一體化生活污水處理成套設(shè)備
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生物膜法生物膜的形成
前提條件：起支撐作用的載體物——填料或稱濾料；
營養(yǎng)物質(zhì)——有機物、N、P以及其它；
接種微生物；
生物膜的形成過程：含有營養(yǎng)物質(zhì)和接種微生物的污水在填料的表面流動，一定時間后，微生物會附著在填料表面而增殖和生長，形成一層薄的生物膜。
生物膜法生物膜的組成
在生物膜上由細菌及其它各種微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)以及生物膜對有機物的降解功能都達到了平衡和穩(wěn)定。
對于城市污水，在20°C條件下，生物膜從開始形成到成熟，一般需要30天左右。
性質(zhì)：高度親水，存在著附著水層
微生物高度密集：各種細菌以及微型動物，這些微生物起著主要去除廢水中的有機污染物的作用，形成了有機污染物——細菌——原生動物(后生動物)的食物鏈
生物膜法基本特征
在污水處理構(gòu)筑物內(nèi)設(shè)置微生物生長聚集的載體（一般稱填料），在充氧的條件下，微生物在填料表面聚附著形成生物膜，經(jīng)過充氧(充氧裝置由水處理曝氣風(fēng)機及曝氣器組成)的污水以一定的流速流過填料時，生物膜中的微生物吸收分解水中的有機物，使污水得到凈化，同時微生物也得到增殖，生物膜隨之增厚。
當(dāng)生物膜增長到一定厚度時，向生物膜內(nèi)部擴散的氧受到限制，其表面仍是好氧狀態(tài)，而內(nèi)層則會呈缺氧甚至厭氧狀態(tài)，并終導(dǎo)致生物膜的脫落。隨后，填料表面還會繼續(xù)生長新的生物膜，周而復(fù)始，使生物膜法污水得到凈化。
微生物在填料表面聚附著形成生物膜后，由于生物膜的吸附作用，其表面存在一層薄薄的水層，水層中的有機物已經(jīng)被生物膜氧化分解，故水層中的有機物濃度濃度比進水要低得多，當(dāng)廢水從生物膜表面流過時，有機物就會從運動著的廢水中轉(zhuǎn)移到附著在生物膜表面的水層中去，并進一步被生物膜所吸附，同時，空氣中的氧也經(jīng)過廢水而進入生物膜水層并向內(nèi)部轉(zhuǎn)移。
生物膜上的微生物在有溶解氧的條件下對有機物進行分解和機體本身進行新陳代謝，因此產(chǎn)生的二氧化碳等無機物又沿著相反的方向，即從生物膜經(jīng)過附著水層轉(zhuǎn)移到流動的廢水中或空氣中去。這樣一來，出水的有機物含量減少，廢水得到了凈化。
在小規(guī)模分散型污水處理中大量使用生物膜污水處理工藝，比使用活性污泥工藝更有優(yōu)勢，具體體現(xiàn)在：
1.微生物相方面，各種生物膜工藝中參與凈化反應(yīng)的微生物多樣化，微生物的食物鏈較長，世代時間較長的微生物易于存活，在分段運行中每段都能夠形成優(yōu)勢菌種;
2.在處理工藝上，各種生物膜工藝對水質(zhì)水量變化均有較強的適應(yīng)性，污泥沉降性能良好、易于固液分離，能夠處理低濃度的污水，易于維護、節(jié)能。
生物膜法的培養(yǎng)與馴化：
生物膜掛膜過程使用的方法一般有直接掛膜法和間接掛膜法兩種。
在各種形式的生物膜處理設(shè)施中，生物接觸氧化池和塔式生物濾池由于具有曝氣系統(tǒng)，而且填料量和填料空隙均較大，可以使用直接掛膜法;而普通生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤等設(shè)施需要使用間接掛膜法。
直接掛膜法
該方法是在合適的水溫、溶解氧等環(huán)境條件及合適的pH、BOD5、C/N等水質(zhì)條件下，讓處理系統(tǒng)連續(xù)進水正常運行。對于生活污水、城市污水或混有較大比例生活污水的工業(yè)廢水可以采用直接掛膜法，一般經(jīng)過7～10d就可以完成掛膜過程。
間接掛膜法
對于不易降解的工業(yè)廢水，尤其是使用普通生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤等設(shè)施處理時，為了保證掛膜的順利運行，可以通過預(yù)先培養(yǎng)和馴化相應(yīng)的活性污泥，然后再投加到生物膜處理系統(tǒng)中，進行掛膜，也就是分布掛膜。通常的做法是先將生活污水或其與工業(yè)廢水的混合污水培養(yǎng)出活性污泥，然后將該污泥或其它類似污水處理廠的污泥與工業(yè)廢水一起放入一個循環(huán)池內(nèi)，再用泵投入生物膜法處理設(shè)施中，出水和沉淀污泥均回流到循環(huán)池。
循環(huán)運行形成生物膜后，通水運行，并加入要處理的工業(yè)廢水?？上韧杜?0%的工業(yè)廢水，經(jīng)分析進出水的水質(zhì)，生物膜具有一定處理效果后，再逐步加大工業(yè)廢水的比例，直到全部都是工業(yè)廢水為止。也可以用摻有少量(20%)工業(yè)廢水的生活污水直接培養(yǎng)生物膜，掛膜成功后再逐步加大工業(yè)廢水的比例，直到全部都是工業(yè)廢水為止。
培養(yǎng)和馴化生物膜過程中需要注意以下事項：
1.開始掛膜時，進水流量應(yīng)小于設(shè)計值，可按設(shè)計流量的20%～40%起動運轉(zhuǎn)。在外觀可見已有生物膜生成時，流量可提高至60%～80%，待出水效果達到設(shè)計要求時，即可提高流量至設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
2.在生物轉(zhuǎn)盤法中，用于硝化的轉(zhuǎn)盤，掛膜時間要增加2～3周，并注意進水BOD應(yīng)低于30mg/L，因自養(yǎng)性硝化細菌世代時間長，繁殖生長慢，若進水有機物過高，可使膜中異養(yǎng)細菌占優(yōu)勢，從而抑制了自養(yǎng)菌的生長。
3.當(dāng)水中出現(xiàn)亞硝酸鹽時，表明生物膜上硝化作用進程已開始;當(dāng)出水中亞硝酸下降，并出現(xiàn)大量硝酸鹽時，表明硝化菌在生物膜上已占優(yōu)勢，掛膜工作宣告結(jié)束。
4.膜所需的環(huán)境條件與活性污泥培菌時相同，要求進水具有合適的營養(yǎng)、溫度、pH等，尤其是氮磷等營養(yǎng)元素的數(shù)量必須充足，同時避免毒物的大量進入。
5.因初期膜量較少，反應(yīng)器內(nèi)充氧量可稍少。使溶解氧不致過高;同時采用小負荷進水的方式，減少對生物膜的沖刷作用，增加填料或填料的掛膜速度。
6.在冬季13℃時掛膜，整個周期比溫暖季節(jié)延長2～3倍。
7.在生物膜培養(yǎng)掛膜期間，由于剛剛長成的生物膜適應(yīng)能力較差，往往會出現(xiàn)膜狀污泥大量脫落的現(xiàn)象，這可以說是正常的，尤其是采用工業(yè)廢水進行馴化時，脫膜現(xiàn)象會更嚴重。
8.要注意控制生物膜的厚度，保持在2mm左右，不使厭氧層過分增長，通過調(diào)整水力負荷(改變回流水量) 等形式使生物膜脫落均衡進行。同時隨時進行鏡檢，觀察生物膜生物相的變化情況，注意特征微生物的種類和數(shù)量變化情況。
A/O工藝
20世紀(jì)60年代，Ludzack和Ettinger提出了前置反硝化工藝，即Ludzack-Ettinger脫氮工藝，將反硝化段設(shè)置在系統(tǒng)的前端，直接利用污水中的有機物作為反硝化的碳源，解決了碳源不足的問題。但好氧池的硝酸氮也會被攜帶至沉淀池，影響沉淀池水質(zhì)。20世紀(jì)70年代，Barnard又提出改良型Ludzack-Ettinger脫氮工藝，即廣泛應(yīng)用的A/O工藝。A/O工藝中，好氧池的混合液和沉淀后的污泥同時回流到缺氧池，這樣，回流液中的大量硝酸鹽回流到缺氧池后，反硝化菌以原廢水中的有機碳為碳源，不需要外加碳源，使反硝化脫氮得以充分進行。
A/O法的基本原理是：在常規(guī)活性污泥法基本流程的基礎(chǔ)上，為了除磷或脫氮，將厭氧狀態(tài)組合到活性污泥法中，即在生化反應(yīng)池中隔開一段作為厭氧段，其他部分仍然保留好氧狀態(tài);或使生化反應(yīng)池反復(fù)周期性的實現(xiàn)厭氧、好氧狀態(tài)。A/O法有以脫氮為主的缺氧/好氧(A1/O)工藝和以除磷為主的厭氧/好氧(A2/O)工藝。
A2/O工藝
A2/O工藝是在20世紀(jì)70年代由美國專家在厭氧-好氧除磷工藝(A2/O工藝)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，同時具有脫氮除磷的功能。此工藝在A2/O工藝的基礎(chǔ)上增設(shè)一個缺氧池，為達到硝化脫氮的目的，將好氧池流出的部分混合液回流至缺氧池前端。A2/O工藝的特點是將脫氮、除磷和降解有機物三個生化過程巧妙地結(jié)合起來，在厭氧和缺氧段提供不同的反應(yīng)條件完成除磷脫氮，在后的好氧段為三個指標(biāo)的處理提供了共同的反應(yīng)條件，能夠用簡單的流程，盡量少的構(gòu)筑物完成復(fù)雜的處理過程，給工程實施創(chuàng)造方便條件。
SBR工藝
SBR是序批式活性污泥法(SequenceBatchReactor)的簡稱(間歇式活性污泥法)，SBR法早在1914年即已開發(fā)，20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)于美國，SBR工藝去除有機污染物與傳統(tǒng)活性污泥工藝*一致，只是運行方式不同，他的主體構(gòu)筑物是SBR反應(yīng)池，污水依次完成曝氣、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序。可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài)，簡化了工藝流程，省去了初次沉淀池和二次沉淀池，節(jié)省土地和投資，耐沖擊負荷且運行方式靈活，實現(xiàn)除磷脫氮的目的。
