100t/d一体化生活污水处理设备装置

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厌氧稳定是由一类非贮磷菌属的兼性厌氧菌发酵反应的结果，是一种脱氢氧化行为。厌氧稳定削减的曝气耗氧量可达20%～30%。厌氧稳定对含糖比大，有机物浓度高的污水较为合适。从削减曝气耗氧量的角度出发，厌氧稳定应是一个有利于产生并释放H2和CO2的过程，这个过程应促进NAD的再氧化并避免降解产物的还原。

为控制水污染的日益加剧，目前国内正大举兴建城镇污水处理厂。这是一项保证国民经济可持续发展的战略举措，但也是一项只见投入，不见直接产出的公益行为。其不仅需要投入大笔的基建资金，而且还要付出可观的运转费用。一些地方大力筹资建成了污水处理厂，但却因难以承担运转费用而不能充分发挥环境效益。因此，降低能耗，节约运转费用对发展城镇污水处理事业具有举足轻重的作用。

在常规城镇污水处理中，曝气供氧的能耗大，约占全厂总能耗的50%。因此，降低曝气耗氧量是节约运转费用的首要环节。降低曝气耗氧量的途径有两条：，前置预处理设施，削减进入曝气区的耗氧量；第二，优选运行条件和扩散装置，提高氧利用率。本文将就前者作进一步的探讨。

厌氧预处理对曝气耗氧量的削减作用

在A/O、A2/O系统中，厌氧区可去除水中大部分有机物。过去，一直将这种现象主要归因于贮磷菌的吸收和贮存PHB的作用。因PHB是过渡产物，在好氧区将作为碳源而被氧化。故这一过程并不削减后续的曝气耗氧量。然而，近年来的理论和实践都证明，厌氧区不仅具有吸收和贮存基质的功能，而且还产生脱氢氧化作用，并可大幅度削减继后的曝气耗氧量。

早先的发现和实践的证明

早在1983年，Lan等就发现在曝气区前设置一个厌氧区，可降低曝气区50%的耗氧量。继后，Randall等(1984～1987年)多次证实了这一发现，并将这一现象命名为“厌氧稳定”。Bordacs等(1988年)在曝气区前加了一只厌氧选择器，平均降低了30%的曝气耗氧量。其降低幅度与F/M(BOD/MLVSS)有关：当F/M为0.2时，降低36%，当F/M为0.8时，降低20%。王凯军等(1988年)将初沉池改成厌氧池，厌氧反应1.67～2.5 h后，曝气耗氧量降低约50%。McClintock等[3](1993年)应用A2/O 工艺与常规活性污泥法进行对比研究，前者厌氧、缺氧反应各1h，在同等的除氮效果下，A2/O 工艺所需的曝气时间由3.2h缩短至1.7h，曝气耗氧量降低近1/2。

化学处理技术

使用化学方法对重金属工业废水进行处理，可分为化学沉淀法、电解法以及氧化还原法。首先，在化学沉淀法方面，在实际处理工作中，可在废水中加人可溶性化学药剂，使其与废水中处于离子状态的无机污染物相接触，进而发生化学反应，形成不溶于水或者难以溶于水的其他化合物。化合物可以在水中沉淀，终可以让工业废水得到很好的净化。这一方法适用于汞、锌、铅和铬等重金属离子的净化处理。其次，在电解法方面，主要是通过电解槽中所发生的电化学反应，对重金属工业废水中的污染物进行处理。废水中含有的可溶解性污染物能够在电解中的氧化还原反应作用下，析出沉淀物或者溢出气体，进而达到净化废水的目的。这一方法主要适用于氰和铬等重金属离子废水的净化处理。后，在化学还原法方面，若废水中的重金属离子处于高价态，具有较大的毒性，则可以运用这一方法对其进行还原至低价态，将其分离后除去。

物理化学处理技术

在废水处理中的物理化学处理技术同样涵括三种基本方法，具体如下：种是物理/化学吸附法。吸附材料通常为蓬松结构，其比表面积比较高，又或者某些吸附材料具有比较特殊的功能基团，可以对废水中的重金属离子产生物理吸附作用或者化学吸附作用。在这方面的吸附剂常见的有活性炭、累托石、沸石以及硅藻土等。而活性炭是早被运用和常见的一种吸附剂，能够对多种重金属离子都产生吸附作用，具有较大的吸附容量，只是其造价比较贵，使用寿命短，操作费用也比较高。第二种为离子交换法，主要是通过离子交换剂中的离子与重金属工业废水中的离子产生交换反应，从而去除废水里的有害离子。这种方法可以实现贵重金属离子的回收，一般适用于有机废水与放射性废水等方面的处理工作。第三种则为膜分离法，主要是采用特殊的半透膜，借助外界推动力使得溶液中渗透出一种溶质与溶剂，从而分离水中的重金属离子。而膜截留组分粒径大小以及膜性能都存在差异性，所以膜分离法也可以分为微滤、纳滤、超滤、电渗析以及反渗透等分离法。这种方法作为新型的重金属离子分离技术，其优点显著，比如分离效率高、操作比较简单便利、没有二次污染、能耗比较低，同时其分离产物容易被回收、自动化程度也比较高，只是膜污染物和膜恶劣等方面的问题导致这一技术很难进一步发展，需针对这一领域展开深人的研究。

在的废水处理工艺方面，各国学者相继开发了各种厌氧生物反应器，如厌氧生物滤池（AF）上流式厌氧污泥床（UASB）和厌氧流化床（AFB）等。美国教授Dague等人把好氧生物处理的序批式反应器(SBR）运用于厌氧处理，开发了厌氧序批式反应器（AnaerobicSequencingBatchReactor），简称为ASBR。Dague等人发现在ASBR中可以形成颗粒污泥，污泥沉降快且易于保留在反应器内，具有高SRT，低HRT。虽然ASBR运行上类似于厌氧接触法，但ASBR的固液分离在反应器内部进行，不需另设澄清池，不需真空脱气设备。出水时反应器内部生物气的分压使沉淀污泥不易上浮，沉降性能良好。另外，ASBR中不需UASB中的复杂的三相分离器。ASBR具有工艺简单、运行方式灵活、生化反应推动力大并耐冲击负荷等优点。

形成颗粒污泥是ASBR的基本特征

颗粒污泥中厌氧微生物邻近程度远小于絮状体污泥。厌氧消化成功的关键在于反应器中保持多种微生物之间的平衡，特别是能够保持低氢分压。从热力学上考虑，产乙酸菌把长链挥发酸转化为乙酸的反应只有在氢分压-5低于101.325×10kPa情况下才能发生，这说明利用CO2和H2的产甲烷菌对产乙酸菌关系重大。厌氧颗粒污泥中不同菌种之间邻近的共生关系有利于厌氧消化过程的顺利进行，中间产物及H2及时被不同菌种消耗掉可以使反应继续进行，这是颗粒污泥在机理上的优势。絮状体污泥尽管也发生H2及中间产物的转化，但颗粒污泥中的微生物固定在颗粒上，使中间产物所需传送的距离远远要近于离散的絮状污泥。Mecart和Smith发现颗粒污泥与分散的絮状体污泥相比较，前者的氢分压低对。利用速率快，Thide等人对比研究了颗粒污泥与悬浮污泥运行的情况，结果发现以乙醇为基质时，颗粒污泥较悬浮污泥的基质转化率高75%，以甲酸为基质时，在颗粒污泥中基质转化速率为0.275/min。这充分证明颗粒污泥中厌氧微生物邻近度近于絮状体污泥，可以提高污泥活性。由于在ASBR中形成了颗粒污泥，使处理效果好，运行稳定，能够处理高浓度有机废水。

在接种成熟的颗粒污泥时，ASBR启动所需时间可以大大缩短，这就克服了普通厌氧法启动慢的缺点。

ASBR能在常温下处理低浓度废水

大多数厌氧反应器主要为中温消化。ASBR能够在常温时处理废水，温度低时基质去除率低，但ASBR出水中微生物流失量少，使反应器内可保持高的生物量，这可以抵消由于低温造成的基质去除率低的影响。

低浓度有机废水在总污水排放量中占很大的比重，甲烷化能力低，采用常规的厌氧消化处理技术难于奏效，好氧生物处理成本昂贵，ASBR能有效地处理低浓度有机废水。Ndon和Dague[3]1997年研究了ASBR处理CODCr为1000、800、600和400mg/L的人工合成废水，当温度为35－15℃、HRT为48h和24h时，各种进水浓度CODcr去除率超过了90%，在15℃低温下进水CODcr为600和400mg/L时，ASBR对CODcr的去除率仍然超过了85%。

曝气增氧技术

缺氧是黑臭水体普遍特征。恢复水体耗氧复氧平衡、提高水体溶解氧浓度是水环境治理和水生态恢复的首要前提。曝气增氧是水体增氧的主要方法，能快速提高水体溶解氧，并兼有造流、净化抑藻和底泥修复作用。德国萨尔河、英国泰晤士河、中国的苏州河及温瑞塘河的许多河段等治理中都使用了曝气增氧的方法。