農(nóng)村地埋式一體化污水處理設(shè)備

污水生物脫氮除磷的基本原理
在好氧條件下通過(guò)硝化反應(yīng)先將氨氮氧化為硝酸鹽，再通過(guò)缺氧條件下的反硝化反應(yīng)將硝酸鹽異化還原成氣態(tài)氮從水中去除。由此而發(fā)展起來(lái)的生物脫氮工藝大多將缺氧區(qū)和好氧區(qū)分開(kāi)，形成分級(jí)硝化反硝化工藝，以便硝化與反硝化能夠獨(dú)立進(jìn)行。
污水生物除磷是通過(guò)厭氧段和好氧段得交替操作，利用活性污泥的超量吸磷特性，使細(xì)胞含磷量相當(dāng)高的細(xì)菌群體能夠在處理系統(tǒng)的基質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)，剩余污泥的含磷量達(dá)到3%-7%，進(jìn)入剩余污泥的總磷量增大，處理出水的磷濃度明顯降低。
生物脫氮除磷工藝的比較
AAO工藝
傳統(tǒng)的AAO工藝流程是：污水首*入?yún)捬醭兀嫘詤捬蹙鷮⑺械囊捉到庥袡C(jī)物轉(zhuǎn)化成VFAS1回流污泥帶入的聚磷菌將體內(nèi)的聚磷菌分解，此為釋磷，所釋放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厭氧的環(huán)境下維持生存，另一部分共聚磷菌主動(dòng)吸收VFAS，并在體內(nèi)儲(chǔ)存PHB。
進(jìn)入缺氧區(qū)，反消化細(xì)菌就利用混合液回流帶入硝酸鹽及進(jìn)水中的有機(jī)物進(jìn)行反消化脫氮，接著進(jìn)入好氧區(qū)，聚磷菌除了吸收利用污水中殘留的易降解BOD外，主要分解體內(nèi)儲(chǔ)存的PHB產(chǎn)生的能量供自身生長(zhǎng)繁殖。后，混合液進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離，上清液作為處理水釋放，沉淀污泥的一部分回流厭氧池，另一部分作為剩余污泥排放。

該工藝簡(jiǎn)潔，污泥在厭氧、缺氧、好氧環(huán)境中交替運(yùn)行，絲狀菌不能大量繁殖，污泥沉降性能好。該處理系統(tǒng)出水中磷濃度科達(dá)到1 mg/L以下，氨氮也可達(dá)到8 mg/L以下。
該法需要注意的問(wèn)題是，進(jìn)入沉淀次得混合液通常要保持一定的溶解氧濃度，以防止沉淀池中反消化和污泥厭氧釋磷，但這會(huì)導(dǎo)致回流污泥和回流混合液中存在一定的溶解氧回流污泥存在的硝酸鹽對(duì)厭氧釋磷過(guò)程也存在一定的影響，同時(shí)，系統(tǒng)所排放的剩余污泥中。僅有的一部分污泥是經(jīng)歷了完整的厭氧和好氧的過(guò)程，影響了污泥的充分吸磷。系統(tǒng)污泥泥齡因?yàn)榧骖櫹趸纳L(zhǎng)而不可能太短，導(dǎo)致除磷效果難以進(jìn)一步提高。
改良Bardenpho工藝
Barnard公益在缺氧池之前增設(shè)了一個(gè)厭氧池，保證了磷的釋放，從而保證了聚磷菌好氧條件下有更強(qiáng)的吸收磷的功能，提高了除磷效率。該工藝進(jìn)水和回流污泥在厭氧池混合接觸，從而促進(jìn)發(fā)酵作用和磷釋放的進(jìn)行。[2]該工藝的缺點(diǎn)是污泥回流攜帶的硝酸鹽回到厭氧池會(huì)對(duì)除磷有明顯的不利影響。且受水質(zhì)影響較大，對(duì)于不同的污水除磷效果不穩(wěn)定。該工藝的意義在于把生物脫氮和除磷2種功能結(jié)合于1個(gè)系統(tǒng)，由此開(kāi)創(chuàng)了生物同時(shí)脫氮除磷工藝研究的新時(shí)代。

影響懸浮微生物活性的因素主要有如下幾種：
(1)當(dāng)懸浮微生物的生物活性較高時(shí)，其分泌胞外多聚物的能力較強(qiáng)。這種粘性的胞外多聚物在細(xì)菌與載體之間起到了生物粘合劑的作用，使得細(xì)菌易于在載體表面附著、固定;
(2)微生物所處的能量水平直接與它們的增長(zhǎng)率相關(guān)。當(dāng)盧增加時(shí)，懸浮微生物的動(dòng)能隨之增加。這些能量有助于克服在固定化過(guò)程中微生物載體表面間的能壘，使得細(xì)菌初始積累速率與懸浮細(xì)菌活性成正比;

農(nóng)村地埋式一體化污水處理設(shè)備(3)微生物的表面結(jié)構(gòu)隨著其活性的不同而相應(yīng)變化。Herben等人研究發(fā)現(xiàn)，懸浮細(xì)菌活性對(duì)細(xì)菌在載體表面的附著固定過(guò)程有影響，而且，細(xì)菌表面的化學(xué)組成、官能團(tuán)的量也隨細(xì)菌活性的變化有顯著變化。同時(shí)，Wastson等人的研究表明，細(xì)胞膜等隨懸浮細(xì)菌活性的變化而有顯著變化。細(xì)菌表面的這些變化將直接影響微生物在載體表面的附著、固定。因此，通常認(rèn)為，由懸浮微生物活性變化而引起的細(xì)菌表面生理狀態(tài)或分子組成的變化是有利于細(xì)菌在載體表面附著、固定的;
(4)微生物與載體接觸時(shí)間。微生物在載體表面附著、固定是—動(dòng)態(tài)過(guò)程。微生物與載體表面接觸后，需要一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境條件，因此必須保證微生物在載體表面停留一定時(shí)間，完成微生物在載體表面的增長(zhǎng)過(guò)程;

(5)水力停留時(shí)間(HRT)。HeUnen等人認(rèn)為，HRT對(duì)能否形成完整的生物膜起著重要的作用。在其他條件確定的情況下，HRT短則有機(jī)容積負(fù)荷大，當(dāng)稀釋率大于大生長(zhǎng)率時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)載體上能生成完整的生物膜?？痟uis等人的試驗(yàn)證明了這種觀點(diǎn)。在COD負(fù)荷為2.5kg/(m3·d)，HRT為4h時(shí)，載體上幾乎沒(méi)有完整的生物膜，而水力停留時(shí)間為1h時(shí)，在相同的操作時(shí)間內(nèi)幾乎所有的載體上都長(zhǎng)有完整的生物膜，且較高的表面COD負(fù)荷更易生成較厚的生物膜，即COD負(fù)荷越高，生物膜越厚。周平等人也通過(guò)試驗(yàn)證明了較短的水力停留時(shí)間有利于載體掛膜;
(6)液相pH值。除了等電點(diǎn)外，細(xì)菌表面在不同環(huán)境下帶有不同的電荷;液相環(huán)境中，pH值的變化將直接影響微生物的表面電荷特性。當(dāng)液相pH值大于細(xì)菌等電點(diǎn)時(shí)，細(xì)菌表面由于氨基酸的電離作用而顯負(fù)電性;當(dāng)液相pH值小于細(xì)菌等電點(diǎn)時(shí)，細(xì)菌表面顯正電性。細(xì)菌表面電性將直接影響細(xì)菌在載體表面附著、固定;
(7)水力剪切力。在生物膜形成初期，水力條件是一個(gè)非常重要的因素，它直接影響生物膜是否能培養(yǎng)成功。在實(shí)際水處理中，水力剪切力的強(qiáng)弱決定了生物膜反應(yīng)器啟動(dòng)周期。單從生物膜形成角度分析，弱的水力剪切力有利于細(xì)菌在載體表面的附著和固定，但在實(shí)際運(yùn).