膜生物反应器在污水处理中的实际应用

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膜生物反应器在污水处理中的实际应用

膜生物反应器在污水处理中的实际应用【时间:2008-12-31】【字体:大中小】【打印】【收藏】【关闭】

膜生物反应器(Membrane Bioreactor,简称MBR),是由膜分离和生物处理结合而成的一种新型、高效的污水处理技术。膜分离技术最早应用于微生物发酵工业,随着膜材料和制膜技术的发展,其应用领域不断扩大,已经涉及到化工、电子、轻工、纺织、冶金、食品、石油化工和污水处理等多个领域。

1、MBR技术在国外污水处理中的研究及应用

膜分离技术在污水处理中的应用开始于20世纪60年代末#1969年美国的Smith等人首次将活性污泥法与超滤膜组件相结合用于处理城市污水的工艺研究,该工艺大胆地提出了用膜分离技术取代常规活性污泥法中的二沉池,利用膜具有高效截留的物理特性,使生物反应器维持较高的污泥浓度,在F/M低比值下工作,这样就可以使有机物尽可能地得到氧化降解,提高了反应器的去除效率,这就是MBR的最初雏形。

进入20世纪70年代,有关MBR的研究进一步深入开展#1970年,Hardt等人使用完全混合生物反应器与超滤膜组合工艺处理生活污水,获得了98%的COD去除率和100%去除细菌的结果。1971年,Bemberis等人在污水处理厂进行了MBR试验,取得了良好的试验结果。1978年,Bhattacharyya等人将超滤膜用于处理城市污水,获得了非饮用回用水。1978年,Grethlein利用厌氧消化池与膜分离进行了处理生活污水的

研究,BOD和TN的去除率分别为90%和75%.

在这一时期,尽管各国学者对MBR工艺做了大量的研究工作,并获得了一定的研究成果,但是由于当时膜组件的种类很少,制膜工艺也不是十分成熟,膜的寿命通常很短,这就限制了MBR工艺长期稳定的运行,从而也就限制了MBR技术在实际工程中的推广应用。

进入20世纪80年代以后,随着材料科学的发展与制膜水平的提高,推动了膜生物反应器技术的向前发展,MBR工艺也随之得到迅速发展。日本研究者根据本国国土狭小!地价高的特点对MBR技术进行了大力开发和研究,并在MBR技术的研究和开发上走在了前列,使MBR技术开始走向实际应用。

20世纪90年代以后,MBR技术得到了最为迅猛的发展,人们对MBR在生活污水处理!工业废水处理!

饮用水处理等方面的应用都进行了研究,MBR已经进入实际应用阶段,并得到了快速的推广。

20世纪的最后几年,人们围绕着膜生物反应器的关键问题进行了较多的研究,并取得了一些成果。有关膜生物反应器的研究从实验室小试!中试规模走向了生产性试验,应用MBR的中、小型污水处理厂也逐渐见诸报道。1998年初,欧洲第一座应用一体式膜生物反应器的生活污水处理厂在英国的Porlock建成运

行,成为英国膜生物反应器技术的里程碑。

本世纪初,人们对膜生物反应器的研究方兴未艾,使得该项技术正在逐渐趋于成熟。

2、MBR技术在国污水处理中的研究及应用

我国对膜生物反应器的研究虽然起步较晚,但发展速度很快。

1991年,芩运华对膜生物反应器的应用进行了综述,介绍了MBR在日本的研究状况,这是我国学者对膜生物反应器做的较早的报道。随后,江成璋等人进行了中空纤维超滤膜在生物技术中的应用研究。1995年,樊耀波将MBR用于石油化工污水净化的研究,研制出一套实验室规模的好氧分离式MBR.

从1995年以来,我国对膜生物反应器污水处理技术的研究工作开始全面展开,多家科研院所进行了此方面的研究,清华大学、工业大学、中国科学院生态环境研究中心、天津大学、同济大学等对膜生物反应器的运行特性、膜通量的影响因素、膜污染的防止与清洗等方面做了大量细致的研究工作。2000年,顾平采用国产中空纤维膜对生活污水做了中试规模的MBR研究,结果表明:MBR工艺出水悬浮物为零,细菌总数优于饮用水标准,COD和氨氮的去除率都高于95%,出水可直接回用。2001年,立秋等对一体式MBR处理生活污水的主要设计参数HRT、SRT等进行了理论推导,为实际工程设计提供了参考,并对膜堵塞机理进

行了深入研究探讨,提出了膜部生物堵塞的存在。

虽然,我国在MBR技术的研究探讨方面取得了显著的成绩,但是同日本、英国、美国等国家相比,我国的研究试验水平还比较落后,由于国产膜组件的种类较少,膜质量较差,寿命通常较短,因此在实际应用中存在一定的问题。虽然在我国膜生物反应器用于处理生活污水已有应用,但到目前为止,设计完善、运行良好的应用膜生物反应器的生活污水处理厂还未见报道。

3、MBR工艺的分类

膜生物反应器主要是由膜组件和生物反应器两部分组成#根据膜组件与生物反应器的组合方式可将膜生物反应器分为以下三种类型:分置式膜生物反应器、一体式膜生物反应器和复合式膜生物反应器。

3.1分置式膜生物反应器

分置式膜生物反应器是指膜组件与生物反应器分开设置,相对独立,膜组件与生物反应器通过泵与管路相连接#分置式膜生物反应器的工艺流程如图1所示。

该工艺膜组件和生物反应器各自分开,独立运行,因而相互干扰较小,易于调节控制,而且,膜组件置于生物反应器之外,更易于清洗更换#但其动力消耗较大,加压泵提供较高的压力,造成膜表面高速错流,延缓膜污染,这是其动力费用大的原因,每吨出水的能耗为2~10kWh,约是传统活性污泥法能耗的10~20倍,因此能耗较低的一体式膜生物反应器的研究逐渐得到了人们的重视。

3.2一体式膜生物反应器

一体式膜生物反应器起源于日本,主要用于处理生活污水,近年来,欧洲一些国家也热衷于它的研究和应用#一体式膜生物反应器是将膜组件直接安置在生物反应器部,有时又称为淹没式膜生物反应器(SMBR),依靠重力或水泵抽吸产生的负压或真空泵作为出水动力#一体式膜生物反应器工艺流程如图2所示。该工艺由于膜组件置于生物反应器之中,减少了处理系统的占地面积,而且该工艺用抽吸泵或真空泵抽吸出水,动力消耗费用远远低于分置式膜生物反应器,每吨出水的动力消耗约是分置式的1/10.如果采用重力出水,则可完全节省这部分费用。但由于膜组件浸没在生物反应器的混合液中,污染较快,而且清

洗起来较为麻烦,需要将膜组件从反应器中取出。

3.3复合式膜生物反应器

复合式膜生物反应器也是将膜组件置于生物反应器之中,通过重力或负压出水,但生物反应器的型式不同#复合式MBR,是在生物反应器中安装填料,形成复合式处理系统。

在复合式膜生物反应器中安装填料的目的有两个:一是提高处理系统的抗冲击负荷,保证系统的处理效果;二是降低反应器中悬浮性活性污泥浓度,减小膜污染的程度,保证较高的膜通量。

复合式膜生物反应器中,由于填料上附着生长着大量微生物,能够保证系统具有较高的处理效果并有抵抗冲击负荷的能力,同时又不会使反应器悬浮污泥浓度过高,影响膜通量。

4、MBR工艺的特点

4.1对污染物的去除效率高

MBR对悬浮固体(SS)浓度和浊度有着非常良好的去除效果。由于膜组件的膜孔径非常小(0.01~1μm),可将生物反应器全部的悬浮物和污泥都截留下来,其固液分离效果要远远好于二沉池,MBR对SS的去除率在99%以上,甚至达到100%;浊度的去除率也在90%以上,出水浊度与自来水相近。

由于膜组件的高效截留作用,将全部的活性污泥都截留在反应器,使得反应器的污泥浓度可达到较高水平,最高可达40~50g/L.这样,就大大降低了生物反应器的污泥负荷,提高了MBR对有机物的去除效率,对生活污水COD的平均去除率在94%以上,BOD的平均去除率在96%以上。

同时,由于膜组件的分离作用,使得生物反应器中的水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)是完全分开的,这样就可以使生长缓慢、世代时间较长的微生物(如硝化细菌)也能在反应器中生存下来,保证了MBR除具有高效降解有机物的作用外,还具有良好的硝化作用。研究表明,MBR在处理生活污水时,对氨氮的去除率平均在98%以上,出水氨氮浓度低于1mg/L.

此外,选择合适孔径的膜组件后,MBR对细菌和病毒也有着较好的去除效果,这样就可以省去传统处

理工艺中的消毒工艺,大大简化了工艺流程。

另外,在DO浓度较低时,在菌胶团部存在缺氧或厌氧区,为反硝化创造了条件。仅采用好氧MBR工艺,虽然对TP的去除效率不高,但如果将其与厌氧进行组合,则可大大提高TP的去除率。研究表明,采用A/O

复合式MBR工艺,对TP的去除率可达70%以上。

4.2具有较大的灵活性和实用性

在城市污水或工业废水处理中,传统的处理工艺(格栅+沉砂池+初沉池+曝气池+二沉池+消毒池)流程较长,占地面积大,而出水水质又不能保证。而MBR工艺(筛网过滤+MBR)则因流程短、占地面积小!处理水量灵活等特点,而呈现出明显优势#MBR的出水量根据实际情况,只需增减膜组件的片数就可完成产水

量调整,非常简单、方便。

对于传统的活性污泥法工艺中出现的污泥膨胀现象,MBR由于不用二沉池进行固液分离,可以轻松解

决。这样,就大大减轻了管理操作的复杂程度,使优质!稳定的出水成为可能。

同时,MBR工艺非常易于实现自动控制,提高了污水处理的自动化水平。

4.3解决了剩余污泥处置难的问题

剩余污泥的处置问题,是污水处理厂运行好坏的关键问题之一#MBR工艺中,污泥负荷非常低,反应器营养物质相对缺乏,微生物处在源呼吸区,污泥产率低,因而使得剩余污泥的产生量很少,SRT得到延长,排除的剩余污泥浓度大,可不用进行污泥浓缩,而直接进行脱水,这就大大节省了污泥处理的费用。有研究得出,在处理生活污水时,MBR最佳的排泥时间在35d左右。

由上述可知,MBR工艺所具有的优越性,是目前其他处理工艺无法比拟的#该工艺在城市污水或生活污水处理!高浓度有机废水、难降解有机废水以及中水回用等方面都具有广阔的应用前景。

活性炭分类及其在水处理行业中的应用【时间:2008-12-31】【字体:大中小】【打印】【收藏】【关闭】

1、前言

据统计,我国每年排出的工业废水约为8×108m3,其中不仅含有氰化物等剧毒成分,而且含有铬、锌、镍等金属离子。废水的处理方法很多,主要有化学沉淀法、电解法和膜处理法等,本文介绍的是活性炭吸附法。活性炭的表面积巨大,有很高的物理吸附和化学吸附功能。因此活性炭吸附法被广泛应用在废水处

理中。而且具有效率高,效果好等特点。

2、活性炭

活性炭是一种经特殊处理的炭,具有无数细小孔隙,表面积巨大,每克活性炭的表面积为500-1500平方米。活性炭有很强的物理吸附和化学吸附功能,而且还具有解毒作用。解毒作用就是利用了其巨大的面积,将毒物吸附在活性炭的微孔中,从而阻止毒物的吸收。同时,活性炭能与多种化学物质结合,从而阻

止这些物质的吸收。

2.1活性炭的分类

在生产中应用的活性炭种类有很多。一般制成粉末状或颗粒状。

粉末状的活性炭吸附能力强,制备容易,价格较低,但再生困难,一般不能重复使用。

颗粒状的活性炭价格较贵,但可再生后重复使用,并且使用时的劳动条件较好,操作管理方便。因此

在水处理中较多采用颗粒状活性炭.

2.2活性炭吸附

活性炭吸附是指利用活性炭的固体表面对水中的一种或多种物质的吸附作用,以达到净化水质的目

的。

2.3影响活性炭吸附的因素

吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标.吸附能力的大小是用吸附量来衡量的。而吸附速度是指单位重量吸附剂在单位时间所吸附的物质量。在水处理中,吸附速度决定了污水需要和吸附剂接触时间。

活性炭的吸附能力与活性炭的孔隙大小和结构有关。一般来说,颗粒越小,孔隙扩散速度越快,活性

炭的吸附能力就越强。

污水的pH值和温度对活性炭的吸附也有影响。活性炭一般在酸性条件下比在碱性条件下有较高的吸附量.吸附反应通常是放热反应,因此温度低对吸附反应有利。

当然,活性炭的吸附能力与污水浓度有关。在一定的温度下,活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度

的提高而提高。

3、活性炭在污水处理中的应用

由于活性炭对水的预处理要求高,而且活性炭的价格昂贵,因此在废水处理中,活性炭主要用来去除

废水中的微量污染物,以达到深度净化的目的。

3.1活性炭处理含铬废水

铬是电镀中用量较大的一种金属原料,在废水中六价铬随pH值的不同分别以不同的形式存在。

活性炭有非常发达的微孔结构和较高的比表面积,具有极强的物理吸附能力,能有效地吸附废水中的Cr(Ⅵ).活性炭的表面存在大量的含氧基团如羟基(-OH)、羧基(-COOH)等,它们都有静电吸附功能,对Cr(Ⅵ)产生化学吸附作用。完全可以用于处理电镀废水中的Cr(Ⅵ),吸附后的废水可达到国家排放

标准.

试验表明:溶液中Cr(Ⅵ)质量浓度为50mg/L,pH=3,吸附时间1.5h时,活性炭的吸附性能和Cr(Ⅵ)

的去除率均达到最佳效果.

因此,利用活性炭处理含铬废水的过程是活性炭对溶液中Cr(Ⅵ)的物理吸附、化学吸附、化学还原等综合作用的结果。活性炭处理含铬废水,吸附性能稳定,处理效率高,操作费用低,有一定的社会效益

和经济效益。

3.2活性炭处理含氰废水

在工业生产中,金银的湿法提取、化学纤维的生产、炼焦、合成氨、电镀、煤气生产等行业均使用氰化物或副产氰化物,因而在生产过程中必然要排放一定数量的含氰废水。

活性炭用于净化废水已有相当长的历史,应用于处理含氰废水的文献报道也越来越多.但由于CN_、HCN

在活性炭上的吸附容量小,一般为3mgCN/gAC~8mgCN/gAC(因品种而异,在处理成本上不合算。

3.3活性炭处理含汞废水

活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能,但吸附能力有限,只适宜于处理含汞量低的废水。如果含汞的浓度较高,可以先用化学沉淀法处理,处理后含汞约1mg/L,高时可达2-3mg/L,然后再用活性炭做进一步

的处理。

3.4活性炭处理含酚废水

含酚废水广泛来源于石油化工厂、树脂厂、焦化厂和炼油化工厂。经实验证明:活性炭对苯酚的吸附性能好,温度升高不利于吸附,使吸附容量减小;但升高温度达到吸附平衡的时间缩短。活性炭的用量和吸附时间存在最佳值,在酸性和中性条件下,去除率变化不大;强碱性条件下,苯酚去除率急剧下降,碱

性越强,吸附效果越差。

3.5活性炭处理含甲醇废水

活性炭可以吸附甲醇,但吸附能力不强,只适宜于处理含甲醇量低的废水。工程运行结果表明,可将混合液的COD从40mg/L降至12mg/L以下,对甲醇的去除率达到93.16%~100%,其出水水质可以满足回用

到锅炉脱盐水系统进水的水质要求.

3.6炼油厂的深度处理

炼油厂含油废水,经隔油,气浮和生物处理后,在经砂滤和活性炭过滤深度处理。废水的含酚量从0.1mg/L(经生物处理后)降至0.005mg/L,氰从0.19mg/L降至0.048mg/L,COD从85mg/L降至18mg/L.

4、前景

随着科学技术的进步和废水处理的特殊要求,活性炭的研究从本身的孔结构和比表面积逐步发展到研

究表面官能团对活性炭吸附性能的影响。

例如,活性炭纤维(简称ACF)近年来在处理废水方面受到了科研工作者的重视,它的直径一般为5~20μm,其制备原理与传统的活性炭制备相同,即将纤维状碳在800℃以上用水蒸气或二氧化碳活化处理。纤维状活性炭的孔隙结构以微孔为主,中孔很少,几乎没有大孔,比表面积可达2500m2/g.具有吸附和脱

附速率决,吸附容量大,导电性高等特点。

实验表明,ACF对苯酚的吸附容量为248mg/g,吸附饱和后经多次再生吸附容量几乎不变,吸附性能比活性炭好。室温时,在酸性或中性条件下,向100mL浓度为282mg/L的含酚模拟废水投加活性炭纤维0.5g,

恒温振荡30min,苯酚去除率可达91%.

最近,人们发现活性炭不仅有吸附特性,同时表现出催化特性,由此而发展起来的催化氧化法日益受到重视,其研究也在不断深化。为了提高处理效率,从研究催化氧化机理出发,改变活性炭的表面结构,

提高活性炭的能力,寻找理想的吸附剂。

5、结语

当前中国使用活性炭吸附法处理废水的方法处于初始发展阶段。一些有关的理论和技术还不够成熟。而且,在我国,目前活性炭的供应比较紧,再生设备少,再生费用高,限制了活性炭的广泛使用。不同应用需要不同功能的活性炭。原有的活性炭产品不能满足新的要求,因而不断开发新的活性炭产品就显得十分重要。所以,它需要专业工作者的积极参与和政府的鼎力支持,采取多学科交叉与融合的研究方法,使

活性炭处理废水技术向着更加科学美好的方向发展。

活性污泥处理重金属废水分析研究进展【时间:2008-12-31】【字体:大中小】【打印】【收藏】【关闭】

传统上处理重金属废水的方法主要是物理化学法,如吸附法、离子交换法、化学沉淀法、膜分离法、氧化还原法等,但这些方法都具有二次污染严重,处理成本高等问题。近年来人们开始为重金属废水的处理寻找新的方法。过去人们普遍认为活性污泥法不宜用来处理重金属废水,因为重金属废水中有机物质较少,而且重金属对污泥中的微生物有很强的毒害作用。但近年的研究结果表明,通过改造现行的活性污泥法可以处理重金属废水。活性污泥法处理重金属废水主要是利用活性污泥中的细菌、原生动物等微生物与悬浮物质、胶体物质混杂形成的具有很强吸附分解能力的污泥颗粒来完成的。目前研究主要集中在活性污泥对重金属吸附能力以及活性污泥处理重金属废水的机理等方面。本文旨在通过对活性污泥处理重金属废水的工艺现状及其机理的分析,提出一些能提高活性污泥处理能力的切实可行的途径,为该方法的进一步

研究和推广应用提供参考。

1活性污泥对重金属废水的处理

不同的活性污泥体系对重金属的去除效果和机理都不尽相同,选择一个适应围广、抵抗重金属能力强

的污泥体系是当前研究的重点之一。

1.1不同类型活性污泥的处理效果

活性污泥可分为厌氧污泥和好氧污泥。好氧污泥主要利用生物絮凝和细菌分泌的胞外聚合物吸附—螯合重金属,因为好氧污泥含有的胞外聚合物和所带负电荷均高于厌氧污泥,所以好氧污泥比厌氧污泥更易形成絮凝体,去除水中的重金属。厌氧污泥主要利用细菌分解产物沉淀重金属。本人对好氧污泥和厌氧污泥处理含铬废水进行了比较,通过两个月对污泥的驯化,厌氧污泥可以处理Cr(Ⅵ)的质量浓度为600mg/L 的废水,而好氧污泥只能达到100mg/L左右,这主要是因为厌氧条件下,Cr(Ⅵ)被细菌产生的强还原性物质硫化氢还原成Cr(Ⅲ),Cr(Ⅲ)以氢氧化物的形式从水中沉淀去除,而在好氧条件下,污泥中的氧化还原

电位高,Cr(Ⅵ)不易被还原。

此外,不同类型的污泥吸附重金属的效果也不尽相同。E.Bux等,对剩余活性污泥和消化污泥吸附锌作了对比研究。当处理锌的质量浓度为1200mg/L的废水时,剩余活性污泥与消化污泥各自的最大吸附量为22.65和16.8mg/g,剩余污泥吸附锌的能力要强于消化污泥,同时随着锌浓度的提高剩余污泥的吸附

总量也提高了,这是因为剩余污泥比消化污泥具有更高电负性。

1.2活性污泥对不同重金属的去除效果

不同重金属对活性污泥的毒害机制是不同的,这就决定了活性污泥对其去除效果的差异性。

1.2.1锌

B.W.Atkinson等研究了剩余活性污泥处理电镀废水,该电镀废水中主要含有110mg/L锌,同时还含有少量的Cu2+,Cd2+,Ni2+,Cr3+和Cr6+户,其研究结果表明活性污泥对锌的去除率高达96%,其他金属平均去除率均为80%以上。马晓航等,研究了用SRB(硫酸盐还原菌)处理含锌废水的活性污泥床工艺及影响运行的主要因素,该工艺可在进水COD和锌的质量浓度分别为320mg/L与100mg/L时有效运行,有机物和Zn2+的去除率分别达到73.8%和99.63%。在水力滞留时间降至6h时,Zn2+的去除率仍可达94.55%。进水Zn2+的质量浓度低于500mg/L时装置可以稳定运行,而当质量浓度达到600mg/L时,硫

酸盐还原菌受到Zn2+的明显毒害,去除效果显著降低。

1.2.2铅

王士龙等利用活性污泥对含铅废水进行了研究。结果表明,当废水pH值控制在4-9围,ρ(Pb2+)小于100mg/L,铅与活性污泥的质量比为1:300时,铅的去除率均在99%以上,而其它酸度围去除率均较低。

1.2.3铬

王士龙等[7]还利用活性污泥处理含铬废水,当Cr(Ⅵ)在20mg/L以的电镀废水,pH值控制在3—10

之间时;其去除率达到95%以上。

Song等研究了硫酸盐还原菌处理含铬废水的能力。在厌氧条件下,硫酸盐还原菌可以还原130mg/

LCr(Ⅵ),同时还可降解废水中的硫酸盐。

当前的研究情况表明,活性污泥几乎可以应用到所有重金属废水的处理中,其中以培养含有SRB的厌氧活性污泥最具有发展潜力,这与其能同时处理多种重金属和硫酸根的特点有关。

2活性污泥法处理重金属的机理

活性污泥处理重金属废水机理很复杂,通常认为活性污泥对重金属的作用包括沉淀,吸附和胞吸附等。

2.1重金属的沉淀机理

重金属的沉淀主要是利用污泥中微生物新代产物与重金属离子直接生成难溶性的沉淀,或将重金属还原后再生成难溶性的沉淀,从而达到从水相去除的目的。用SRB处理重金属废水是近年发展很快的方法。其原理是利用SRB在厌氧条件下产生的H2S和废水中的重金属反应,生成金属硫化物沉淀以去除重金属离子。Van等研究以蔗糖作为有机源,利用SRB还原硫酸根,去除重金属铜,铅等重金属离子,从而提出以

下的反应过程:

复合生物反应器处理生活污水

复合生物反应器处理生活污水 摘要:本研究在接触氧化法基础上,在传统活性污泥法反应器中悬挂填料构成复合生物反应器,并利用该反应器进行了处理生活污水的研究。研究表明,复合生物反应器对生活污水有较好的去除效果。当水力停留时间为3h,气水比为2:1,进水负荷为2.72kg/(m3d)时,出水cod、nh3-n、tn和ss达到国家城镇二级污水处理厂一级标准。 关键词:接触氧化,活性污泥,复合生物反应器,生活污水 domestic sewage treatment performance using hybrid bioreactor yang nai-peng (xingtai environmental inspection detachment, xingtai 05400, china) abstract: hybrid bioreactor based on the bio-contact oxidation process, combining both suspended growth-activated sludge and attached growth-biofilm in one bioreactor by addingcarriers into the mixed suspension demonstrated a promising effective treatment of domestic sewage. experimental results showed that when the hydraulic retention time was 3h and air/water ration was 2:1, cod loading rates was 2.72kg/(m3d) , the effluent cod, nh3-n , tn, ss concentration can up to national primary emission standard

污水处理技术之MBBR的原理及优缺点分析

污水处理技术之MBBR的原理及优缺点分析 MBBR工艺原理基于生物膜工艺的基本原理。通过向反应器中加入一定量的悬浮载体,增加了反应器中的生物质和生物物种,从而提高了反应器的处理效率。由于填充密度接近水的密度,在曝气过程中它与水完全混合,微生物生长的环境是气相,液相和固相三相。载体在水中的碰撞和剪切作用使气泡变小并增加氧气的利用。另外,每种载体内外都有不同的生物种类,内部生长有一些厌氧或厌氧细菌,外部是需氧菌,因此每种载体都是微反应器,因此硝化和反硝化反应同时存在。从而提高了加工效果。 一、MBBR工艺原理及特点 工艺原理 MBBR工艺的基本原理是通过在反应器中添加一定数量的悬浮填料来提高反应器中的生物量和生物物种,从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近水,在曝气过程中与水完全混合,微生物生长的环境为气体、液体和固体。载体在水中的碰撞和剪切使气泡细化,提高了氧的利用率。另外,每种载体内外都有不同的生物物种,一些厌氧或兼性细菌在内部生长,好的细菌在外部生长,使每个载体都是一个微反应器,使硝化和反硝化同时存在,从而提高了处理效果。 湿法是一种新型高效的废水处理方法,它兼有传统流化床法和生物接触氧化法的优点。载体处于状态,主要是水槽中的再分配和水流的增强。然后形成悬浮活性污泥和附着污泥,使移动床充分利用整个反应器空间,充分发挥附着相和悬浮生物相的优势,增强各自的优势,避免各自的弱点,取长补短。与以前不同的是,悬浮法被称为“移动法”,因为它们经常接触污水。 2、MBBR的优点 与活性污泥法和固定填充生物膜法相比,MBBR不仅具有活性污泥法的高效率和操作灵活性,而且具有传统生物膜法,具有高抗冲击性,污泥龄长,残留量少的特点。污泥。

最新微生物与污水处理

微生物与污水处理

一、概述 皮质醇也可称为“可的松”或“氢化可的松(Hydrocortisone)”,化学名: 11,17 ,21-三羟基孕甾-4-烯-3,20二酮。又称氢皮质素或化合物F (compoundF )是肾上腺在应激反应里产生的一种类激素。白色或几乎白色的结晶性粉末,无臭,初无味,随后有持续苦味,遇光渐变质。乙醇或丙酮中略 溶,在氯仿中微溶,在乙醚中几乎不容,在水中不溶。熔点为212~222℃。比旋度为+(162°~169°)(1%乙醇)。。化学结构: 主要药理作用: 能影响糖代谢,并具有抗炎、抗病毒、抗休克及抗过敏作用,临床用途广泛,主要用于肾上腺皮质功能不足,自身免疫性疾病(如肾病性慢性肾炎、系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎),变态反应性疾病(如支气管哮喘、药物性皮炎),以及急性白血病、眼炎及何杰金氏病,也用于某些严重感染所致的高热综合治疗。 副作用: 对充血性心力衰竭、糖尿病、急性感染病等患者慎用;对重症高血压、精神病、消化道溃疡、骨质疏松症忌用。 氢化可的松作为天然皮质激素,疗效确切,在临床上一直不减其重要作用。 O H CO CH 2 O H OH H O

二、合成路线及其选择 在甾体药物中仅极少数(如甲基炔诺酮)是用全合成方法制备;愿意是全合成的工艺路线过长(如氢化可的松需要30余步反应),反应特殊,工艺工程复 成方法 成制取甾体药物。如从薯芋科植物得到薯芋皂素,从剑麻中得到剑麻皂素,从 龙舌竺中得到番麻皂素,从油脂废气物中获得豆甾醇和β-谷甾醇,从羊毛脂 中得到胆甾醇。这些都可以作为合成甾体药物半合成原料。 60%的甾体药物的 生产原料是薯芋皂素,近年来,由于薯芋皂素资源迅速减少,以及C-17边链 微生物氧化降解成功,国外以豆甾醇、β-谷甾醇作原料的比例已上升。 O O O H O O O H H H O O O H H O O H O H O H

生物膜法在污水处理中的研究进展

泉州师范学院 学年论文 论文题目:生物膜法在污水处理中的研究进展指导老师:黄初龙 学院:资源与环境科学学院 专业班级:09级环境工程与管理 学号:090905001 姓名:刘姣

生物膜法在污水处理中的研究进展 摘要:生物膜法在污水处理工艺中是与活性污泥法并行的一种好氧型生物污水处理方法,广泛的应用于工业废水和城市污水处理的二级处理中,也是污水处理的关键环节。与活性污泥法相比,生物膜法具有一些特有优势,比如无需污泥回流,运行管理容易,无污泥膨胀问题,易于微生物生存,运行稳定等。文中简单介绍了生物膜法对磷、氮及一些重金属去除的研究进展。 关键词:生物膜法;污水处理;活性污泥法 Abstract:Biofilm and activated sludge is a parallel-ty pe aerobic biological treatment methods,in the sewage treatment process.They widely used in the secondary treatment of industrial wastewater and urban sewage treatment,and these methods are the key link in sewage treatment.Compared with the activated sludge process,biofilm has some unique advantages.For example,no sludge return,easy operation and management,no sludge expansion,ease of microbial survival,run stable,etc.The paper describes simply biofilm research on the removal of phosphorus,nitrogen and some heavy metals. Key words:B iofilm treatment;sewage treatment;activated sludge 引言 近年来,伴随着经济的快速发展,我国在追求GDP增长的同时也带来一系列的环境问题,其中淡水资源紧缺迫使城镇生活污水处理技术显得尤其重要。然而随着人们生活水平的提高,城镇生活污水中的氮、磷含量增加,有机成分复杂,传统的生物污水处理技术已无法紧随步伐,处理效果不佳,为此,在新型填料的不断开发和完善基础上,生物膜法处理工艺借其处理效率高、剩余污泥产泥量少、运行管理方便等特点得到快速发,在污水处理中有广阔的应用前景。生物膜可认为是由一种或是多种微生物群体组成的,并附着在一种载体表面上进行生长发育[1—2]。 1 生物膜法概述 1.1生物膜法的净水机理 生物膜法和活性污泥法一样都是利用微生物来去除废水中各种有机物的处

污水处理生物膜法生物接触氧化池

污水处理生物膜法-生物接触氧化池 一、概述 生物接触氧化处理技术的实质之一是在池内充填填料,已充氧的污水将填料浸没全部,并以一定的流速流经填料。而填料上布满生物膜,污水与生物膜通过接触,在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下,污水中有机污染物得到去除,污水得到净化,因此,生物接触氧化处理技术又称为淹没式曝气生物滤池。 二、生物接触氧化池的构造 接触氧化池是由池体、填料及支架、曝气装置、进出水装置以及排泥管道等部件所组成。生物接触氧化池的构造示意图见图 生物接触氧化池的构造示意图 (一)池体 池体的作用除了进行净化污水外,还要考虑填料,布水、布气等设施的安装。当池体容积较小时可采用圆形钢结构,池体容积较大时可采用矩形钢筋混凝土结构。池体的平面尺寸以满足布水、布气均匀,填料安装、维护管理方便为准。池体的底壁须有支承填料的框架和进水进气管的支座。池体厚度根据池的结构强度要求来计算。高度则由填料、布水布气层、稳定水层以及超高的高度来计算。同时,还必须考虑到充氧设备的供气压力或提升高度。各部位的尺寸一般为:池内填料高度为3.0~3.5m;底部布气层高为 0.6~0.7m;顶部稳定水层0.5~0.6m,总高度约为4.5~5.0m。 (二)填料 1.填料的要求 填料是生物膜的载体,所以也称之为载体。填料是接触氧化处理工艺的关键部位,它直接影响处理效果,同时,它的费用在接触氧化系统的建设费用中占的比重较大,约占55%~60%;同时载体填料直接关系到接触氧化法的经济效果,所以选定适宜的填料是具有经济和技术意义的。接触氧化处理工艺对填料的要求如下: (1)在水力特性方面,比表面积大、空隙率高、水流通畅、阻力小、流速均一; (2)要求形状规则、尺寸均一,表面粗糙度较大;填料表面电位高,附着性强; (3)化学与生物稳定性较强,经久耐用,不溶出有害物质,不导致产生二次污染; (4)在经济方面要考虑货源、价格,也要考虑便于运输与安装等。 2. 填料类型 填料可分为悬挂式填料、悬浮式填料和固形块状填料三种类型。 (1)悬挂式填料 悬挂式填料有四个品种,分别为半软性填料、组合填料、软性填料和弹性立体填料; (2)悬浮式填料 常用的有空心柱状、空心球状、外形呈笼架、内装丝形或条形编织物以及海绵块状的软性悬浮式填料; (3)固形块状填料 固形块状填料主要有蜂窝直管形块状填料和立体波纹块状填料两种。目前常采用的填料是聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢等做成的蜂窝状和波纹板状填料。近年来国内外都进行纤维状填料的研究,纤维状填料是用尼龙、维纶、晴纶、涤沦等化学纤维编结成束,呈绳状连接。为安装检修方便,填料常以料框组装,带框放入池中。当需要清洗检修时,可逐框轮替取出,池子无需停止工作。 3. 填料的性能 目前国内常用的填料有:整体型、悬浮型和悬挂型,其技术性能见下表。

生物膜法在市政水处理中的应用

生物膜法在市政水处理中的应用 摘要:前我国不少城市饮用水水源为微污染水源,原水受到生活性有机污染,水中总氮、总磷、氨氮、亚硝酸盐氮、生化需氧量、高锰酸钾指数等均有不同程度的超标。为满足日益提高的出水水质标准,在常规处理工艺上增加生物预处理工艺是无疑是提高水质的最佳选择。 关键词:生物膜法有机污染生物转盘生物反应器 生物膜法水处理技术在市政水处理中的运用领域主要有:市政给水中的微污染水体水处理,其主要目的是去除水体中的氨氮、亚硝酸盐氮以及CODMn等指标;市政污水处理中采用生物膜法去除水体中COD、BOD、氨氮等污染物,降低出水中N、P等导致水体富营养化元素;以及对污水厂二级出水的深度处理,以达到回用水水质标准,提高水的重复利用率,节约有限的水资源。 生物膜法技术在市政给水处理中的运用 目前我国不少城市饮用水水源为微污染水源,原水受到生活性有机污染,水中总氮、总磷、氨氮、亚硝酸盐氮、生化需氧量、高锰酸钾指数等均有不同程度的超标。对各常规给水处理工艺流程的常规项目测定分析表明,浊度的去除主要是靠常规处理工艺,而对氨氮、亚硝酸盐氮和生化需氧量的去除必须靠生物作用才能获得满意效果。为满足日益提高的出水水质标准,在常规处理工艺上增加生物预处理工艺是无疑是提高水质的最佳选择。 八十年代以来,由于生物预处理工艺因其在处理有机污染物、氨氮、色、嗅、味等方面的特点及其经济上的优势,越来越受到重视并得到较快的发展。这一领域的研究和应用,总体上都处于以去除氨氮、BOD5、CODCr等有机物综合指标为代表的污染质的阶段。 用于市政给水处理中生物预处理工艺主要有:生物过滤反应器、生物滤塔、生物接触氧化反应器、生物转盘反应器、生物流化床以及土地处理系统等。其中以生物过滤反应器中的生物陶粒滤池与生物接触氧化反应器最为常用。前者有一定的机械过滤能力适合处理较低浓度或低温原水,后者则因为填料空隙率大,不易堵塞,适合处理较高浓度的微污染原水。 国内采用生物接触氧化池对滦河以及黄河水处理后表明该法对多项主要水质指标均有良好去除效果,高锰酸钾指数去除率为10-25%,氨氮去除率为40-70%,藻类去除率为15-30%。 在臭氧—生物活性炭吸附工艺这一生物膜法处理工艺中,颗粒活性炭是微生物生长的载体。活性炭表面及微孔形成的微生物膜通过生物降解作用,可进一步降解在活性炭表面及微孔富集的有机物,从而降低了活性炭的吸附饱和度,延长了其使用寿命。70年代中期,德国对臭氧—生物活性炭吸附工艺的研究发现,与单纯的活性炭吸附比较,活性炭的再生周期延长4~6倍。其后,欧洲的许多现代化水厂逐步推广使用了臭氧-生物活性炭吸附对微污染水源的深度净化工艺。 在“八五”、“九五”国家科技攻关计划中,“饮用水微污染净化技术”作为专题进行研究,并将取得的重要成果中的生物预处理技术成果成功运用于工程实践。其中位于深圳水库库尾,设计处理规模400万m3/d的广东省东深源水生物硝化工程是国内目前规模最大的采用生物接触氧化法的预处理工程。源水经沉砂区、粗、细隔栅后,进入采用YDT弹性立体填料的生物处理池,水力停留时间55min.填料接触时间40min.,气水比1:1。自1998年12月试运行以来,通过工艺启动过程的自然接种,培养驯化,使填料挂膜,形成系统的生物硝化能力,并使氨氮去除率和硝酸盐氮生成率趋于稳定。试运行得出的初步结论是:生物接触氧化工艺适合于处理东深微污染源水,对氨氮的处理效果显著。氨氮去除率在75%以

污水处理膜生物反应器MBR工艺全解析

污水处理膜生物反应器 MBR工艺分类与特点 【格林大讲堂】 膜生物反应器( Membrance Bioreactor Reactor,简称MBR)是膜分离与生物处理技术组合而成的废水生物处理新工艺, 与传统的生化处理技术相比,MBR具有以下主要特点:处理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小;易实现自动控制、运行管理简单。80年代以来,该技术愈来愈受到重视,成为水处理技术研究的一个热点。目前,膜生物反应器已应用于美国、德国、法国、日本和埃及等十多个国家,处理规模在6~13000 m3/d。 近两年来,膜生物反应器在我国国内已进入了实用化阶段。MBR系统的处理对象从生活污水扩展到高浓度有机废水和难降解工业废水,如制药废水、化工废水、食品废水、屠宰废水、烟草废水、豆制品废水、粪便污水、黄泔污水等。从目前的趋势看,中水回用将是MBR在我国推广应用的主要方向。表1列举了MBR在我国的应用实例及处理效果。这些应用实例表明:MBR对生活污水、高浓度有机废水与难降解工业废水的处理效果良好。 MBR工艺的组成与分类 膜-生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成。通常提到的膜- 生物反应器实际上是三类反应器的总称: ① 曝气膜- 生物反应器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ; ② 萃取膜- 生物反应器( Extractive Membrane Bioreactor, EMBR ); ③ 固液分离型膜- 生物反应器( Solid/Liquid Separation Membrane Bioreactor, SLSMBR, 简称MBR )。

探析新型污水处理工艺曝气生物滤池(2021新版)

探析新型污水处理工艺曝气生物滤池(2021新版) Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0005

探析新型污水处理工艺曝气生物滤池 (2021新版) 摘要:介绍一种新型生物膜法污水处理工艺——曝气生物滤池,着重该工艺原理、特点、形式、工艺组合流程和存在问题。 关键词:污水处理生物膜法曝气生物滤池BAF 在污水生物处理工艺的发展和应用中,活性污泥法和生物膜法一直占据主导地位。随着新型滤料的开发和配套技术的不断完善,与活性污泥法平行发展起来的生物膜工艺技术得以快速发展,并研究开发出各式各样的生物膜工艺技术,其中曝气生物滤池应用范围最广,最具发展前景。 曝气生物滤池(BiologicalAeratedFilter,简称BAF)是20世纪80年代末在欧美发展来的一种新型的污水处理技术,它是由滴滤池发展而来并借鉴了快滤池形式,在一个反应器内同时完成了生物氧

化和固液分离的功能,不需设置二沉池。世界上首座曝气生物滤池于1981年诞生于法国。随着环境对出水水质要求的提高,该技术在全世界城市污水处理中获得了广泛的推广应用,目前,在全球已有数百座大小各异的污水处理厂采用了BAF技术,并取得了良好的处理效果。 一、工艺原理 曝气生物滤池是借鉴污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计思路,将生物降解与吸附过滤两种处理过程合并在同一单元反应器中,以滤池中填装的粒状填料(如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等)为载体,在滤池内部进行曝气,使滤料表面生长着大量生物膜,当污水流经时,利用滤料表面上所附生物膜中高浓度的活性微生物的强氧化分解作用和滤料粒径较小的特点,充分发挥微生物的生物代谢、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留作用以及反应器内沿水流方向食物链的分级捕食作用,实现污染物的高效清除,同时利用反应器内好氧、缺氧区域的存在,实现脱氮除磷的功能。 二、工艺特点

微生物与污水处理

微生物与污水处理 蒋展12010316 一、世界水资源现状 环境保护是我国的基本国策。世界经济发展的实践证明,为实现经济的持续稳定的发展,必须解决好发展与环境保护的矛盾。全球水资源状况迅速恶化,“水危机”日趋严重。据水文地理学家的估算,地球上的水资源总量约为13.8亿立方公里,其中97.5%是海水(13.45亿立方公里)。淡水只占2.5%,其中绝大部分为极地冰雪冰川和地下水,适宜人类享用的仅为0.01%. 20世纪50年代以后,全球人口急剧增长,工业发展迅速。一方面,人类对水资源的需求以惊人的速度扩大;另一方面,日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。本届世界水论坛提供的联合国水资源世界评估报告显示,全世界每天约有200吨垃圾倒进河流、湖泊和小溪,每升废水会污染8升淡水;所有流经亚洲城市的河流均被污染;美国40%的水资源流域被加工食品废料、金属、肥料和杀虫剂污染;欧洲55条河流中仅有5条水质差强人意。 水资源危机既阻碍世界可持续发展,也威胁着世界和平。过去50年中,由水引发的冲突共507起,其中37起有暴力性质,21起演变为军事冲突。专家警告说,随着水资源日益紧缺,水的争夺战将愈演愈烈。所以如果水资源问题能够得到很好地解决的话,将对全世界来说都是福音。下面我就这方面的问题进行探讨。 二、水污染物的类型及来源 ①生活污水 生活污水是一大污染源。生活污水中含有大量的无机物,有机物。无机物如氯化物,硫酸盐,磷酸盐和钠,钾,钙,铁等碳酸盐,有机物有纤维素,淀粉,脂肪,蛋白质和尿素等。排放入环境中促使浮游植物生长和大量繁殖,形成赤潮和水华。 ②工业废水 工业废水是水体污染的主要污染源。包括钢铁工业废水,食品工业废水,印刷废水,化工废水等。 ③农业废水 它面广而量大且分散。农田使用农药,化肥,进入水体造成水体富营养化。 三、污水处理方法分类 ①物理法 利用物理作用分离废水中呈悬浮状态的污染物质。主要有沉淀法,过滤法,离心分离法,吸附法等。 ②化学法 利用化学反应原理及方法来分离,回收废水中的污染物,或改变污染物的性

污废水处理试题--生物膜法共16页

污水处理工(生物膜法)试题分析 一、判断题 1、生物膜法的剩余污泥产量低,一般比活性污泥处理系统少1/4左右。(√) 2、在温度高的夏季,生物膜的活性受到抑制,处理效果受到影响;而在冬季水温低,生物处理效果最好。 (×) 3、经生物滤池处理后的污水不需再设二次沉淀池进一步处理,可直接排放。(×) 4、当采用生物转盘脱氮时,宜于采用较小的盘片间距。(×) 5、生物膜法的挂膜阶段初期,反应器内充氧量不需提高;对于生物转盘,盘片的转速可稍慢。(√) 6、生物滤池的布水器转速较慢时生物膜不受水间隔时间亦较长,致使膜量下降;相反,高额加水会使滤池 上层受纳营养过多,膜增长过快、过厚。(√) 7、生物膜法挂膜工作宣告结束的标志是,出水中亚硝酸下降,并出现大量硝酸盐。(√) 8、生物滤池处理难降解的有机废水,不需增加滤池的级数或采取出水回流等措施。(×) 9、生物转盘工艺的转盘分级越多,分级效果越好。(×) 10、污水的生物膜处理法与活性污泥法一样是一种污水好氧生物处理技术。(√) 11、生物膜法不适用于处理高浓度难降解的工业废水。(×) 12、生物滤池处理出水回流的目的是为了接种生物膜。(×) 13、生物膜法与活性污泥法相比,参与净化反应的微生物种类少。(×) 14、生物膜法中的食物链一般比活性污泥短。(×) 15、接触氧化法无需设置污泥回流系统,也不会出现污泥膨胀现象。(√) 16、生物接触氧化是一种介于活性污泥与生物滤池两者之间的生物处理技术,兼具两者的优点。(√) 17、污水的生物膜处理法是一种污水厌氧生物处理技术。(×) 18、生物膜法处理污废水时,生物膜厚度介于1-3mm较为理想。(×) 19、生物膜法刚开始时需要有一个挂膜阶段。(√) 20、生物膜处理系统中,由于微生物数量较多,食物链较长,因此与普通活性污泥法相比,该方法剩余污 泥产量较多。(×) 21、生物膜法处理系统中,微生物量比活性污泥法要高的多,因此对污水水质和水量的冲击负荷适应能力 强。(√) 22、生物膜一般由好氧层和厌氧层组成,有机物的降解主要在厌氧层内完成。(×) 23、由于水力冲刷、膜生长及原生动物蠕动等作用,使生物膜不断的脱落,造成处理系统堵塞,因此应及 时采取措施防止生物膜脱落。(×) 24、生物接触氧化系统是一个液、固、气三相共存的体系,有利于氧的转移和吸收,适于微生物存活增值。 (√) 25、生物膜处理工艺有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化。(√) 26、生物接触氧化法同活性污泥法一样,也需要污泥回流装置。(√) 27、生物膜开始挂膜时,进水量应大于设计值,可按设计流量的120%-150%。(×) 28、生物膜处理系统中,填料或载体表面所覆盖的一种膜状生物污泥,即称为生物膜。(√) 29、与活性污泥法相比,生物膜法工艺遭到破坏时,恢复起来较快。(√) 30、生物膜法的生物固体停留时间SRT与水力停留时间HRT相关。(×) 二、选择题 1、塔式生物滤池的水力负荷可达到(D)m3(m2d)。 A.4~15; B.50~120;

mbr膜生物反应器污水处理设备

mbr膜生物反应器污水处理设备 发布时间:2020-09-28 江西科丰环保有限公司 mbr膜生物反应器污水处理设备 正由江西科丰环保股份有限公司开发的一体化MBR技术,适用于住宅区、村庄、宾馆、饭店、医院、旅游景区等生活污水和食品等中小规模工业有机废水的处理和回用。主要技术内容一、基本原理将调节池、沉淀池、接触氧化池、MBR膜、消毒集中于一体的水处理设备。采用紧凑、简洁、多规格的布置形式,浓缩常规污水处理技术的精华,在相对狭小的。 【江西科丰环保有限公司】本工厂主要生产MBR膜一体化污水处理成套设备,设备不产生污泥,不加药,含膜反冲洗功能,不堵膜,一罐搞定。可委托加工/贴牌生产/安装培训/免费安装调试/。合同承诺出水达国家一级A排放标准,欢迎来工厂参观考察。 权利要求书 1.一种mbr膜生物反应器污水处理设备计算,其特征在于,所述处理方法包括以下步骤:1)聚合破乳:丙烯酸及酯废水中加入过硫酸钠,先搅拌反应,再调节pH至1.5,过滤获得反应出水1; 2)微电解:将混匀的铁屑和颗粒活性炭置于步骤1)获得的反应出水1中,反应后,过滤,滤液调节pH到10.0,静置,过滤获得反应出水2; 3)膜生物反应器处理:将步骤2)获得反应出水2用膜生物反应器生化降解分离,即可。 2.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,步骤1)中用0.1moL/L盐酸溶液调节pH。 3.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,步骤1)中加入过硫酸钠后搅拌2h。 4.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,步骤1)中过硫酸钠用量为1.0-2.0g/L。 5.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,步骤2)中,铁屑和颗粒活性炭的体积比为

污水处理中的微生物原理

污水处理中的微生物原理 编辑说明:此章在很多书上都有涉及,但深层次讲解的少,编写此章的目标是,使入门者真正理解各类微生物特点和会用生物相分析系统环境,使本章作为中控室、化验室观测生物相的必要知识。编写时要注意多涉猎专业书籍,结合微生物学和一些论文,力图达到不仅知道结论,还要深究原因。 我们在第三章已经说过: 生物处理方法的核心(或者说城镇污水处理厂的运行核心)是,使用设施、设备,控制曝气量、水量、污泥量、营养物质等,创造出适宜微生物存活和生长的环境,并有意的引导微生物的生长向我们需要去除的污染物性质方向发展,最终达到污水处理的目的。所以,凡是采用了微生物处理方法的城镇污水处理厂,微生物原理是污水处理的核心知识,一个好的运营师,可以通过微生物的状态和变化就可判断外部环境、内部环境的各种变化,并提前采取措施将出现的问题苗头消灭。 在活性污泥法中,微生物生活于活性污泥中,在生物膜法中,微生物生活于生物膜中,存在地方虽不一样,但生物种群是基本一致的。另:微生物种群非常多,按世代期(可理解为生长周期)分,从几个小时长一代到几十天长一代不等,活性污泥是由人为控制泥龄的,一般在10~25天之间,不会超过30天,所以种群是人为遴选优化过的,具有去除污染物针对性更强,但难以降解的污染物去除效果不好的特点;而生物膜法的污泥变化是由生物自行生长脱落决定的,所以各种世代期不同的种群在理论上均有存在,具有去除污染物更彻底,但处理量有限制的特点。 在微生物学领域里,习惯将动胶菌属形成的细菌团块称为菌胶团。在水处理工程领域内,则将所有具有荚膜或粘液或明胶质的絮凝性细菌互相絮凝聚集成的菌胶团块也称为菌胶团,这是广义的菌胶团。如上所述,菌胶团是活性污泥(绒粒)的结构和功能的中心,表现在数量上占绝对优势(丝状膨胀的活性污泥除外),是活性污泥的基本组分。它的作用表现在: 1、有很强的生物吸附能力和氧化分解有机物的能力。一旦菌胶团受到各种因素的影响和破坏,则对有机物去除率明显下降,甚至无去除能力。 2、菌胶团对有机物的吸附和分解,为原生动物和微型后生动物提供了良好的生存环境,例如去除毒物、提供食料、溶解氧升高。 3、为原生动物、微型后生动物提供附着场所。 4、具有指示作用:通过菌胶团的颜色、透明度、数量、颗粒大小及结构的松紧程度可衡量好氧活性污泥的性能。例如新生菌胶团颜色浅、无色透明、结构紧密,则说明菌胶团生命力旺盛,吸附和氧化能力强,即再生能力强。老化的菌胶团,颜色深,结构松散,活性不强,吸附和氧化能力差。 第一节活性污泥中的微生物(要求化验室强记,中控室熟悉)在污水处理中,活性污泥中的微生物形成了一个类似于社会的环境,各个种

生物膜法在市政水处理中的应用

摘要:对采用生物膜法进行市政给水污水以及污水厂二级出水的处理进行综述。表明采用生物膜法水处理技术在市政给排水处理及污水回用领域有着广泛的运用前景。尤其是在对处理微污染水体中运用前景看好。关键词:生物膜市政污水处理市政给水处理微污染生物膜法水处理技术在市政水处理中的运用领域主要有:市政给水中的微污染水体水处理,其主要目的是去除水体中的氨氮、亚硝酸盐氮以及CODMn等指标;市政污水处理中采用生物膜法去除水体中COD、BOD、氨氮等污染物,降低出水中N、P等导致水体富营养化元素;以及对污水厂二级出水的深度处理,以达到回用水水质标准,提高水的重复利用率,节约有限的水资源。生物膜法技术在市政给水处理中的运用目前我国不少城市饮用水水源为微污染水源,原水受到生活性有机污染,水中总氮、总磷、氨氮、亚硝酸盐氮、生化需氧量、高锰酸钾指数等均有不同程度的超标。对各常规给水处理工艺流程的常规项目测定分析表明,浊度的去除主要是靠常规处理工艺,而对氨氮、亚硝酸盐氮和生化需氧量的去除必须靠生物作用才能获得满意效果。为满足日益提高的出水水质标准,在常规处理工艺上增加生物预处理工艺是无疑是提高水质的最佳选择。八十年代以来,由于生物预处理工艺因其在处理有机污染物、氨氮、色、嗅、味等方面的特点及其经济上的优势,越来越受到重视并得到较快的发展。这一领域的研究和应用,总体上都处于以去除氨氮、BOD5、CODCr等有机物综合指标为代表的污染质的阶段。用于市政给水处理中生物预处理工艺主要有:生物过滤反应器、生物滤塔、生物接触氧化反应器、生物转盘反应器、生物流化床以及土地处理系统等[1]。其中以生物过滤反应器中的生物陶粒滤池与生物接触氧化反应器最为常用。前者有一定的机械过滤能力适合处理较低浓度或低温原水,后者则因为填料空隙率大,不易堵塞,适合处理较高浓度的微污染原水。国内采用生物接触氧化池对滦河以及黄河水处理后表明该法对多项主要水质指标均有良好去除效果,高锰酸钾指数去除率为10-25%,氨氮去除率为40-70%,藻类去除率为15-30%[2]。在臭氧—生物活性炭吸附工艺这一生物膜法处理工艺中,颗粒活性炭是微生物生长的载体。活性炭表面及微孔形成的微生物膜通过生物降解作用,可进一步降解在活性炭表面及微孔富集的有机物,从而降低了活性炭的吸附饱和度,延长了其使用寿命。70年代中期,德国对臭氧—生物活性炭吸附工艺的研究发现,与单纯的活性炭吸附比较,活性炭的再生周期延长4~6倍[3]。其后,欧洲的许多现代化水厂逐步推广使用了臭氧-生物活性炭吸附对微污染水源的深度净化工艺。 [!--empirenews.page--]在“八五”、“九五”国家科技攻关计划中,“饮用水微污染净化技术”作为专题进行研究,并将取得的重要成果中的生物预处理技术成果成功运用于工程实践。其中位于深圳水库库尾,设计处理规模400万m3/d的广东省东深源水生物硝化工程是国内目前规模最大的采用生物接触氧化法的预处理工程[4]。源水经沉砂区、粗、细隔栅后,进入采用YDT弹性立体填料的生物处理池,水力停留时间55min.填料接触时间40min.,气水比1:1。自1998年12月试运行以来,通过工艺启动过程的自然接种,培养驯化,使填料挂膜,形成系统的生物硝化能力,并使氨氮去除率和硝酸盐氮生成率趋于稳定。试运行得出的初步结论是:生物接触氧化工艺适合于处理东深微污染源水,对氨氮的处理效果显著。氨氮去除率在75%以上。同时,增加了深圳水库水体的溶解氧,提高了水库的自净能力,改善了东深源水供水水质。[5]市政污水处理中生物膜法技术运用生物膜法水处理技术用在市政污水处理主要有滴滤池(TF)、生物接触转盘(RBC)、淹没式附着生长生物反应器(SAGB)等主要形式[6]。滴滤池是生物膜法水处理技术在污水处理领域最早运用的形式。早在1889年就进行了砂砾处理废水的试验。19世纪90年代到20世纪初在英国进行了研究。并于20世纪前半叶到20世纪50年代在美国大规模应用。之后人们趋向采用经济型操作性更好的活性污泥法。但是随着新介质、工艺构造以及对生物膜过程的理解增加,导致了滴滤池再次大规模应用[7]。目前滴滤池常与其他的污水处理工艺一起运用于城市污水处理,如滴滤池与活性污泥组合工艺(TF/AS工艺),滴滤池与活性生物滤池组合工艺(TF/ABF工艺)[8]。

生物膜法处理污水

生物膜法处理工业废水 摘要:目前化工产业的发展十分迅速,但随之而来的化工污染状况也十分严重,化工废水成分复杂、水质水量变化大,随着国家对其处理达标要求越来越严格,其处理技术也在不断发展。生物膜法是与活性污泥法平行发展的一种污水处理技术方法,实质是使细菌类微生物和原生动物、后生动物类的微型动物附着在滤料或某些载体上,并在其上形成膜状生物污泥,即生物膜。生物膜法是土壤自净过程的人工强化,主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物,同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力。生物膜法在处理工业废水中有着广泛应用。 关键词:生物膜,废水,净化 生物膜法是属于好养生物处理的方法,它是将废水通过好氧微生物和原生动物,后生动物等在载体填料上生长繁殖形成的生物膜,吸附和降解有机物,使废水得到净化的方法。根据装置的不同,生物膜法可分为生物滤池、生物转盘、接触氧化法和生物流化床等四类。在石油和化学工业的废水处理中,其中应用最多的是接触氧化法。 一、生物膜法的机理 1、生物膜法的发展 在20世纪50年代以前,生物膜法却一直未被人们重视,其原因主要是因为生产中最早采用的生物膜法构筑物是以碎石为填料的滴滤池。碎石的比表面积小,能够为微生物附着生长的表面积小,因而滴滤池的负荷不可能很大,使其占地面积较大,卫生状况也不好。 50年代,由于塑料工业的发展以及塑料填料引入生物膜处理系统,使生物膜法出现了许多具有重要意义的发展。因此,出现了许多新型的生物膜法设备。 20世纪70年代末,为强化生物膜法反应器中的传质,流化床系统被引人生物膜处理中,称为生物流化床。生物流化床兼有活性污泥法和生物膜法的待点,又称为半生物膜和半悬浮生长系统。 2、生物膜法的基本流程 下图为生物膜法处理系统的基本流程:废水经初次沉淀池后进入生物膜反应器,废水在生物膜反应器中经需氧生物氧化去除有机物后,再通过二次沉淀池出水。

厌氧膜生物反应器在生活污水处理中的应用研究

厌氧膜生物反应器在生活污水处理中的应用研究 摘要:厌氧膜生物反应器由厌氧技术与膜分离技术结合发展而来,目前用于处 理生活污水的研究主要集中于小试及中试规模,进水多采用合成废水及实际生活 污水,COD维持在200~700 mg/L,COD去除率多在70%~90%之间变化,去除效 果受厌氧主体反应器构型、膜组件形式、外界环境、运行条件等因素影响。通过 浅析厌氧膜生物反应器处理生活污水的试验研究,探讨用于实际工程的可行性。 关键词:厌氧膜生物反应器;生活污水;试验研究; 厌氧生物处理技术,目前多用于高浓度废水处理领域,诸如食品加工废水、 酿造废水、屠宰废水、造纸废水等[1]非生活污水。在处理高浓度废水时,厌氧微 生物无需曝气,更不需额外增加碳源,整个处理过程的剩余污泥产量少,设备投资、运行成本均低于好氧技术,同时还可产生沼气形式的能源。厌氧处理效果与 厌氧主体反应器的构型有关,构型越复杂,处理效果越好,相应的运行维护管理 难度越大,而随着膜分离技术的不断发展,厌氧膜生物反应器应运而生,膜的高 效截留作用在简化厌氧反应器构型的同时也可维持反应器内较高的生物量。 1 厌氧反应器的发展 1895年世界上第一个厌氧化粪池的出现,标志着厌氧技术开始用于污水处理,经过上百年的时间,厌氧反应器的发展历经三代。1950s之前的厌氧反应器中厌 氧污泥与待处理废水完全混合,污泥停留时间(Sludge Retention Time, SRT)与废 水停留时间(Hydraulic Retention Time, HRT)相同,厌氧污泥浓度偏低,处理效 果较差,第一代厌氧反应器仅适用于污泥与粪肥的消化。为了获取更好的处理效果,深挖厌氧技术的应用潜力,必须尽可能延长SRT并减小HRT,实现二者的分离。随着1960s微生物固定化技术的迅速发展,第二代厌氧反应器取得重大突破,上流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed, UASB)更被认为是厌氧反应器 发展史上的一个里程碑,它创造性地使反应器内的污泥保持颗粒状态,与厌氧滤 器(Anaerobic filter, AF)相比,无需固体填料也可保持高浓度厌氧污泥,而后基 于UASB又开发了厌氧固定膜膨胀床反应器(Anaerobic Expended Bed, AEB),厌 氧流化床(Anaerobic Fluid Bed, AFB),第二代厌氧反应器实现了SRT与HRT的有效分离,可以满足高有机负荷工业废水的处理要求。但是气液上升流速过快、有 机负荷过高时,第二代厌氧反应器内容易形成短流、造成堵塞,影响处理效果, 为了满足化工、生化及生物工程工业等超高有机负荷工业废水的处理要求,对UASB进行再次设计和改进,发明了以厌氧升流式流化床(Upflow Anaerobic Bed Filter, UABF)反应器、折流式厌氧(Anaerobic Baffled Reactor, ABR)反应器、膨 胀颗粒污泥床(Expanded Granular S1udge Bed, EGSB)反应器、内循环反应器(Interior Circulation, IC)为代表的第三代厌氧反应器,克服了高速气液上升流速 的影响,使待处理废水与厌氧颗粒污泥接触更为充分,极大的缩短了运行HRT, 使其远小于SRT,提高了反应器的有机负荷和处理效率。 关于厌氧技术用于处理工业废水的研究及案例已屡见不鲜,但厌氧技术不会 局限于非生活污水的处理,厌氧技术的低成本优势正日益推动越来越多的学者从 事生活污水的厌氧处理研究,这在能源日趋匮乏的形式下显得格外重要。 2 厌氧膜生物反应器 1978年Grethlein[2]首次提出厌氧膜生物反应器(Anaerobic Membrane

污水处理中微生物的指示作用

(1)活性污泥净化性能良好时出现的微生物有钟虫、等枝虫、楯纤虫、盖纤虫、聚缩虫及各种后生动物及吸管虫类等固着性生物或匍匐型生物,当这些生物的隔数达到1000个/mL 以上,占整个生物个体数80%以上时,可以断定这种活性污泥具有较高的净化效果。 (2)活性污泥净化性能恶化时出现的生物有多波虫、侧滴虫、屋滴虫、豆形虫等快速游泳的生物。这时絮体很碎约100um大笑。严重恶化时只出现多波虫、屋滴虫。极端恶化时原生动物和后生动物都不出现。 (3)活性污泥由恶化状态进行恢复时出现的生物为漫泳虫、斜叶虫、斜管虫、尖毛虫等缓慢游泳型或匍匐型生物。曾观察到这些微生物成为优势生物继续一个月左右。 (4)活性污泥分数解体时出现的生物为蛞蝓简变虫、辐射变形虫等肉足类。这些生物出现数万个以上时絮体变小,使处理水浑浊。当发现这些生物剧增时可通过减少回流污泥量和送气量,能在某种程度上抑制这种现象。 (5)活性污泥膨胀时出现的微生物为球衣菌、各种霉菌等,这些丝状微生物引起污泥膨胀,当SVI在200以上时,这些丝状微生物呈丝屑状。膨胀污泥中的微型动物比正常污泥少。(6)溶解氧不足时出现的微生物为贝氏硫黄细菌等。这些微生物适于溶解氧浓度低时生存。这些微生物出现是],活性污泥呈黑色、腐败发臭。 (7)曝气过量时出现的微生物,若过曝气时间持续很长时,各种变形虫和轮虫为优势生物。(8)废水浓度过低时大量出现的微生物为游仆虫等。 (9)BOD负荷低时出现的微生物。表壳虫、鳞壳虫、轮虫、寡毛虫等为优势生物,这些生物多时也是硝化进行的指标。 (10)冲击负荷和毒物流入时出现的生物。因为原生动物对环境条件的变化反应比细菌为快,所以可通过观察原生动物的变化情况来看冲击负荷和毒物对活性污泥的影响。原生动物中对冲击负荷和毒物反映最灵敏的楯纤虫,当楯纤虫急剧减少时,说明发生了冲击负荷和流入少量毒物。 标题:污水处理中微生物的指示作用 着生的缘毛目多时,处理效果良好,出水BOD5和浊度低。这些缘毛目微生物(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)都固定在絮状物上,并随之而翻动,其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等,这说明活性污泥是优质而成熟的活性污泥。小口钟虫在生活污水和工业废水处理效果很好时往往就是优势菌种。如果大量鞭毛虫出现,而着生的缘毛目很少时,表明净化作用较差。大量的自由游泳的纤毛虫出现,指示净化作用不太好,出水浊度上升。如主要出现有柄纤毛虫,如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时,则水质澄清良好,出水清澈透明,酚类去除率在90%以上。根足虫的大量出现,往往是污泥中毒的表现。如在生活污水处理中,累枝虫的大量出现,则是污泥膨胀、解絮的征兆。而在印染废水中,累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。过量的轮虫出现,则是污泥要膨胀的预兆。另外在一些原生动物不宜生长的污泥中,主要用菌胶团的大小和数量来判断处理效果。 微生物在调试过程中起着很重要的指示左右,通过镜检而根据活性污泥中的微生物可以发现该活性污泥的好差,其指示作用有: (1) 着生的缘毛目多时,处理效果良好,出水BOD5和浊度低。 如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫,这些缘毛目

流动床生物膜反应器在污水处理中的应用

流动床生物膜反应器(MBBR)在污水处理中的应用一、前言 随着现代城市的发展,工业废水量和生活污水量逐年增长,城市水污染问题日益突出,治理水污染已经成为各地经济和社会发展的重要环节。废水的生物处理法自19世纪末发展至今,已成为世界各国处理城市生活污水和工业废水的主要手段,新技术、新工艺得到快速发展。废水的生物处理方法可以分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类,而好氧生物处理作为主要处理方法在废水处理领域中一直占据主要的地位。 根据曝气池内微生物生长环境、集结形态等的不同来分类,好氧生物处理方法基本可以分为两大类。第一类方法可以称为悬浮污泥法,主要包括传统活性污泥法和其变种,如阶段曝气法、渐减曝气法、完全混合活性污泥法、序批式活性污泥法(SBR)、生物吸附氧化法(AB法)、延时曝气法、氧化沟等。该方法中微生物与悬浮物质、胶体物质等混杂在一起形成具有较强吸附分解有机物能力的絮状体颗粒。第二类方法为生物膜法(或称附着污泥法),如生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘、接触氧化法等。该方法生物或固定生长,或附着生长于固体填料(或称载体)表面。其中接触氧化法因具有BOD 负荷高、处理时间短、耐负荷冲击等优点近年来有了很多工程应用。 流动床生物膜(内循环生物流化床)处理方法是将活性污泥法和

生物膜法的结合,在生物流化床中,空气-污水-附有生物膜的载体在流化床中进行生物反应,可承受较高的BOD负荷。 近年江苏沃奇环保公司引进瑞典皇家理工学院、瑞典斯德哥尔摩大学及芬兰赫尔辛基理工大学等诸多北欧名校,水环境研究机构的工业污水处理先进技术,并与国家级科研部门合作,不断对对流动床生物膜技术进行改造与升级,使工艺技术更加完善,处理效率更加高效。该先进技术应用于焦化、医药、农药、染化等污水处理领域,十分有效地解决了高难度工业污水处理存在的技术难题。 二、流动床生物膜处理技术原理 MBBR工艺原理是通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体,提高反应器中的生物量及生物种类,从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近于水,所以在曝气的时候,与水呈完全混合状态,微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用,使空气气泡更加细小,增加了氧气的利用率。另外,每个载体内外均具有不同的生物种类,内部生长一些厌氧菌或兼氧菌,外部为好养菌,这样每个载体都为一个微型反应器,使硝化反应和反硝化反应同时存在,从而提高了处理效果。 MBBR工艺兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点,是一种新型高效的污水处理方法,依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用使载体处于流化状态,进而形成悬浮生长的活性污泥和

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