WSZ-AO-1地埋式一體化污水處理設備

有機污水處理工藝技術特點與應用
在生物處理中，廢水中的有機物作為微生物的營養源被微生物利用，終分解為穩定的無機物或合成細胞物質而以污泥物態由水中分離，從而使廢水得到凈化。在好氧處理工藝中，微生物通過利用氧氣將有機污染物氧化為CO2和微生物的細胞物質(污泥)。隨著氧化分解過程，大量能量被釋放，用于微生物降解有機物轉化為細胞物質，即好氧污泥;而厭氧處理工藝則是在無氧的條件下，大多數有機污染物的能量轉化為甲烷的形式，結果只有很少部分用于合成細胞物質，而產生的沼氣可作為熱能被再利用。因此從生物反應的原理上，顯而易見，厭氧處理存在很大的優勢。
整個厭氧過程分為水解、發酵、產乙酸產氫階段、產甲烷階段。
1.水解階段
高分子有機物因相對分子量巨大，不能透過細胞膜，因此不可能為細菌直接利用。因此它們在*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，淀粉被*分解麥芽糖和葡萄糖，蛋白質被蛋白酶分解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產物能夠溶解于水并透過細胞膜為細菌所利用。

一般厭氧發酵過程可分為四個階段，即水解階段、酸化階段、酸衰退階段和甲烷化階段。而在水解酸化池中把反應過程控制在水解與酸化兩個階段。在水解階段，可使固體有機物質降解為溶解性物質，大分子有機物質降解為小分子物質。在產酸階段，碳水化合物等有機物降解為有機酸，主要是乙酸、丁酸和丙酸等。水解和酸化反應進行得相對較快，一般難于將它們分開，此階段的主要微生物是水解—酸化細菌。
廢水經過水解酸化池后可以提高其可生化性，降低污水的pH值，減少污泥產量，為后續好氧生物處理創造了有利條件。因此，設置水解酸化池可以提高整個系統對有機物和懸浮物的去除效果，減輕好氧系統的有機負荷，使整個系統的能耗相比于單獨使用好氧系統大為降低。
水解酸化池的處理效果增強措施：
a、水解酸化池底部安裝有大阻力布水系統，利用二沉池的回流污泥攪動水解酸化池底部的污泥，使其處于懸浮狀態并且與進入的廢水充分混合，從而提高了水解酸化池的處理效果，減輕后續好氧處理的負荷。二沉池的污泥回流水解酸化池，可以增加水解酸化池內的污泥濃度、提高處理效果，同時使污泥得到消化，減少了剩余污泥的排放量、降低污泥處理費用，從而減少了運行費用。
b、在水解酸化池內安裝彈性填料，對攪動的廢水進行水力切割，使懸浮狀態的污泥與水充分混合。為水解酸化菌的生長提供有利條件。
c、水解酸化池底部還裝有排泥管道系統，是由UASB厭氧反應器排泥系統改進而成，可以保證水解酸化池*穩定的運行。

污水的濕地處理工藝
污水經過土壤滲漏，植物吸收，特別與地表根墊層及節根部微生物相接觸后，軟化水設備滲入凈化溝內。這一過程使污水在耐水性植物、微生物及土壤聯合作用下，通過物理、化學、物理-化學及生物反應使污水得以凈化，其作用機理為[1]：
異養菌+有機質+DO→CO2+NH3+H2O
污水中污染物質的凈化機理為[2]：
BOD的去除：BOD去除機理包括過濾、吸附和生物氧化作用，其主要氧源是大氣復氧和水生維管束植物。
SS的去除：沉淀、過濾、吸附作用。
氮的去除：反硝化作用，揮發和作物吸收。
磷的去除：作物的吸收和土壤的吸附固定。
病原體的去除：吸附作用、過濾作用、生物吞噬及其它不利于病原體生存的條件。
另外，由于凈水溝是泥壩溝，溝邊生有雜草，所以在溝水接近出水泵房處，設立2～3處攔草網，以保證出水水質。
進入凈水溝處理后的水達到排放標準，排入小海生態塘進行進一步穩定利用。排水泵房處，由于水源穩定，可進行集中抽水，一般每天啟動3臺泵抽水6～8h即可滿足要求。另外，由于出水中有大量的微生物，所以集水井要求容積盡可能大，并采用周邊進水方式。同時要在集水井內水泵喇叭口以上設置2～3層鐵絲網，減少水流的沖擊，以此消除產生生物泡沫的可能。

WSZ-AO-1地埋式一體化污水處理設備水解酸化過程中,進出水中的COD 和BOD5 濃度的變化可能有以下三種情況:
1. 降低,但大不超過20 %～30 %;
2. 與原水持平(如以葡萄糖為水解酸化底物時即出現此情形) ;
3. 略有升高(高分子復雜有機物的水解酸化時) 。
但基于實際廢水中基質的復雜性、參與水解酸化過程的微生物的多樣性及環境條件的多變性,上述三種情形亦可能同時兼而有之。對含有較多難降解的高分子復雜有機物的廢水而言, 借助于水解酸化工藝可提高廢水的可生化性,即提高廢水BOD5 / COD 比。水解酸化對高分子復雜有機物的分解是通過微生物的開環酶的作用破壞多環化合物的環而實現的。環的開裂是多環物質水解過程中的速率控制步驟。
厭氧微生物對環的開裂有兩個途徑:
1. 還原性代謝途徑, 即通過苯環加氫還原使環裂解(見圖1)
2. 非還原性代謝, 即通過苯環加水而羥基化。另有研究表明,對于纖維和脂類物質而言,其厭氧水解還可通過β- 氧化途徑完成。Kluge 等人報道,還原性芳香環的裂解需脫羧酶、還原酶和裂解酶的參與。而Voger 等人則報道了多種參與厭氧芳烴裂解的酶體系,表明厭氧微生物體內具有易于誘導較為多樣化的開環酶體系,這便為雜環烴及芳香烴等復雜有機物的厭氧水解和酸化提供了物質條件和客觀保證, 使它們易于被裂解而利于有效的生物處理。

(3)淀粉廠廢水。
某淀粉加工廠排放的廢水，其中大分子物質較多，故采用水解酸化-接觸氧化工藝處理。實驗結果顯示，原水經過水解階段，BOD5/CODCr 從0.69 上升到0.82，使后續的好氧處理效率得到提高。CODCr 和BOD5 去除率分別可達到97 %和98 %。
(4)晴綸廢水。
某廠干法晴綸工藝廢水采用兩相厭氧反應器處理，出水BOD5/CODCr 由原來的0.43 上升到0.58~0.71，可生化性得到了很大的提高。
(5)苯胺類廢水。
某化工廠廢水的可生化性不高，不太適合生化處理。但采用厭氧水解-生物接觸氧化法處理這類化工廢水。結果表明，該工藝厭氧段能增強系統耐沖擊負荷能力，并有效地提高廢水的可生化性，使BOD5/CODCr 值上升到0.4。好氧段投加*菌STR-NiTRO 能有效地去除廢水中的苯胺。終CODCr、BOD5 和苯胺的去除率分別為85.9 %、78 %和97.8 %。

水處理技術的概述
這促使環境科學家和環保工程師積極開發和應用水處理技術. 水處理技術的開發，正在有力推動環境科學與工程學科的發展，它是開展環境科學與工程學科創新研究的一條源泉之路，對于人類社會的可持續發展具有重要的現實意義。
l 膜分離技術 膜分離技術是近二、三十年內發展起來的。與常規分離方法相比，膜分離過程具有能耗低、單級分離效率高、工藝簡單、*等特點，在廢水處理中可實現水的閉路循環，除污的同時變廢為寶，是符合可持續發展戰略的綠色技術。膜分離技術主要包括微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)反滲透(RO)和電滲析等。近年來這些技術在水處理的應用愈來愈顯示生命力。 世界上每天約有500萬m 的水通過膜分離處理為了適應水處理的需要，膜材料的性能逐步得以改進采用無毒無害、可生物降解的材料制備超濾膜。 NF膜在水的軟化方面顯示了其它技術*的*性，NF90膜在海島飲用水制備中可有效地去除對人體健康不利的Ca2+、Mg2+等硬度。在較低的操作壓力(<1.0MPa)下，總脫鹽率≥8l%，產水量可達144t/d，淡化水符合生活飲用水標準。 電滲析作為綠色水處理技術近年來研究較多。有人采用改性異向膜電滲析法處理化纖廠粘膠單絲淋洗廢水(去酸水)，在工藝上實現了污水閉路循環，消除了H2SO4和Zn的污染，并把溶解固體濃縮到190g/L，再進行多效蒸發來回收多余的Na2SO4。濃縮的H2SO4和ZnSO4溶液則返回凝固浴再用，淡化水中的總溶解固體(TDS)下降到0.7g/L以下，因無硬度，故可作洗滌用水。 膜分離技術正在成為水處理研究與應用的熱點，其在水的回用方面起著難以替代的作用。將膜分離技術與綠色氧化技術、生物處理技術聯合，用于廢水的處理及回用是一個頗有前途的研究與應用方向。

水解酸化工藝與單獨的厭氧或好氧工藝相比,具有以下特點:
1. 由于在厭氧階段可大幅度地去除廢水中懸浮物或有機物, 其后續好氧處理工藝的污泥量可得到有效地減少, 從而設備容積也可縮小。有報道, 在實踐中, 厭氧- 好氧工藝的總容積不到單獨好氧工藝的一半;
2. 厭氧工藝的產泥量遠低于好氧工藝(僅為好氧工藝的1/ 10～1/ 6) ,并已高度礦化,易于處理。同時其后續的好氧處理所產生的剩余污泥必要時可回流至厭氧段, 以增加厭氧段的污泥濃度同時減少污泥的處理量;
3. 厭氧工藝可對進水負荷的變化起緩沖作用,從而為好氧處理創造較為穩定的進水條件;
4. 厭氧處理運行費用低, 且其對廢水中有機物的去除亦可節省好氧段的需氧量, 從而節省整體工藝的運行費用;
5. 重要的是當將厭氧控制在水解酸化階段時, 可為好氧工藝提供優良的進水水質(即提高廢水的可生化性) 條件,提高好氧處理的效能,同時可利用產酸菌種類多、生長快及對環境條件適應性強的特點,以利于運行條件的控制和縮小處理設施的容積。

活性炭纖維的特殊功能及使用注意事項
隨著工業化生產的發展和城市人口的增加,都市區內的生活廢水處理量已越來越大,在廢水中特別是過濾與分離工業廢水中的有機污染物有大量增加的趨勢,并且化工、冶金、煉焦、輕工等產業中的廢水為主要的污染源,其含有的有毒物和有害物已在對生態環境構成威脅。ACF適用于各種有機廢水的處理,可對含氯廢水,制藥廠廢水,*廢水,有機染料廢水,四苯廢水,已內酰胺廢水,二甲基乙酰胺和異丁醇廢水進行處理。其吸附能力比粉末活性炭的吸附能力高得多,尤其適用于高平衡濃度時,每克ACF的吸附量為粉末活性炭的近3倍,在升高溫度后,其吸附能力更高。用劍麻基ACF可有效的去除水中的各種有機染料如亞甲基蘭、結晶紫、鉻蘭黑R等,其去除率高達*,含釔的確良瀝青基ACF可有效的吸附酸性染料如酸性蘭9、酸性蘭74、酸性橙10、酸性橙51等,也用于直接染料如直接蘭19、直接黃11、直接黃50及堿性染料堿性棕1、堿性青紫3等。對煉油廢水和處理結果表明,用ACF處理煉油廢水其對濁度的有效凈化率為*,揮發酚為*,COD為88·3%,油98·4%,并對二氧化硫、二氧化碳、堿度和總磷酸鹽均有凈化作用,對高濃度和成分復雜的頁巖油干餾廢水的處理后COD可達低于2 000 mg/

SBR工藝采用間歇進水、間歇排水，SBR反應池有一定的調節功能，可以在一定程度上起到均衡水質、水量的作用。通過供氣系統、攪拌系統的設計，自動控制方式的設計，閑置期時間的選擇，可以將SBR工藝與調節、水解酸化工藝結合起來，使三者合建在一起，從而節約投資與運行管理費用。
在進水期采用水下攪拌器進行攪拌，進水電動閥的關閉采用液位控制，根據水解酸化需要的時間確定開始曝氣時刻，將調節、水解酸化工藝與SBR工藝有機的結合在一起。反應池進水開始作為閑置期的結束則可以使整個系統能正常運行。具體操作方式如下所述：
進水開始既為閑置結束，通過上一組SBR池進水結束時間來控制；
進水結束通過液位控制，整個進水時間可能是變化的。
水解酸化時間由進水開始至曝氣反應開始，包括進水期，這段時間可以根據水量的變化情況與需要的水解酸化時間來確定，不小于在小流量下充滿SBR反應池所需的時間。
曝氣反應開始既為水解酸化攪拌結束，曝氣反應時間可根據計算得出。
沉淀時間根據污泥沉降性能及混合液污泥濃度決定，它的開始即為曝氣反應的結束。