100t/d一体化污水处理设备装置
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100t/d一体化污水处理设备装置
在美国，基于短程脱氮的AvN技术能够大大减少反硝化过程中所需的碳源。也正因为如此，AvN技术为前段工艺碳捕捉/碳转移提供了极大的空间，进而使得厌氧消化过程中有更多的碳源，大大提高了甲烷产量。在新式短程脱氮技术体系中，AvN技术包含了运行过程的工艺控制以及反应池运行条件的配置。NOB的淘汰则是主流式短程脱氮过程的技术核心。AvN技术对于NOB淘汰的调控策略主要包括：
1.维持一定的出水氨氮浓度；
2.在较高溶解氧浓度的条件下操作（一般要高于1.2mg/O2-L）；
3.好氧与缺氧条件之间的迅速转换；
4.较短的SRT；
5.AOB以及厌氧氨氧化细菌（AMX）的生物强化
前三个调控策略尤为重要，主要通过AvN曝气控制来实现。AvNSRT调控的主要原则在于维持较短的SRT，通过人为或者自动排放一定量的剩余污泥使得实际SRT接近AOB的冲刷SRT，从而使NOB得到有效的抑制。AOB生物强化可实现较短SRT，主要是从测流式短程脱氮池里接种AOB到主流池，而AMX生物强化和反应池中较长时间的停留则能有效帮助主流脱氨。实际上，AvN技术调控系统下的出水水质主要取决于NOB的淘汰程度、进水碳氮比以及生物脱氮的主要途径。根据AvN的调控原理，出水包含不同程度的氨氮和氮氧化物，后续还需进一步的反硝化处理。
厌氧生物处理
厌氧生物处理是在没有分子氧及化合态氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。
有机物的厌氧分解过程可分为两阶段（即酸性发酵阶段和碱性发酵阶段）。酸性发酵阶段，有机酸的大量积累，废水pH下降，故此得名。在产酸细菌作用下复杂的有机物分解成简单的有机物，如各种有机酸和醇类以及CO2、NH3、H2S等。在碱性发酵阶段，NH3对有机酸有中和作用，pH值上升，产甲烷菌把阶段分解产物有机酸和醇类分解成CH4和CO2，随着有机酸的分解，有机物的终厌氧分解是在碱性条件下进行的，故称为碱性发酵。厌氧处理会改变废水中污染物质的结构，改变污泥的活性，很多物质得以降解。
由于厌氧生物处理过程不需另外提供电子受体，故运行费用较低。此外，它还具有剩余污泥量少、可回收能量（甲烷）等优点。其主要缺点是反应速率慢，反应时间长，处理构筑物容积大等。
AvN技术的原理与核心
AvN是由美国WorldWaterWorks研发推广的一项污水处理过程控制及优化的专li技术。它具有极大的灵活性，能够帮助污水处理厂达到氨氮和总氮的出水排放标准，并且不需要对现有污水厂的规模进行扩建改造。整个过程能实现能源高效利用并且能在低碳需求的条件下达到目的。因此，污水中更多的碳源能够被导向厌氧消化从而增加生物沼气的产量。
在主流式短程生物脱氮过程中，一方面需要维持高效的氨氧化细菌（AOB）速率，另一方面需要抑制亚硝酸盐氧化细菌（NOB）的活性。AvN技术通过控制二者之间的平衡来达到筛选分离出理想优势菌种，并达到短程生物脱氮的目的。与传统硝化/反硝化相比，如果能够成功抑制NOB的亚硝酸盐氧化，那么就可以节省25%的氧气消耗以及40%的有机碳源。在美国，大多数厌氧氨氧化技术被应用在侧流式脱氮过程中，而AvN则可以将这项脱氨技术应用在主流式脱氮领域。整个过程控制体现在以下几个方面：氨氮，氮氧化物，溶解氧，侧流式厌氧氨氧化过程中AOB的引入，污泥停留时间（SRT）的调控等。AvN通过控制脱氨过程中的出水氨氮与氮氧化物之间的浓度关系，进而做到“硝化/部分硝化能够被反硝化的那部分氨氮”，终在给定碳氮比的条件下达到出水总氮浓度的目标。
好氧生物处理法又包括活性污泥法与生物膜法（生物滤池、生物转盘、曝气生物滤池等）。活性污泥可分解大量的有机物质并能去除部分色度，pH值还可以得到微调，运转及出水水质稳定且费用低。生物膜法是通过生长在填料，如滤料、盘面等表面的生物膜来处理废水的方法。生物膜是覆盖在滤料或填料表面，长满了各种微生物的粘膜，通过与废水的接触，废水中的有机物被生物膜中的微生物吸收，废水得到净化。生物膜法的食物链比活性污泥较长，生物相也比活性污泥法更丰富。其中，大量的丝状菌对碳源要求较高，反应灵敏，具有较强的吸附分解有机物的能力。
好养生物处理法因操作简单、处理量大而得到了广泛应用。
物化预处理+微生物强化处理工艺
现有难降解工业废水处理技术包括化学法、物理法等，耐受冲击力差、生化效率低、耗时长、二次污染和残留严重且改造提升空间低。研究针对以上现有处理技术的缺点，开发了物化预处理+微生物强化处理工业废水技术路线，技术指标：在1T中试及1000T规模菌剂试验中，盐度适用范围0-18%，COD去除率>90%，色度去除>99%，盐度去除50%。同时降低基建投资70%，减少运维40%以上。
物化预处理+微生物强化处理工艺包括以下几项核心技术：
1.微生物多样性与菌种库建设
工艺通过筛选鉴定、菌种保藏、信息更新、菌种查找、菌种应用的流程建立了微生物多样性与菌种库，目前已拥有的菌种类别和数量如下表。
2.功能菌群构建及群落解析
该工艺主要对功能菌群的结构和功能进行解析。解析结构的手段包括高通量测序、群落基因芯片、克隆、DGGE等。解析功能的手段包括宏基因组测序、功能基因芯片、HPLC、NMR等。
3.嗜盐菌筛选及高盐碱性污染治理
嗜盐菌筛选及高盐碱性污染治理是针对嗜盐菌生长慢、降解能力弱的问题而进行开发的突破嗜盐菌扩培的技术，技术可以实现快速生化反应以及快速挂膜。
4.高COD工业废水预处理技术
工业废水盐度高、有机物组分复杂、难生化处理，基于此，研究开发多种预处理技术以解决以上问题，包括电渗析装置、电渗析填料、选择性离子膜、活性菌落挂膜等。
5.生物菌剂及微生态营养制剂
微生态营养制剂是微生物菌剂经过发酵培养，其部分发酵产物经水解，再与不同营养物质配比而成，用于强化污水生化处理的添加剂。其组成包含孢子化功能菌(主要成分)，发酵代谢产物、蛋白质、生物酶、促生素等(促生成分)，氮、磷、其他微量元素(辅助成分)。微生态营养制剂可以增强细胞代谢强度，促进增殖，提高对毒性污染物氧化分解能力，提高系统抗冲击性和稳定性。不需较大硬件投入使系统的处理水质有明显提高。
生物法是利用微生物的代谢作用来降解废水中的有害物质，并将其转变成稳定且无害的成分从而使废水得到净化的方法。生物处理法具有经济、有效的特点，因此，得到了广泛的应用和研究。根据微生物对氧的要求不同，分为好氧菌、厌氧菌和兼氧菌三类。根据所利用细菌种类的不同，分为好氧生物处理、厌氧生物处理和缺氧生物处理等。
（1）好氧生物处理法
好养生物处理是污水中有分子氧存在的条件下，利用好氧微生物（包括兼性微生物，但主要是好氧细菌）降解有机物，使其分解无害化的处理方法。在有机物的好氧分解过程中，废水中呈溶解状态的有机物首先透过细菌的细胞壁为细菌所吸收，固体和胶体状的有机物首先被细菌吸附，在细菌分泌的外酶的作用下，水解成溶解性物质，再渗入细菌细胞内。进入细胞内的溶解性有机物在内酶的作用下，一部分被氧化分解成简单的无机物，如CO2、H2O、NH3、NO3-、SO42-和PO43- 等，同时释放能量，称为异化作用。同时，细菌利用这部分能量作为生命活动的能源，另一部分有机物作为其生长繁殖的营养物质，使细菌繁殖，称为同化作用。在有机物氧化和合成的同时，有一部分细胞物质被氧化分解，同时释放出能量，为细菌的内源呼吸。当环境中的有机物充足时，细胞物质大量合成，内源呼吸不明显，当环境中的有机物不足时，内源呼吸就成为细菌生命活动所需能量的主要来源。
1、脱氢酶活性指标法
微生物对有机物的氧化分解是在各种酶的参与下完成的，其中脱氢酶起着重要的作用：催化氢从被氧化的物质转移到另一物质。由于脱氢酶对毒物的作用非常敏感，当有毒物存在时，它的活性(单位时间内活化氢的能力)下降。因此，可以利用脱氢酶活性作为评价微生物分解污染物能力的指标：如果在以某种废水(有机污染物)为基质的培养液中生长的微生物脱氢酶的活性增加，则表明微生物能够降解该种废水(有机污染物)。
2、三磷酸腺苷(ATP)指标法
微生物对污染物的氧化降解过程，实际上是能量代谢过程，微生物产能能力的大小直接反映其活性的高低。三磷酸腺苷(ATP)是微生物细胞中贮存能量的物质，因而可通过测定细胞中ATP的水平来反映微生物的活性程度，并作为评价微生物降解有机污染物能力的指标，如果在以某种废水(有机污染物)为基质的培养液中生长的微生物ATP的活性增加，则表明微生物能够降解该种废水(有机污染物)。
此外，微生物生li指标法还有细菌标准平板计数、DNA测定法、INT测定法、发光细菌光强测定法等。
