加油站地埋式污水處理系統(tǒng)
各種曝氣器的優(yōu)缺點(diǎn)
現(xiàn)在世界主流，數(shù)量上還是盤式曝氣器比較多，不過(guò)管式有取代它的趨勢(shì)，而且是很明顯的。
現(xiàn)在主要使用的是微孔曝氣器，從材質(zhì)上分，主要分為：陶瓷 剛玉;或者 膜式(包括盤式和管式)曝氣器，各有優(yōu)點(diǎn)利弊，不過(guò)膜式是的主流，剛玉和陶瓷在國(guó)外已經(jīng)使用得越來(lái)越少了。
一、從傳氧效率上說(shuō)，好的 剛玉和陶瓷曝氣器，不比膜式的微孔曝氣器差，甚至要高一點(diǎn)(這種材質(zhì)的盤式EDI也有，質(zhì)量還不錯(cuò)，不過(guò)相對(duì)來(lái)說(shuō)太貴了;現(xiàn)在在歐美也基本不用了，在中國(guó)更加推不出)。他們的原理，是把一堆混合物，石英沙、石灰之類的東西倒入膜具成型，然后經(jīng)過(guò)幾個(gè)工藝段燒制，使得里面部分的混合物燒沒(méi)了，充滿孔隙，當(dāng)空氣經(jīng)過(guò)這些孔隙的時(shí)候，就會(huì)被分割成微小氣泡。(我沒(méi)生產(chǎn)過(guò)這玩意，不知說(shuō)得對(duì)不對(duì)，歡迎指正)。
剛玉陶瓷曝氣器的大缺點(diǎn)，在于他們的孔隙會(huì)結(jié)垢。曝氣器一開(kāi)始運(yùn)行的時(shí)候，壓力損失是比較穩(wěn)定，但運(yùn)行到一定時(shí)期后，壓頭損失會(huì)突然急劇增大——這就是結(jié)垢的原因了。具體結(jié)垢成因分兩類，以后專門跟帖討論。
這種狀況無(wú)法避免，就算你一直連續(xù)曝氣不停，也會(huì)長(zhǎng)。不過(guò)據(jù)某些我碰到的客戶說(shuō)，他們地區(qū)有點(diǎn)特殊的生活污水水質(zhì)，不存在這種狀況，但誰(shuí)知道呢?他們只是憑感覺(jué)，也沒(méi)有提供數(shù)據(jù)，我也不好繼續(xù)問(wèn)。
生物垢生成后，解決的辦法主要有兩種：1、加往曝氣管里面加酸清洗，邊運(yùn)行邊加。這種控制已經(jīng)很成熟。不過(guò)污水廠穩(wěn)定狀態(tài)后，很多系統(tǒng)12小時(shí)左右就要加一次，至于用量多少，要看具體情況了。
把曝氣頭拆卸下來(lái)，丟到爐子里燒。燒完就可以再生，接近全新的狀態(tài)——不過(guò)比較麻煩。
按照主流觀點(diǎn)，剛玉和陶瓷曝氣器是可以運(yùn)行的，不會(huì)損壞的。其實(shí)具體到每個(gè)品牌，并非這樣。因?yàn)閯傆窕蛱沾善貧馄魃a(chǎn)的工序相對(duì)較多，從材料和工序都要比較嚴(yán)格地執(zhí)行，才能出精品。如果工序或材料沒(méi)把好關(guān)，就會(huì)導(dǎo)致在使用一段時(shí)期后，孔隙中某些東西脫落，孔隙變大，傳氧效率下降。可以說(shuō)，單從樣品上，你要判斷一個(gè)剛玉或者陶瓷曝氣器的質(zhì)量，難度是相當(dāng)大的——比判斷膜式微孔曝氣器更加困難。
從成本上說(shuō)，剛玉和陶瓷 比 橡膠膜式的，要貴，要貴，這也是他們用得越來(lái)越少的原因。當(dāng)然，這個(gè)貴是相對(duì)的，你拿國(guó)產(chǎn)的剛玉陶瓷，和進(jìn)口的膜式曝氣器比，就要便宜。
剛玉陶瓷曝氣器沒(méi)有止回功能，一般只有盤式，我也只見(jiàn)過(guò)盤式。
膜式微孔曝氣器，結(jié)構(gòu)基本是比較簡(jiǎn)單的。里面一個(gè)支撐盤(或管)，然后把膜套在外面，通過(guò)擰緊，或者不銹鋼卡箍的方式，固定，就OK了。曝氣器和供氣管道的連接，一般有 螺紋連接 和 安裝連接兩種。
膜式曝氣器核心部分，在于曝氣膜本身。有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：打孔方式、材質(zhì)。
打孔方式主要有兩種：激光打孔和機(jī)械打孔。激光打孔是通過(guò)激光照射，在膜的表面燒出一個(gè)小孔。缺點(diǎn)是有損料，而且孔周邊部分的橡膠也變質(zhì)了，閉合性能差，在國(guó)外基本不采用。機(jī)械打孔，是用精密刀具，把膜的表面切開(kāi)，一般應(yīng)該是無(wú)損料，這樣在鼓氣的時(shí)候，孔張開(kāi)，不曝氣的時(shí)候孔自動(dòng)閉合，防止回漏。
現(xiàn)在順便夾帶些私貨，推推自己的產(chǎn)品。EDI的膜片經(jīng)過(guò)100萬(wàn)次開(kāi)閉合的耐久性試驗(yàn)，每5秒鐘開(kāi)/閉合一次，經(jīng)過(guò)100萬(wàn)次后，證明閉合性能依然相當(dāng)良好——當(dāng)然現(xiàn)在每個(gè)品牌的曝氣器都這樣宣稱了。
言歸正傳。
現(xiàn)在膜的材質(zhì)，常用是 EPDM(三元乙丙橡膠)。這種橡膠從耐久性、壽命、抗老化，親水性等各方面考慮，都是優(yōu)選擇。生物污水采用這種橡膠是合適的，常規(guī)的工業(yè)廢水也應(yīng)該選用這種材質(zhì)的膜。
具體到每個(gè)品牌的橡膠材質(zhì)，一些配方，則是曝氣器商核心的東西了。因?yàn)檫@直接影響這曝氣器的性能和壽命。比如，你想把孔打密一點(diǎn)，打細(xì)一點(diǎn)，這樣能提高傳氧效率。但是如果材質(zhì)達(dá)不到一定要求，孔打細(xì)了，可能一曝氣就把膜撕裂。大家如果有機(jī)會(huì)接觸，不妨對(duì)比一下各個(gè)廠家的膜片打孔密度。還有，一般好的橡膠膜，表面的光澤是比較少的，像皮鞋一樣發(fā)亮那種，其實(shí)橡膠的含硫量比較多，用久了容易老化和發(fā)硬，壓損會(huì)增大。
不過(guò)它也有外來(lái)危害，主要是：烴類、芳香族。如果污水中大量存在這些化學(xué)物質(zhì)，就不能考慮EPDM了。EPDM耐溫是176攝氏度以下。
生物接觸氧化法
生物接觸氧化工藝是利用填料作為生物載體，微生物在曝氣充氧的條件下生長(zhǎng)繁殖，富集在填料表面上形成生物膜，其生物膜上的生物相豐富，有細(xì)菌、真菌、絲狀菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等組成比較穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，溶解性的有機(jī)污染物與生物膜接觸過(guò)程中被吸附、分解和氧化，氨氮被氧化或轉(zhuǎn)化成高價(jià)形態(tài)的硝態(tài)氮。反應(yīng)過(guò)程如下：
生物接觸氧化法的主要優(yōu)點(diǎn)是處理能力大，dui沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)性，污泥生成量少；缺點(diǎn)是填料間水流緩慢，水力沖刷小，如果不另外采取工程措施，生物膜只能自行脫落，更新速度慢，膜活性受到影響，某些填料，如蜂窩管式填料還易引起堵塞，布水布?xì)獠灰走_(dá)到均勻。另外填料價(jià)格較貴，加上填料的支撐結(jié)構(gòu)，投資費(fèi)用較高。
現(xiàn)有生物接觸氧化法在曝氣充氧方式、生物填料上都有所改進(jìn)。國(guó)內(nèi)填料已從初的蜂窩管式填料，經(jīng)軟性填料、半軟性填料，發(fā)展到近幾年的YDT彈性立體填料；曝氣充氧方式也從初的單一穿孔管式，發(fā)展到現(xiàn)在的微孔曝氣頭直接充氧以及穿孔管中心導(dǎo)流筒曝氣循環(huán)式。在一定程度上，促進(jìn)了膜的更新，改善了傳質(zhì)效果。
膜生物反應(yīng)器
膜生物反應(yīng)器是指以超濾膜組件作為取代二沉池的泥水分離單元設(shè)備，并與生物反應(yīng)器組合構(gòu)成的一種新型生物處理裝置，英文稱之為Membrane Bioreactor。由于超濾膜能夠很好的截留來(lái)自生物反應(yīng)器混合液中的微生物絮體、分子量較大的有機(jī)物及其他固體懸浮物質(zhì)，并使之重新返回生化反應(yīng)器中，這就使反應(yīng)器內(nèi)的活性污泥濃度得以大大提高，從而能夠有效的提高有機(jī)物的去除率。用于膜生物反應(yīng)器的膜有微濾膜和超濾膜。
水處理容量小是膜生物反應(yīng)器法經(jīng)濟(jì)，水處理容量大時(shí)活性污泥法經(jīng)濟(jì)。
生物膜法和活性污泥法一樣，同屬好氧生物處理方法。但活性污泥法是依靠曝氣池中懸浮流動(dòng)著的活性污泥來(lái)分解有機(jī)物的，而生物膜法則主要依靠固著于載體表面的微生物膜來(lái)凈化有機(jī)物。
1 與活性污泥法相比，生物膜法具有以下特點(diǎn)：
①固著于固體表面上的生物膜對(duì)廢水水質(zhì)、水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，操作穩(wěn)定性好。
②不會(huì)發(fā)生污泥膨脹，運(yùn)轉(zhuǎn)管理較方便。
③由于微生物固著于固體表面，即使增殖速度慢的微生物也能生長(zhǎng)繁殖。而在活性污泥法中，世代期比停留時(shí)間長(zhǎng)的微生物被排出曝氣池，因此，生物膜中的生物相更為豐富，且沿水流方向膜中生物種群具有一定分布。
④因高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的微生物存在，有機(jī)物代謝時(shí)較多的轉(zhuǎn)移為能量，合成熟細(xì)胞即剩余污泥量較少。
⑤采用自然通風(fēng)供氧。
⑥活性生物難以人為控制，因而在運(yùn)行方面靈活性較差。
⑦由于載體材料的比表面積小，故設(shè)備容積負(fù)荷有限，空間效率較低。
國(guó)外的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在處理城市污水時(shí)，生物濾池處理廠的處理效率比活性污泥法處理廠略低。50%的活性污泥法處理廠BOD去除率高于到91%，50％的生物濾池處理廠BOD去除率為83%。
加油站地埋式污水處理系統(tǒng)生物膜分類
按生物膜與廢水的接觸方式不同，可分為填充式和浸漬式兩類：
填充式生物膜法中，廢水和空氣沿固定的填料或轉(zhuǎn)動(dòng)的盤片表面流過(guò)，與其上生長(zhǎng)的生物膜接觸，典型設(shè)備有生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤。
浸漬式生物膜法中，生物膜載體*浸沒(méi)在水中，通過(guò)鼓風(fēng)曝氣充氧。如載體固定，稱為接觸氧化法；如載體流化則稱為生物流化床。目前所用的生物膜法多數(shù)是好氧裝置，少數(shù)是厭氧形式，如厭氧濾池和厭氧流化床等。
生物膜的形成及特點(diǎn)
生物膜法處理廢水的原理就是使廢水與生物膜接觸，進(jìn)行固、液相的物質(zhì)交換，利用膜內(nèi)微生物將有機(jī)物氧化，使廢水獲得凈化，同時(shí)，生物膜內(nèi)微生物不斷生長(zhǎng)與繁殖。
生物膜在載體上的生長(zhǎng)過(guò)程是這樣的：當(dāng)有機(jī)廢水或由活性污泥懸浮液培養(yǎng)而成的接種液流過(guò)載體時(shí)，水中的懸浮物及微生物被吸附于固相表面上，其中的微生物利用有機(jī)底物而生長(zhǎng)繁殖，逐漸在載體表面形成一層粘液狀的生物膜，這層生物膜具有生物化學(xué)活性，又進(jìn)一步吸附、分解廢水中呈懸浮、膠體和溶解狀態(tài)的污染物。
生物膜是高親水物質(zhì)，在污水不斷在其表面更新的條件下，在其外側(cè)總存在著一層附著水層。同時(shí)，膜又是微生物高度集中的物質(zhì)，在膜的表面和一定深度的內(nèi)部繁殖著大量的各類微生物和微型動(dòng)物，并形成：有機(jī)物-細(xì)菌-原生動(dòng)物（后生動(dòng)物）的食物鏈。
為了保持好氧生物膜的活性，除了提供廢水營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還應(yīng)創(chuàng)造一個(gè)良好的好氧條件，亦即向生物膜供氧，在填充式生物膜法設(shè)備中，常采用自然通風(fēng)或強(qiáng)制自然通風(fēng)供氧。氧透入生物膜的深度取決于它在膜中的擴(kuò)散系數(shù)、固液界面處氧的濃度和膜內(nèi)微生物的氧利用率。
活性污泥中復(fù)雜的微生物與廢水中的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物形成了復(fù)雜的食物鏈。zui先擔(dān)當(dāng)凈化任務(wù)的是異氧菌和腐生性真菌，細(xì)菌特別是球狀細(xì)菌起著關(guān)鍵的作用，優(yōu)良運(yùn)轉(zhuǎn)的活性污泥，是以絲狀菌為骨架由球狀菌組成的菌膠團(tuán)。沉降性好，隨著活性污泥的正常運(yùn)行，細(xì)菌大量繁殖，開(kāi)始生長(zhǎng)原生動(dòng)物，是細(xì)菌一次捕食者。活性污泥常見(jiàn)的原生動(dòng)物有鞭毛蟲(chóng)、肉毛蟲(chóng)、纖毛蟲(chóng)和吸管蟲(chóng)。活性污泥成熟時(shí)固著型的纖毛蟲(chóng)、種蟲(chóng)占優(yōu)勢(shì);后生動(dòng)物是細(xì)菌的二次捕食者，如輪蟲(chóng)、線蟲(chóng)等只能在溶解氧充足時(shí)才出現(xiàn)，所以當(dāng)出現(xiàn)后生動(dòng)物時(shí)說(shuō)明處理水質(zhì)好轉(zhuǎn)標(biāo)志。其性能指標(biāo)包括：混合液懸浮固體 (MLSS)，污泥沉降比(SV)，污泥指數(shù)[污泥體積指數(shù)(SVI)，污泥密度指數(shù)(SDI)。
曝氣池是由微生物組成的活性污泥與污水中有機(jī)污染物物質(zhì)充分混合接觸，并進(jìn)而降解吸收并分解的場(chǎng)所，它是活性污泥工藝的核心。曝氣系統(tǒng)的作用是向曝氣池供給微生物增長(zhǎng)及分解有機(jī)物所必須的氧氣，并起混合攪拌作用，使活性污泥與有機(jī)物充分接觸。在曝氣池內(nèi)，懸浮的大量肉眼可觀察到的絮狀污泥顆粒這就叫做活性污泥絮體。隨著有機(jī)污染物被分解，曝氣池每天都凈增一部分活性污泥，這部分叫做剩余活性污泥。用污泥泵直接排出系統(tǒng)之外---污泥池。
