以達到60%或更高)，這樣大的孔隙率提供的生物生長繁殖空間更大，相應單位體積生物量更大，單位體積濾料有機負荷更高，污水處理效果更容易保證。而陶粒濾料空隙濾估計只有30%左右，況且主要為微孔，孔隙內部生物富集量相對要小得多。
孔隙率大，同步脫氮效果好
火山岩內部貫通性的孔隙發達，濾料內部更容易形成厭(缺)氧環境，具有同步脫氮效果。根據資料，反硝化效率可達50%以上，根據我們實測到的資料，採用火山岩的污水處理廠在原水碳氮比失調的情況下，反硝化濾也接近30%。
孔隙率大，沖洗殘留的生物量有保證

火山岩內部貫通性的孔隙發達，濾料內部富集的生物量大，沖洗時這部分生物更容易保留下來，使沖洗後的濾料可保持較強的生物活性，可有效解決沖洗後BOD降解效果差、SS容易穿透的問題，使得處理系統整體出水效果更佳。
另外提及一下火山岩的強度問題。
生物濾料的強度主要通過筒壓強度和磨損率來描述。我們曾經認為火山岩的強度低，磨損率大，不能適應BAF沖洗條件，使用壽命低，濾料消耗大，增加污水處理成本。但是從大連馬欄河污水廠運行6年的經驗來看，火山岩濾料還沒有因濾料的強度問題補充過濾料，從四川部分已經運行的污水處理廠的情況也是如此，因此我們已經改變了看法。
火山岩強度之所以能夠滿足BAF的運行要求，經過分析研究，我們認為：在實驗條件下的「磨損率」是通過機械的方法使濾料在自然條件下相互直接摩擦實現的，其磨損率自然要高。而在BAF運行過程中，濾料浸泡在水中處於分散狀態並且在有生物膜的包裹，濾料相互之間直接磨損幾率小，磨損率自然也低。
在設計過程中我們一般要求的火山岩濾料強度為：
筒壓強度： ≥1MP；
磨損率： 小於3%；
5 採用火山岩的一些設計控制參數
濾料綜合特性要求
外形：球形或不定形
干容重：0.5～0.9噸/m3；
濕容重：0.8～1.0噸/m3；
孔隙率：35～50%；
筒壓強度：≥1MP；
磨損率：≤3%；
濾料粒徑：d＝4～6mm；
濾料承托層(墊層)
承托層一般選用卵石作為承托層分3層，級配為：
第一層(最底)d＝30～45mm，h＝150mm；
第二層(中間)d＝20～30mm，h＝100mm；
第三層(上層)d＝ 8～15mm，h＝100mm；
濾池反沖洗要求
濾層厚度一般為4m
氣沖洗強度為0.35m3空氣/ m3濾料.min
水沖洗強度為0.13m3水/ m3濾料.min
BOD5負荷為1.8-2.2kg.BOD5/m3濾料/d
NH3-N負荷為0.3-0.4kg.NH3-N/m3濾料/d.

6. 曝氣生物濾池特點與工藝流程

曝氣生物濾池(biologicalaeratedfilter)與普通活性污泥法相比，具有有機負荷高、佔地面積小(是普通活性污泥法的1/3)、投資少(節約30%)、不會產生污泥膨脹、氧傳輸效率高、出水水質好等優點，但它對進水SS要求較嚴(一般要求SS≤100mg/L，最好SS≤60mg/L)，因此配鎮穗對進水需要進行預處理。同時，它的反沖洗水量、水頭損失都較大。
世界上首座曝氣生物濾池於1981年在法國投產，隨後在歐洲各國得到廣泛應用。美國和加拿大等美洲國家在20世紀80年代末引進此工藝，日本、韓國和中國台灣也先後引進了此項技術。目前世界上較大的環保公司如法國得利滿公司、德國菲力普穆勒公司、法國VEOLIA公司均把它作為拳頭產品在全世界推廣。在中國內地，曝氣生物濾池正處於推廣階段。大連市馬欄河污水處理廠是我國第一個採用曝氣生物濾池工藝的城市污水處理廠(由東北市政院設計)，廣東新會東郊污水處理廠採用了水解——曝氣生物濾池污水處理工藝(由中冶馬院設計)。另外，我國一部分工業廢水的處理也採用了此項技術。國內許多科研設計單位對曝氣生物濾池也進行了試驗研究。隨著曝氣生物濾池在世界范圍內不斷推廣和普及，很多學者在其結構形式、功能、啟動和濾料等方面進行了詳細的研究，取得了很多成果。
幾十年來，在污水處理領域，活性污泥法無疑是一種被廣泛使用並有良好效果的污水生物處理技術。但是隨著社會的不斷進步，城市規模擴大以及人類對居住環境的日益重視，活性污泥法的不足越來越突出地顯現在人們的眼前。
·佔地巨大：人口的不斷膨脹使城市變得擁擠，許多城市土地稀缺，而採用活性污泥法的污水處理廠動輒幾公頃，甚至幾十公頃的佔地無疑成為一種制約。
·環境惡劣：巨大的污水處理構築物大面積暴露在大氣之中，極易產生臭氣污染，周圍居民無法忍受。因此，越來越多的居民拒絕與污水處理廠為鄰。
·性能不穩定：由於是一種懸浮狀態的微生物膠團，活性污泥的濃度通常在6000毫克/升以下，外界環境(溫度，污染物濃度等)極易對處理效果產生影響，甚至造成污泥膨脹，使處理水質惡化。
上世紀八十年代，一種針對以上問培卜題研發出來的新的污水處理技術首先在法國得以運用，這就是「淹沒式旅運固定生物膜曝氣濾池」。法國OTV公司在淹沒式固定生物膜曝氣濾池領域擁有近20年的工程設計、建設和運行經驗，並且在世界各地建設了100多座類似工藝的污水處理廠，其中一種工藝便是BIOSTYR(r)生物濾池。
BIOSTYR(r)則是一種經過改良的新一代上向流曝氣生物濾池。它既可以用於污水的二級處理，也可以用於處理出水需要回用等其它要求的污水深度處理，並且能夠達到很高的排放水質標准。
基本結構：
BIOSTYR(r)工藝是一種淹沒式上向流生物濾池，其濾料為比重小1的球形顆粒並漂浮在水中，我們稱之為BIOSTYRENETM。
每個生物濾池單元包括：
·進水管和位於濾池底部的配水渠(同時可用於反沖洗水的排除)；
·兩條空氣第(管孔管)，一條用於工藝曝氣，一條用於氣反沖洗；在硝化/反硝化反應時用兩條管道，在單一硝化反應時曝氣和反沖洗為同一條管道；
·3～3.5米的濾料層，濾料表面附著大量的微生物；
·濾池頂部有混凝土濾板，防止濾料的流失；
·濾板上安裝有濾頭，用於濾池出水。
工藝原理：
根據曝氣管道位置的不同設置可以控制硝化反應和反硝化反應的程度，也可以單獨進行硝化反應或反硝化反應。

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