每天20噸地埋式污水處理設備設施

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每天20噸地埋式污水處理設備設施

厭氧穩定是由一類非貯磷菌屬的兼性厭氧菌發酵反應的結果，是一種脫氫氧化行為。厭氧穩定削減的曝氣耗氧量可達20%～30%。厭氧穩定對含糖比大，有機物濃度高的污水較為合適。從削減曝氣耗氧量的角度出發，厭氧穩定應是一個有利于產生并釋放H2和CO2的過程，這個過程應促進NAD的再氧化并避免降解產物的還原。

為控制水污染的日益加劇，目前國內正大舉興建城鎮污水處理廠。這是一項保證國民經濟可持續發展的戰略舉措，但也是一項只見投入，不見直接產出的公益行為。其不僅需要投入大筆的基建資金，而且還要付出可觀的運轉費用。一些地方大力籌資建成了污水處理廠，但卻因難以承擔運轉費用而不能充分發揮環境效益。因此，降低能耗，節約運轉費用對發展城鎮污水處理事業具有舉足輕重的作用。

在常規城鎮污水處理中，曝氣供氧的能耗大，約占全廠總能耗的50%。因此，降低曝氣耗氧量是節約運轉費用的首要環節。降低曝氣耗氧量的途徑有兩條：，前置預處理設施，削減進入曝氣區的耗氧量；第二，優選運行條件和擴散裝置，提高氧利用率。本文將就前者作進一步的探討。
 

厭氧預處理對曝氣耗氧量的削減作用

在A/O、A2/O系統中，厭氧區可去除水中大部分有機物。過去，一直將這種現象主要歸因于貯磷菌的吸收和貯存PHB的作用。因PHB是過渡產物，在好氧區將作為碳源而被氧化。故這一過程并不削減后續的曝氣耗氧量。然而，近年來的理論和實踐都證明，厭氧區不僅具有吸收和貯存基質的功能，而且還產生脫氫氧化作用，并可大幅度削減繼后的曝氣耗氧量。

早先的發現和實踐的證明

早在1983年，Lan等就發現在曝氣區前設置一個厭氧區，可降低曝氣區50%的耗氧量。繼后，Randall等(1984～1987年)多次證實了這一發現，并將這一現象命名為“厭氧穩定”。Bordacs等(1988年)在曝氣區前加了一只厭氧選擇器，平均降低了30%的曝氣耗氧量。其降低幅度與F/M(BOD/MLVSS)有關：當F/M為0.2時，降低36%，當F/M為0.8時，降低20%。王凱軍等(1988年)將初沉池改成厭氧池，厭氧反應1.67～2.5 h后，曝氣耗氧量降低約50%。McClintock等[3](1993年)應用A2/O 工藝與常規活性污泥法進行對比研究，前者厭氧、缺氧反應各1h，在同等的除氮效果下，A2/O 工藝所需的曝氣時間由3.2h縮短至1.7h，曝氣耗氧量降低近1/2。

化學處理技術

使用化學方法對重金屬工業廢水進行處理，可分為化學沉淀法、電解法以及氧化還原法。首先，在化學沉淀法方面，在實際處理工作中，可在廢水中加人可溶性化學藥劑，使其與廢水中處于離子狀態的無機污染物相接觸，進而發生化學反應，形成不溶于水或者難以溶于水的其他化合物。化合物可以在水中沉淀，終可以讓工業廢水得到很好的凈化。這一方法適用于汞、鋅、鉛和鉻等重金屬離子的凈化處理。其次，在電解法方面，主要是通過電解槽中所發生的電化學反應，對重金屬工業廢水中的污染物進行處理。廢水中含有的可溶解性污染物能夠在電解中的氧化還原反應作用下，析出沉淀物或者溢出氣體，進而達到凈化廢水的目的。這一方法主要適用于氰和鉻等重金屬離子廢水的凈化處理。后，在化學還原法方面，若廢水中的重金屬離子處于高價態，具有較大的毒性，則可以運用這一方法對其進行還原至低價態，將其分離后除去。
 

物理化學處理技術

在廢水處理中的物理化學處理技術同樣涵括三種基本方法，具體如下：種是物理/化學吸附法。吸附材料通常為蓬松結構，其比表面積比較高，又或者某些吸附材料具有比較特殊的功能基團，可以對廢水中的重金屬離子產生物理吸附作用或者化學吸附作用。在這方面的吸附劑常見的有活性炭、累托石、沸石以及硅藻土等。而活性炭是早被運用和常見的一種吸附劑，能夠對多種重金屬離子都產生吸附作用，具有較大的吸附容量，只是其造價比較貴，使用壽命短，操作費用也比較高。第二種為離子交換法，主要是通過離子交換劑中的離子與重金屬工業廢水中的離子產生交換反應，從而去除廢水里的有害離子。這種方法可以實現貴重金屬離子的回收，一般適用于有機廢水與放射性廢水等方面的處理工作。第三種則為膜分離法，主要是采用特殊的半透膜，借助外界推動力使得溶液中滲透出一種溶質與溶劑，從而分離水中的重金屬離子。而膜截留組分粒徑大小以及膜性能都存在差異性，所以膜分離法也可以分為微濾、納濾、超濾、電滲析以及反滲透等分離法。這種方法作為新型的重金屬離子分離技術，其優點顯著，比如分離效率高、操作比較簡單便利、沒有二次污染、能耗比較低，同時其分離產物容易被回收、自動化程度也比較高，只是膜污染物和膜惡劣等方面的問題導致這一技術很難進一步發展，需針對這一領域展開深人的研究。

在高效的廢水處理工藝方面，各國學者相繼開發了各種高效厭氧生物反應器，如厭氧生物濾池（AF）上流式厭氧污泥床（UASB）和厭氧流化床（AFB）等。美國教授Dague等人把好氧生物處理的序批式反應器(SBR）運用于厭氧處理，開發了厭氧序批式反應器（AnaerobicSequencingBatchReactor），簡稱為ASBR。Dague等人發現在ASBR中可以形成顆粒污泥，污泥沉降快且易于保留在反應器內，具有高SRT，低HRT。雖然ASBR運行上類似于厭氧接觸法，但ASBR的固液分離在反應器內部進行，不需另設澄清池，不需真空脫氣設備。出水時反應器內部生物氣的分壓使沉淀污泥不易上浮，沉降性能良好。另外，ASBR中不需UASB中的復雜的三相分離器。ASBR具有工藝簡單、運行方式靈活、生化反應推動力大并耐沖擊負荷等優點。

形成顆粒污泥是ASBR的基本特征

顆粒污泥中厭氧微生物鄰近程度遠小于絮狀體污泥。厭氧消化成功的關鍵在于反應器中保持多種微生物之間的平衡，特別是能夠保持低氫分壓。從熱力學上考慮，產乙酸菌把長鏈揮發酸轉化為乙酸的反應只有在氫分壓-5低于101.325×10kPa情況下才能發生，這說明利用CO2和H2的產甲烷菌對產乙酸菌關系重大。厭氧顆粒污泥中不同菌種之間鄰近的共生關系有利于厭氧消化過程的順利進行，中間產物及H2及時被不同菌種消耗掉可以使反應繼續進行，這是顆粒污泥在機理上的優勢。絮狀體污泥盡管也發生H2及中間產物的轉化，但顆粒污泥中的微生物固定在顆粒上，使中間產物所需傳送的距離遠遠要近于離散的絮狀污泥。Mecart和Smith發現顆粒污泥與分散的絮狀體污泥相比較，前者的氫分壓低對。利用速率快，Thide等人對比研究了顆粒污泥與懸浮污泥運行的情況，結果發現以乙醇為基質時，顆粒污泥較懸浮污泥的基質轉化率高75%，以甲酸為基質時，在顆粒污泥中基質轉化速率為0.275/min。這充分證明顆粒污泥中厭氧微生物鄰近度近于絮狀體污泥，可以提高污泥活性。由于在ASBR中形成了顆粒污泥，使處理效果好，運行穩定，能夠處理高濃度有機廢水。

在接種成熟的顆粒污泥時，ASBR啟動所需時間可以大大縮短，這就克服了普通厭氧法啟動慢的缺點。

ASBR能在常溫下處理低濃度廢水

大多數高效厭氧反應器主要為中溫消化。ASBR能夠在常溫時處理廢水，溫度低時基質去除率低，但ASBR出水中微生物流失量少，使反應器內可保持高的生物量，這可以抵消由于低溫造成的基質去除率低的影響。

低濃度有機廢水在總污水排放量中占很大的比重，甲烷化能力低，采用常規的厭氧消化處理技術難于奏效，好氧生物處理成本昂貴，ASBR能有效地處理低濃度有機廢水。Ndon和Dague[3]1997年研究了ASBR處理CODCr為1000、800、600和400mg/L的人工合成廢水，當溫度為35－15℃、HRT為48h和24h時，各種進水濃度CODcr去除率超過了90%，在15℃低溫下進水CODcr為600和400mg/L時，ASBR對CODcr的去除率仍然超過了85%。

曝氣增氧技術

缺氧是黑臭水體普遍特征。恢復水體耗氧復氧平衡、提高水體溶解氧濃度是水環境治理和水生態恢復的首要前提。曝氣增氧是水體增氧的主要方法，能快速提高水體溶解氧，并兼有造流、凈化抑藻和底泥修復作用。德國薩爾河、英國泰晤士河、中國的蘇州河及溫瑞塘河的許多河段等治理中都使用了曝氣增氧的方法。