鄉鎮衛生院污水處理設備設施

【資料簡介】

鄉鎮衛生院污水處理設備設施

序批式生物膜反應器（Sequencing Biofilm BatchReactor，SBBR）是目前國內外正在研究、應用的一種污水生物處理新工藝。
序批式生物膜法是在序批式活性污泥法和生物膜法的基礎上發展起來的污水處理工藝，兼具兩者的優點，不僅基建費用低、操作簡單，而且脫氮除磷效果好、污泥產量低。

序批式生物膜反應器的開發是為了防止比生長速率小的微生物在水力波動過大的反應器中被“淘洗”出去而設計的。它以填料生物膜方式代替活性污泥工藝，按照序批式的運行方式運行，可以在單個反應器內實現厭氧、好氧、缺氧等工序，實現一體化同步脫氮除磷。與序批式活性污泥工藝相比，SBBR 工藝具有處理效率高和管理維護方便等優點，適合于中小城鎮點源污水的處理以及污水的深度處理。筆者采用絲瓜絡填料SBBR 處理生活污水，研究了其對生活污水同步脫氮除磷的處理效果。
1 試驗材料和方法
1.1 試驗材料
試驗所用絲瓜絡采自山東煙臺一農戶家中，將其去皮去籽后的絲瓜瓤添加到反應器內，作為生物膜的掛膜載體。該填料已申請，號為200720017834.9。試驗所用填料的外觀如圖 1所示。
絲瓜絡作為一種天然的生物載體，對微生物無任何毒害和副作用。其表面凹凸不平，存在大量的溝脊，比人工合成的塑料等填料更易被微生物附著。該填料富含纖維素和木質素，密度約為0.77~0.78g/cm3。由于絲瓜絡具有*的天然微網纖維結構，且親水性較好，因此掛膜非常迅速。
生化池在冬季怎樣運作?
我們已知道，微生物zui適宜生長繁殖的溫度范圍為16-30℃，當溫度低于10℃時，廢水的凈化效果將明顯降低，一般來說，溫度每降低10℃，COD的去除率會降低10%。那么在冬季，生化池又怎樣運作呢？一種方法是在調節池內通入蒸汽，提高生化進水溫度；另一種方法是在生化池內補加生物污泥，以提高污泥濃度和降低污泥負荷，如水溫能維持在6-7℃，活性污泥仍能有效地發揮其凈化功能。

顆粒大小對吸附率的影響
由表 4 可知當煤系高嶺土的顆粒在0.25~0.18mm (60~80 目)時，吸附率急速增長，從0.18~0.106 mm (80～150 目)時，吸附率增長緩慢。這是由于煤系高嶺土顆粒越細，比表面積就越大，反應就越充分。當煤系高嶺土的顆粒在0.25~0.18mm(60～80 目)時，焙燒時就越容易生成非晶質SiO2 和具有活性的γ- Al2O3，因此也容易與酸反應生成硅酸鋁凝膠使其吸附性能增強，同時煤系高嶺土的表面積越大，也越容易吸附污水中的有機物，所以此時隨著煤系高嶺土顆粒的增大吸附率急速增長;當煤系高嶺土的粒徑為0.18~0.106 mm(80～150 目)時，焙燒時生成的非晶質SiO2 和具有活性的γ-Al2O3 越容易轉變成結晶相石英及莫來石，使其吸附性能大大減弱，因此盡管煤系高嶺土的比表面積不斷增大，但其吸附率增加緩慢。原始及改性生物陶粒基質對氨氮均具有很好的凈化效果，一方面，這與生物陶粒比表面積大，表面粗糙等特點密切相關(圖 1)，而對其進行覆膜改性后形成的LDHs顆粒加劇了表面的不光滑程度，有利于微生物的附著;另一方面，這也與LDHs覆膜增強了生物陶粒基質的生化反應作用與物理吸附作用有關.

人工濕地中氨氮、硝態氮的去除主要依靠微生物的生化反應和基質的物理吸附作用：污水中的氨氮在硝化菌和亞硝化菌的作用下好氧反應轉化成硝態氮，并在厭氧環境下通過反硝化菌作用生成氮氣排出系統外，而微生物對微量金屬元素有著特殊的需求，如Zn2+在一定程度上能夠提高試驗系統中微生物的酶活性，本試驗中的2號(ZnFe-LDHs)、5號(ZnCo-LDHs)改性基質中均加入Zn2+，其優于其它改性基質的氨氮去除效果也印證了Zn2+對微生物硝化反應的促進作用;另外，基質對氨氮的去除還存在一定的離子交換反應和物理吸附作用，由于LDHs具有的特殊結構，改性后的基質具有了更強的陽離子與氨氮交換能力，這也應增強了改性基質對氨氮的去除效果.

人工濕地中有機物的去除是濕地基質的物理截留沉淀和生物的吸收降解共同作用的結果;不溶性有機物通過沉淀、過濾等作用被基質截留而被去除，并可為部分兼性或厭氧微生物所利用;可溶性有機物則通過生物膜的吸附、吸收及生物代謝過程被降解.由于LDHs特殊的多微孔構型，使得覆膜改性基質對進水中的有機物吸附能力和物理攔截作用增強，因此表現出較高的去除率.
與2號(ZnFe-LDHs)改性基質相比，凈化試驗前后5號(ZnCo-LDHs)基質表面的變化更大，附著有更多的細小顆粒雜質，表明5號改性基質具有更好的截留能力，這也與其有機物去除效率高于其它改性基質的實驗結果相一致.另由于LDHs覆膜改性增大了比表面積，有利于微生物附著在基質表面，因此也進一步增強了微生物對有機物的代謝過程.

3.4 改性基質對TN的凈化效果
圖 3為原始及改性基質對TN的平均去除率.原始基質對TN的平均去除率僅為37%，而9種改性基質對TN的平均去除率均在40%以上;其中2號(ZnFe-LDHs)、6號(MgCo-LDHs)對TN的平均去除率分別達到63%和62%，提升幅度明顯;4號(CaCo-LDHs)、5號(ZnCo-LDHs)處理效果次之，也達到了58%以上;其它改性基質對TN的去除率均在40%~50%之間.進行9種改性基質與原始基質對TN的顯著性分析可發現，1號(CaFe-LDHs)、2號(ZnFe-LDHs)、4號(CaCo-LDHs)、5號(ZnCo-LDHs)、6號(MgCo-LDHs)改性生物陶粒基質對TN的去除率影響差異顯著(p<0.05).
圖 3 改性前后生物陶粒對TN的去除率
人工濕地脫氮過程是由基質、植物和微生物通過物理、化學及生物過程的協同作用而完成的，微生物的氨化、硝化和反硝化過程是氮的主要去除途徑.生物膜對氮的去除主要包括菌群對氮的吸收、固定，好氧、缺氧、厭氧的生物轉化，以及惰性有機物質或顆粒物質結合在一起的氮沉積于生物膜表面得到去除.4號、5號、6號改性基質對TN的去除效果較好，這說明Co3+和Zn2+的加入有效的促進了微生物對氮素的降解過程;且LDHs改性后基質具有較好的覆膜效果，也為微生物提供了更多的附著場所;在吸附和物理截留方面，由于改性后在基質表面附著的LDHs具有多微孔結構，促進了基質對小粒徑懸浮物的吸附和截留，進一步提高了TN的去除效果.污泥池中的污泥是怎樣進行脫水？
污泥脫水的主要方法有真空過濾法、壓濾法、離心法和自然干化法。上海信誼百路達藥業有限公司采用的是壓濾法，通過設備—板框壓濾機對系統產生的化學污泥與剩余污泥進行加壓過濾，脫水后污泥含水率一般達到80-85%。