農(nóng)村生活廢水處理一體化設(shè)備
二級(jí)生物處理工藝的選擇是一級(jí)A穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的重要環(huán)節(jié)，特別是TN和NH3-N的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)去除，對(duì)于氮磷去除，建議采用回流污泥反硝化生物除磷脫氮(改良A2/O)及其變型工藝作為基本工藝流程，目前已經(jīng)得到較為廣泛的工程應(yīng)用。可采取的主要工藝控制及改進(jìn)措施為：
(1)污水生物處理系統(tǒng)采用15d以上的設(shè)計(jì)泥齡，考慮進(jìn)水水質(zhì)水量的變動(dòng)和運(yùn)行操作的調(diào)節(jié)能力限制，實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)盡量控制在12～20d的范圍內(nèi)，以保障冬季低水溫(例如10℃)條件下生物處理池有足夠數(shù)量的硝化菌與硝化能力。
(2)可采用環(huán)形溝道生物反應(yīng)池(氧化溝)池型構(gòu)造，較高倍率的循環(huán)流量形成快速混合作用，加上多個(gè)溝道的串聯(lián)，可以明顯減小進(jìn)水水質(zhì)水量的時(shí)變化峰值系數(shù)(由3～10倍降低到1.5倍左右)，相應(yīng)降低出水NH3-N濃度的波動(dòng)，有效發(fā)揮硝化菌的作用，有利于NH3-N穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
(3)進(jìn)水水質(zhì)水量的波動(dòng)和碳氮比偏低是影響TN穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的主要因素，進(jìn)水水質(zhì)水量的波動(dòng)通過(guò)溝道串聯(lián)布置來(lái)緩解，碳源不足可通過(guò)初沉污泥發(fā)酵進(jìn)行一定程度的補(bǔ)充;必要時(shí)，補(bǔ)充外部碳源(例如甲醇、醋酸鈉、醋酸等)強(qiáng)化生物反硝化效果。
(4)強(qiáng)化前端預(yù)處理以去除盡量多的進(jìn)水無(wú)機(jī)懸浮固體，降低活性污泥的惰性組分含量，以提高生物池的反硝化速率，縮短反硝化所需時(shí)間或提高反硝化總量;部分溝(渠)道可按虧氧方式運(yùn)行，促進(jìn)同時(shí)硝化反硝化及部分短程硝化反硝化的實(shí)現(xiàn)，提高碳源利用效率和TN去除總量。
(5)冬季低溫到來(lái)之前，在秋季提前逐步提高整個(gè)污水生物處理系統(tǒng)的活性污泥總量，增加實(shí)際運(yùn)行泥齡，系統(tǒng)中累積硝化菌和反硝化菌的總量，以改進(jìn)和保障冬季的硝化和反硝化效果。
在二級(jí)處理出水TN和NH3-N穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)的情況下，可采用直接過(guò)濾或者混凝過(guò)濾的工藝單元進(jìn)一步降低出水的COD、BOD5、SS和TP濃度，使其穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。化學(xué)混凝有助于強(qiáng)化COD、BOD5、SS和TP的去除以及后續(xù)過(guò)濾單元的穩(wěn)定運(yùn)行。過(guò)濾方式可以有多種選擇，包括砂濾池、機(jī)械過(guò)濾器和膜過(guò)濾系統(tǒng)，主要取決于出水水質(zhì)的具體要求和達(dá)標(biāo)考核方式、處理出水的出路與用途、工程造價(jià)和運(yùn)行成本、操作管理與運(yùn)行調(diào)整難易等方面。
在二級(jí)處理出水TN和NH3-N不能穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的情況下，需要采用反硝化濾池和曝氣生物濾池系統(tǒng)，將TN和NH3-N的進(jìn)一步穩(wěn)定去除與過(guò)濾處理相結(jié)合，但這種方式的出水濁度和SS含量要高于砂濾、機(jī)械過(guò)濾和膜濾，另外，反硝化濾池需要投加外部碳源(甲醇)，去除1mg/L硝態(tài)氮一般需要投加3mg/L甲醇。
農(nóng)村生活廢水處理一體化設(shè)備生物膜的形成原理
生物膜的形成過(guò)程是微生物吸附、生長(zhǎng)、脫落等綜合作用的動(dòng)態(tài)過(guò)程。
首先，懸浮于液相中的有機(jī)污染物及微生物移動(dòng)并附著在載體表面上；然后附著在載體上的微生物對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行降解，并發(fā)生代謝、生長(zhǎng)、繁殖等過(guò)程，并逐漸在載體的局部區(qū)域形成薄的生物膜，這層生物膜具有生化活性，又可進(jìn)一步吸附、分解廢水中有機(jī)污染物，直至后形成一層將載體*包裹的成熟的生物膜。
微生物膜的形成通常經(jīng)歷載體表面改良、可逆附著、不可逆附著、生物膜形成四個(gè)階段，具體描述如下：
微生物在載體上的掛膜可分為微生物吸附和固著生長(zhǎng)兩個(gè)階段。載體加入水體以后，首先進(jìn)入吸附期。由圖可見(jiàn)，有部分微生物和絲狀物質(zhì)已經(jīng)附著在載體表面，附著了較多物質(zhì)的位置往往是載體的凹處，不容易被水流剪切的地方。此時(shí)懸浮液中的微生物大量增長(zhǎng)，出現(xiàn)較明顯的一個(gè)污泥層。
經(jīng)過(guò)不可逆附著以后，微生物在載體表面獲得一個(gè)比較穩(wěn)定的生長(zhǎng)環(huán)境，在供氧和底物充足的情況下，吸附在載體上的污泥中的微生物很快就開(kāi)始生長(zhǎng)。下圖為微生物在載體表面開(kāi)始生長(zhǎng)時(shí)的情景，由圖可見(jiàn)到活性很好的鐘蟲(chóng)和累枝蟲(chóng)。
隨著培養(yǎng)馴化時(shí)間的增長(zhǎng)，在載體表面生長(zhǎng)的生物膜也迅速增長(zhǎng)，逐漸覆蓋整個(gè)載體表面，并開(kāi)始增厚。但生物膜的生長(zhǎng)并不均勻，在載體比較突出的地方，生物膜比較薄，而凹處則會(huì)長(zhǎng)出相當(dāng)繁盛的菌落，可見(jiàn)水力剪切對(duì)生物膜的生長(zhǎng)具有重要的影響。
