MBR膜地埋式一體化污水處理系統(tǒng)
厭氧和好氧生物處理法在污水處理中的優(yōu)缺點(diǎn)
好氧生物處理法
好氧生物處理就是在充分供氧或者供氣的條件下，借助好氧微生物（主要是好氧細(xì)菌）或兼性好氧微生物，將污水中有機(jī)物氧化分解成較穩(wěn)定的無機(jī)物的處理過程。處理過程中，廢水中的一部分有機(jī)物在細(xì)菌生命活動過程中被同化、吸收，轉(zhuǎn)化成增殖的細(xì)菌菌體部分，一部分有機(jī)物則被氧化分解成簡單的無機(jī)物（如二氧化碳、水、硝酸根離子等），并釋放能量供細(xì)菌等微生物生命活動的需要。
厭氧生物處理法
厭氧生物處理法是在斷絕氧氣的條件下，利用厭氧微生物和兼性厭氧微生物的作用，將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物轉(zhuǎn)化成比較簡單的無機(jī)物（如二氧化碳）或有機(jī)物（如甲烷）的處理過程，也稱為厭氧消化。與好氧生化法相比，厭氧生化法具有以下優(yōu)點(diǎn)：
①應(yīng)用范圍廣：由于供氧限制，好氧法一般只適用于中、低濃度的有機(jī)廢水的處理，而厭氧法既適用于高濃度有機(jī)廢水，也適用于中、低濃度有機(jī)廢水。有些有機(jī)物，如固體有機(jī)物、著色劑蒽酮和某些偶氮染料等，用好氧生物處理法難以降解，但用厭氧生物處理可以降解。
②能耗低：好氧法需要消耗大量能量供氧，曝氣費(fèi)用隨有機(jī)物濃度增加而增大，而厭氧法不需要充氧，產(chǎn)生的沼氣還可以作為能源。廢水有機(jī)物達(dá)到一定濃度后，沼氣能量可以抵償所消耗的能量。
③負(fù)荷高：通常，好氧法的有機(jī)容積負(fù)荷為2~4kg/(m³.d），而厭氧法為2~10kg/(m³.d），高的可達(dá)50kg/(m³.d）.
④剩余污泥數(shù)量少，濃縮性、脫水性良好：好氧法每去除1公斤BOD將產(chǎn)生0.4~0.6公斤生物量，而厭氧法去除1公斤COD只產(chǎn)生0.02~0.1公斤生物量，其剩余污泥只有好氧法的5%~20%。
⑤氮、磷的營養(yǎng)需要量較少：好氧法一般要求BOD:N:P為100:5:1，而厭氧法的BOD:N:P為100:2.5:0.5，處理氮、磷缺乏的工業(yè)廢水所需投加的營養(yǎng)鹽量較少。
⑥厭氧處理過程有一定的殺菌作用，可以殺死廢水和污泥中的寄生蟲卵、病毒等。
⑦厭氧活化污泥可以長期貯存，厭氧反應(yīng)器可以季節(jié)性或間歇性運(yùn)轉(zhuǎn)。與好氧生化法相比，在停止運(yùn)行一段時(shí)間后，能較迅速啟動。
但是，厭氧生物處理法也存在一些缺點(diǎn)：第yi，厭氧微生物增殖緩慢，因而厭氧設(shè)備啟動和處理時(shí)間比好氧設(shè)備長；第二，出水往往達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，需要作進(jìn)一步處理，故一般厭氧處理后再串聯(lián)好氧處理；第三，厭氧處理系統(tǒng)操作控制因素較為復(fù)雜。
發(fā)展趨勢
在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，由于兩種方法都有一定的缺點(diǎn)和優(yōu)勢，一般是將兩種方法組合在一起的方法來進(jìn)行生產(chǎn)和應(yīng)用。目前，的處理模式是，通過改變微生物的種群，人工添加一些產(chǎn)生絮凝作用的微生物菌群，不管是在厭氧階段還是在好氧階段，通過適時(shí)添加相應(yīng)的微生物絮凝劑（如紅平紅球菌等），不僅加快了各個(gè)過程的反應(yīng)時(shí)間，重要的是減少了沉降時(shí)間，同時(shí)減少了絮凝劑法國愛森聚丙烯酰胺的用量，降低了藥劑成本；還有一個(gè)趨勢是，在污水處理的后階段，添加一些高分子的生物絮凝劑，比如聚谷氨酸，聚胱氨酸等可以生物降解的絮凝劑，避免了污泥的二次污染，同時(shí)節(jié)省了污泥處理成本。
傳統(tǒng)絮凝沉淀技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，根據(jù)微水動力學(xué)原理、膠體物理化學(xué)理論，融合流體邊界層及邊界層分離、澄清池接觸絮凝理論，提出了新的絮凝沉淀機(jī)理并形成了“渦街混凝沉淀給水處理技術(shù)”。
混合是絮凝中重要的環(huán)節(jié)之一。混凝劑的水解產(chǎn)物迅速混合到水體的每一個(gè)細(xì)部，并使水中膠體顆粒瞬時(shí)脫穩(wěn)，同時(shí)產(chǎn)生凝聚，這是取得好的絮凝效果的先決條件，也是節(jié)省投藥量的關(guān)鍵。混合問題的實(shí)質(zhì)是混凝劑及混凝劑水解產(chǎn)物在水中擴(kuò)散問題。
絮凝是給水處理的重要的工藝環(huán)節(jié)，絮凝長大過程是微小顆粒接觸碰撞的過程。絮凝效果的好壞取決下面的兩個(gè)因素：一是混凝劑水解后產(chǎn)生的高分子絡(luò)合物形成吸附架橋的連接能力，這是由混凝劑的性質(zhì)決定的；二是微小顆粒接觸碰撞的幾率和如何控制它們進(jìn)行合理的有效碰撞，這是由設(shè)備的動力學(xué)條件決定的。
要想使水體中顆粒相互碰撞，就必須使其與水流產(chǎn)生相對運(yùn)動，這樣水流就會對顆粒運(yùn)動產(chǎn)生水力阻力。由于不同尺度顆粒所受水力阻力不同，所以不同尺度之間就產(chǎn)生了速度差。這一速度差為相鄰不同尺度顆粒的碰撞提供了條件。如何讓水中顆粒與水流產(chǎn)生相對運(yùn)動呢？辦法是改變水流的速度。改變速度方法有兩種：一是改變水流時(shí)平均速度大小。二是改變水流方向。
由此，如果能在絮凝池中大幅度的增加湍流渦旋的比例，就可以大幅度的增加顆粒碰撞次數(shù)，有效的改善絮凝效果。這可以在絮凝池的流動通道上增設(shè)絮凝設(shè)備的辦法來實(shí)現(xiàn)。
接觸絮凝沉淀機(jī)理是利用上向水流頂托作用和絮體沉淀作用，在斜板中下部形成具有自動更新能力的懸浮泥渣層，這樣既利用了沉淀機(jī)理，又融入了接觸絮凝、過濾吸附理論，可獲得更佳的處理效果。
一些配套設(shè)備：列管式靜態(tài)混合器、可伸縮式靜態(tài)混合器，翼片隔板絮凝設(shè)備、箱籠式柵網(wǎng)反應(yīng)設(shè)備、集成式渦街反應(yīng)設(shè)備，接觸絮凝沉淀設(shè)備、高密度斜板沉淀設(shè)備等。
MBR膜地埋式一體化污水處理系統(tǒng)活性污泥法處理污水，是利用活性污泥在廢水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去除廢水中有機(jī)污染物的一種廢水處理方法。活性污泥法是向廢水中連續(xù)通入空氣，經(jīng)一定時(shí)間后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團(tuán)為主的微生物群，具有很強(qiáng)的吸附與氧化有機(jī)物的能力。
活性污泥基本概念是廢水進(jìn)行長時(shí)間曝氣會產(chǎn)生污泥并使水質(zhì)明顯改善，其 后Arden and Lackett進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)由于實(shí)驗(yàn)容器洗不干凈，瓶壁留下殘?jiān)炊固幚硇Ч岣撸瑥亩l(fā)現(xiàn)活性微生物菌膠團(tuán)，定名為活性污泥而來。
影響活性污泥過程工作效率(處理效率和經(jīng)濟(jì)效益)的主要因素是處理方法的選擇與曝氣池和沉淀池的設(shè)計(jì)及運(yùn)行。
活性污泥法處理污水：1、基本組成
① 曝池：反應(yīng)主體② 二沉池：1）進(jìn)行泥水分離，保證出水水質(zhì)；2）保證回流污泥，維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度。③ 回流系統(tǒng)：1）維持曝氣池的污泥濃度；2）改變回流比，改變曝氣池的運(yùn)行工況。④ 剩余污泥排放系統(tǒng)：1）是去除有機(jī)物的途徑之一；2）維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。⑤ 供氧系統(tǒng):主要由供氧曝氣風(fēng)機(jī)和曝氣器構(gòu)成向曝氣池內(nèi)提供足夠的溶解氧。
活性污泥法處理污水：2、影響因素
BOD負(fù)荷率（F/M）也稱有機(jī)負(fù)荷率，以NS表示）；
BOD負(fù)荷率是指在規(guī)定時(shí)間（日、月、年）內(nèi)的平均BOD負(fù)荷與zui大BOD負(fù)荷之比的百分?jǐn)?shù)。
用來衡量在規(guī)定時(shí)間內(nèi)負(fù)荷變動情況。
b. 水溫； c. pH值； d. 溶解氧； e. 營養(yǎng)平衡； f. 有毒物質(zhì)。
活性污泥法處理污水：3、方法設(shè)計(jì)
除普通活性污泥法外，還有多點(diǎn)進(jìn)水、吸附再生、延時(shí)曝氣和高負(fù)荷率活性污泥等方法。前兩種方法與基本流程有所不同，廢水流進(jìn)曝氣池的入口的數(shù)目和位置有差別。在多點(diǎn)進(jìn)水活性污泥法中，只有一部分廢水和回流污泥一起在首端入池。 其余的廢水分2～3次在離首端有一定距離的2～3個(gè)入口處(入口的間距一般相等)進(jìn)入曝氣池。從流程上看,可以說吸附再生活性污泥法 (圖2)只是多點(diǎn)進(jìn)水過程的變形,幾個(gè)廢水入口只用后一個(gè)，后者即變成前者。
方法類型的發(fā)展是以過程的機(jī)理為依據(jù)的。參與過程的主要物質(zhì)有：有機(jī)物、微生物和溶解氧(空氣)。前兩者是主要的，溶解氧只要維持一定的濃度。
在整個(gè)過程中，需氧量是不同的。起始有機(jī)物濃度高，微生物繁殖迅速，需氧量大。隨著有機(jī)物的逐漸下降，需氧量也逐漸減少。在普通活性污泥法中，曝氣池的供氧是均勻的。這顯然是不合理的。改進(jìn)的辦法有兩種。一種是從曝氣方法著眼，把均勻的曝氣改為漸降曝氣。
有機(jī)物與微生物之比稱污泥負(fù)荷率(F:M)。它影響過程的代謝深度和污泥的沉降性能，也影響運(yùn)行的穩(wěn)定性和基建費(fèi)用。污泥負(fù)荷率低些，過程的運(yùn)行比較容易，處理效率比較穩(wěn)定，剩余污泥量比較少，但基本建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用一般要高些。普通活性污泥法的負(fù)荷率常在0.15～0.3公斤BOD/公斤污泥之間。高負(fù)荷率活性污泥法采用1以上,回流污泥量和空氣量可以大大減少,節(jié)省費(fèi)用,但是BOD去除率降低到60～70％，因此也稱為變型活性污泥法。用于只需要中等處理程度的場合。延時(shí)曝氣活性污泥法則相反，負(fù)荷率常小于0.1,曝氣時(shí)間超過24小時(shí)，代謝深入，剩余污泥量少，無需頻繁排泥,工作穩(wěn)定,管理簡便，常用于流量很小的場合。
在實(shí)踐中，人們發(fā)現(xiàn)污染物轉(zhuǎn)移到污泥上去的效率很快,而代謝速率較慢。處理城市污水時(shí)，往往不到1小時(shí)就把廢水BOD降低90％左右。但是如果把這些污泥回流到曝氣池，卻不能再現(xiàn)這樣的能力（見曝氣），從而創(chuàng)造了吸附再生法。活性污泥的再生實(shí)質(zhì)上是給微生物以足夠的時(shí)間來消化轉(zhuǎn)移來的有機(jī)物。因此，有人把它改名為接觸穩(wěn)定法。
活性污泥法處理污水：4、曝氣池
是所有活性污泥法的心臟，其作用是攪拌混合液使泥、水充分接觸和向微生物供氧。攪拌有兩種方式，一種是使同時(shí)進(jìn)曝氣池的泥和水充分混合并一直保持到流出池子，而不和已在池中的混合液相混以免發(fā)生短路現(xiàn)象。曝氣池采用長條形就是以保證同時(shí)入池的泥和水都同時(shí)出池(圖4),使同時(shí)入池的廢水有相同的曝氣時(shí)間。另一種攪拌方式是使進(jìn)入池子的泥和水立即與全池的混合液充分混合，達(dá)到混合液的水質(zhì)均勻,有可能使微生物的生長處在*的生活環(huán)境中,使過程處在的條件下運(yùn)行。還有一種環(huán)形曝氣長槽，深度較淺，混合液在槽中以較高的流速回流。這種曝氣槽的曝氣時(shí)間接近24小時(shí)，特稱氧化槽或氧化溝。實(shí)際上是延時(shí)曝氣活性污泥法的一種曝氣池。
除按要求設(shè)計(jì)幾何形狀外，曝氣方法和設(shè)備也是很重要的。曝氣方法有氣泡曝氣法（又稱鼓風(fēng)曝氣法）和表面曝氣法（也稱機(jī)械曝氣法）兩種。20世紀(jì)70年代末問世的深井曝氣也是一種氣泡曝氣，以增加氣泡與混合液的接觸時(shí)間來提高曝氣效率。
在表面曝氣法中借設(shè)在液面的曝氣器使池液回流，并使液面劇烈波動與空氣密切接觸交換氣體。曝氣器一般是各種立式葉輪，也有采用臥式旋刷或旋槳的。環(huán)形曝氣槽都采用臥式曝氣器。
