微動(dòng)力污水處理設(shè)施

生物膜法是土壤自凈過程的人工強(qiáng)化，主要去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機(jī)污染物，同時(shí)對(duì)廢水中的氨氮還具有一定的硝化能力。生物膜法在處理工業(yè)廢水中有著廣泛應(yīng)用。
工藝特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：
1、微生物多樣化，生物的食物鏈長(zhǎng)，有利于提高污水處理效果和單位面積的處理負(fù)荷。
2、優(yōu)勢(shì)菌群分段運(yùn)行，有利于提高微生物對(duì)有機(jī)污染物的降解效率和增加難降解污染物的去除率，提高脫氮除磷效果。
3、對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性，耐沖擊負(fù)荷力增強(qiáng)。
4、污泥沉降性能好，易于固液分離，剩余污泥產(chǎn)量少，降低了污泥處理費(fèi)用，進(jìn)而降低投資費(fèi)用。
5、適合低濃度污水的處理。
6、易于維護(hù)，運(yùn)行管理方便，耗能低。

缺點(diǎn)：
與活性污泥法相比，生物膜法對(duì)環(huán)境溫度的要求較高，氣溫過高或過低都會(huì)影響生物膜的活性，引起生物膜的壞死和脫落。
另外，載體的比表面積對(duì)生物膜處理的效果有著很大的影響，如果選用的濾料比表面積達(dá)不到要求，想要達(dá)到預(yù)期的處理效果就需要增加處理池的面積，使投資費(fèi)用增大。
好氧生物處理的基本生物過程
所謂“好氧”：是指這類生物必須在有分子態(tài)氧氣（O2）的存在下，才能進(jìn)行正常的生理生化反應(yīng)，主要包括大部分微生物、動(dòng)物以及我們?nèi)祟悾凰^“厭氧”：是能在無分子態(tài)氧存在的條件下，能進(jìn)行正常的生理生化反應(yīng)的生物，如厭氧細(xì)菌、酵母菌等。

微動(dòng)力污水處理設(shè)施好氧生物處理過程的生化反應(yīng)方程式：
①分解反應(yīng)（又稱氧化反應(yīng)、異化代謝、分解代謝） CHONS +O2 CO2 + H2O + NH3 + SO42- +¼+能量（有機(jī)物的組成元素）
②合成反應(yīng)（也稱合成代謝、同化作用） C、H、O、N、S +能量 C5H7NO2
③內(nèi)源呼吸（也稱細(xì)胞物質(zhì)的自身氧化） C5H7NO2 + O2 CO2 + H2O + NH3 + SO42- +¼+能量在正常情況下，各類微生物細(xì)胞物質(zhì)的成分是相對(duì)穩(wěn)定的，一般可用下列實(shí)驗(yàn)式來表示：細(xì)菌：C5H7NO2；真菌：C16H17NO6；藻類：C5H8NO2；原生動(dòng)物：C7H14NO3分解與合成的相互關(guān)系：1）二者不可分，而是相互依賴的；a、分解過程為合成提供能量和前物，而合成則給分解提供物質(zhì)基礎(chǔ)；b、分解過程是一個(gè)產(chǎn)能過程，合成過程則是一個(gè)耗能過程。2)對(duì)有機(jī)物的去除，二者都有重要貢獻(xiàn)；3）合成量的大小，對(duì)后續(xù)污泥的處理有直接影響（污泥的處理費(fèi)用一般可以占整個(gè)城市污水處理廠的40~50%）。

不同形式的有機(jī)物被生物降解的歷程也不同：一方面：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小分子、可溶性物質(zhì)，直接進(jìn)入細(xì)胞壁；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、大分子、膠體狀或顆粒狀的物質(zhì)，則首先被微生物吸附，隨后在胞外酶的作用下被水解液化成小分子有機(jī)物，再進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。另一方面：有機(jī)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，其降解過程也會(huì)不同，如：糖類；脂類；蛋白質(zhì)
影響好氧生物處理的主要因素
①溶解氧（DO）： 約1~2mg/l；
水溫：是重要因素之一，在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，生化反應(yīng)的速率加快，增殖速率也加快；細(xì)胞的組成物如蛋白質(zhì)、核酸等對(duì)溫度很敏感，溫度突升或降并超過一定限度時(shí)，會(huì)有不可逆的破壞；適宜溫度 15~30°C；>40°C或< 10°C后，會(huì)有不利影響。
③營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：細(xì)胞組成中，C、H、O、N約占90~97%；其余3~10%為無機(jī)元素，主要的是P；生活污水一般不需再投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；而某些工業(yè)廢水則需要，一般對(duì)于好氧生物處理工藝，應(yīng)按BOD : N : P = 100 : 5 : 1投加N和P；其它無機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素：K、Mg、Ca、S、Na等；微量元素：Fe、Cu、Mn、Mo、Si、硼等；
④pH值：一般好氧微生物的適宜pH在6.5~8.5之間；pH < 4.5時(shí)，真菌將占優(yōu)勢(shì)，引起污泥膨脹；另一方面，微生物的活動(dòng)也會(huì)影響混合液的pH值。
⑤有毒物質(zhì)（抑制物質(zhì)）：重金屬；；H2S；鹵族元素及其化合物；酚、醇、醛等；
⑥有機(jī)負(fù)荷率：污水中的有機(jī)物本來是微生物的食物，但太多時(shí)，也會(huì)不利于微生物；
⑦氧化還原電位：好氧細(xì)菌：+300 ~ 400 mV， 至少要求大于+100 mV；厭氧細(xì)菌：要求小于+100 mV，對(duì)于嚴(yán)格厭氧細(xì)菌，則<-100 mV，甚至<-300 mV。

微動(dòng)力污水處理設(shè)施生物膜法的核心是填料技術(shù) 近百年以來， 填料技術(shù)經(jīng)歷了盤 板 砂 石 蜂窩， 硬料 海棉、軟絲等多種形式。廢水處理工作者發(fā)現(xiàn)j生物膜法不僅效率高而且產(chǎn)生泥量較少， 因此對(duì)填料技術(shù)予以高度重視。近年來，國(guó)內(nèi)外競(jìng)相采用O／A流程，研究少污泥甚至無污泥排出的工藝，更加推動(dòng)了填料技術(shù)的研究和發(fā)展。
1、填料的功能
在廢水生化處理中，對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行分解的主要功能者是細(xì)菌在細(xì)菌的外表有一粘層，使細(xì)菌具有結(jié)臺(tái)附著能。廢水處理裝置中采用填料以后，使微生物有了一個(gè)附著場(chǎng)所， 細(xì)菌在填料表面的附著和相互結(jié)合， 就形成了生物膜。
活性污泥法中，細(xì)菌以結(jié)合成菌膠團(tuán)的形式存在并始終處于一種動(dòng)態(tài)狀況， 對(duì)有機(jī)污染物的吸收分解是以形成更多的微生物為主。 廢水就相當(dāng)于是微生物的一種培養(yǎng)基，在充氧和水流運(yùn)動(dòng)的作用下，微生物培養(yǎng)繁殖的數(shù)量越來越多，需要用剩余污泥的形式排出。

細(xì)菌在填料上附著形成生物膜，其功能形式就不同于活性污泥法。生物膜法中，細(xì)菌附著在填料上穩(wěn)定生存，廢水中的污染物是被微生物吸收分解的對(duì)象，微生物以充分發(fā)揮分解功能為主，把有機(jī)污染物分解為不可生他物或者CI-I M c 等，新生繁殖的數(shù)量只與老化脫落的生物膜相平衡。因此，填料不僅使微生物有了一個(gè)固定附著的場(chǎng)所，還使細(xì)菌的分解功能得到加強(qiáng)，新生繁殖的數(shù)量減少。
2、孔隙可變性
從微觀上看，填料微單元與微單元之一間，應(yīng)處于一種相對(duì)運(yùn)動(dòng)—— 孔隙可變狀’態(tài)。細(xì)菌在填料上附著后，如果是靜止，則對(duì)有機(jī)污染物的接觸氧化作用、吸收分解作用和自身的新陳代謝作用都會(huì)減弱。如果暑處于一種有一定局限的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)作用的原理， 能夠使填料的諸功能作用都得到加強(qiáng)。
轉(zhuǎn)盤形式也只是使膜整體運(yùn)動(dòng)而不存在孔隙可變性。
“軟”是 變” 的基礎(chǔ)，軟性填料就存在孔隙可變的潛在優(yōu)勢(shì)。這種優(yōu)勢(shì)發(fā)揮是否良好，關(guān)鍵取決于填料微單元—— 軟絲是否能產(chǎn)生良好的運(yùn)動(dòng)性，這就與坎性填料的加工和固定方法有關(guān)。填料微單元有運(yùn)動(dòng)， 孔隙可變就行。運(yùn)動(dòng)程度和可變幅度應(yīng)該是略小和微動(dòng)， 運(yùn)動(dòng)太強(qiáng)烈和孔隙可變幅度太大， 則會(huì)適得其反破壞生物膜的穩(wěn)定性。以細(xì)石為填料的流化床， 微單元運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，孔隙可變幅度太大，生物膜穩(wěn)定性就差。
填料微單元之間有一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)，不但孔隙可變性良好，還可以避免填料結(jié)死形成發(fā)揮不了生物膜功能的封閉死區(qū)。

工藝流程的選擇
A/O法即為缺氧/好氧生化處理法，是國(guó)外20世紀(jì)七十年代末開發(fā)出來的一種污水處理新工藝，它不僅能去除污水中的BOD5、CODcr而且能有效的除氮。
A段池又稱為缺氧池，或水解池。水解的機(jī)理從化學(xué)的角度來說，絕大多數(shù)化合物在一定條件下與水接觸都會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，水解反應(yīng)可使共價(jià)鍵發(fā)生變化和斷裂，即化合物在分子結(jié)構(gòu)和形態(tài)上發(fā)生了變化。生物水解是靠生物酶的催化作用而加速反應(yīng)的，在有酶條件下的催化反應(yīng)速度要比無酶條件下高出108-1011倍。生物水解就是指復(fù)雜的有機(jī)物分子經(jīng)加水在缺氧條件下，由于水解酶的參與被分解成簡(jiǎn)單的化合物的反應(yīng)，生物水解反應(yīng)實(shí)際上包括了水解和酸化兩個(gè)過程，酸化可使有機(jī)物降解為有機(jī)酸。