詳細介紹
40噸/天一體化污水處理設施
生物膜的形成原理
生物膜的形成過程是微生物吸附、生長、脫落等綜合作用的動態過程。
懸浮于液相中的有機污染物及微生物移動并附著在載體表面上;然后,附著在載體上的微生物對有機污染物進行降解,并發生代謝、生長、繁殖等過程,并逐漸在載體的局部區域形成薄的生物膜,這層生物膜具有生化活性,又可進一步吸附、分解廢水中有機污染物,直至最后形成一層將載體包裹的成熟的生物膜。
微生物在載體上的掛膜可分為微生物吸附和固著生長兩個階段。載體加入水體以后,先進入吸附期。有部分微生物和絲狀物質已經附著在載體表面,附著了較多物質的位置往往是載體的凹處,不容易被水流剪切的地方。此時懸浮液中的微生物大量增長,出現較明顯的一個污泥層。
經過不可逆附著以后,微生物在載體表面獲得一個比較穩定的生長環境,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始生長。
隨著培養馴化時間的增長,在載體表面生長的生物膜也迅速增長,逐漸覆蓋整個載體表面,并開始增厚。但生物膜的生長并不均勻,在載體比較突出的地方,生物膜比較薄,而凹處則會長出相當繁盛的菌落,可見水力剪切對生物膜的生長具有重要的影響。在載體表面附著生長的微生物種類也很繁多,除了累枝蟲、鐘蟲外,還可觀察到絲狀菌、球菌、桿菌等,還有一些游泳性的細菌在活動。隨著載體上附著了越來越多的生物膜,載體的表觀密度逐漸會下降,變得更輕,更容易流態化,同時在下降區的載體下降速度有所變慢。
水解(酸化)系統中的的目的主要是將原水中的非溶解態有機物轉變為溶解態有機物,特別是工業廢水處理,主要是將其中難生物降解物質轉變為易生物降解物質,提高廢水的可生化性,以利于后續的好氧生物處理。考慮到后續好氧處理的能耗問題,水解(酸化)主要用于低濃度難降解廢水的預處理。
在混合厭氧消化系統中,水解酸化是和整個消化過程有機地結臺在一起,共處于一個反應器中,水解、酸化的目的是為混合厭氧消化過程中的甲烷化階段提供基質。而兩相厭氧消化中的產酸段(產酸相)是將混合厭氧消化中的產酸段和產甲烷段分開,以便形成各自的最佳環境,同時,產酸相對所產生的酸的形態也有要求(主要為乙酸)。
40噸/天一體化污水處理設施生物接觸氧化工藝是兼有活性污泥法及生物膜法的特點,具有較高的容積負荷,不需要污泥回流,無污泥膨脹問題,運行管理較活性污泥法簡單,對水量水質的波動有較強的適應能力等優點,被廣泛采用。其技術實質是在生物反應池內充填填料,部分微生物以生物膜的形式固著生長在填料表面,部分則是絮狀懸浮生長于水中。已經充氧的污水浸沒全部填料,并以一定的流速流經填料。在填料上布滿生物膜,污水與生物膜廣泛接觸,在生物膜上微生物的新陳代謝的作用下,污水中有機污染物得到去除,污水得以凈化。
低比表面積導致生物菌種數量及多樣性不夠理想,在單位容積內的生物菌種數量受到限制,從而影響污水處理效率。如果在現有填料基礎上附著高比表面積的多孔性物質顆粒物,使生物填料的比表面積大大提高,將為生物菌種的生長和附著提供有利條件,從而提高單位容積內的生物菌種數量,提高污水處理效率。具體措施:選用比表面積大于900m2/g的活性炭粉末,經噴嘴霧化后噴出,被霧化的活性炭微粒通過槍口的極針或噴盤、噴杯的邊緣時因接觸而帶電,當經過電暈放電所產生的氣體電離區時,將再一次增加其表面電荷密度。這些帶負電荷的活性炭微粒在靜電場作用下,向填料表面運動,并被沉積在填料表面上形成均勻的碳粉涂層。