污水处理技术工艺

你的曝气池填料为什么挂不上膜?

发布日期:2019-09-18 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

生物膜法是一种高效的废水处理方法,具有污泥量小、无污泥膨胀、对废水水质和水量适应性好、操作和管理简单等特点。生物膜法是将微生物附着在载体表面形成生物膜,当污水通过载体表面时,污水中的有机物和溶解氧被扩散到生物膜的内部。膜中的微生物在氧气存在下分解和代谢有机物,分解后的代谢产物从生物膜扩散到水相和空气中,从而降解废水中的有机物。

微生物不仅活性污泥和生物膜在扩散过程中的更重要的因素的附接的悬挂点之间的区别是生物膜处理系统必须加以考虑。在所述生物膜反应器中,有机污染物,溶解氧和必要从生物膜,生物膜的第一表面并进一步进入内部的各种液相扩散的养分,只有进入生物膜表面或里面的污染物的扩散很可能可被微生物和生物膜变换来分解,最终形成各种代谢物。此外,在所述生物膜反应器中,由于微生物被固定在载体上,从而实现HRT(水力停留时间)的SRT的分离,从而使扩散的速度也比较慢的生长和繁殖。因此,生物膜是一个稳定的,不同的微生物的生态系统。

载体上的微生物膜可分为吸附和固定两个阶段。

生物薄膜的形成和载体表面特性(载体表面亲水性、表面电荷、表面化学成分和表面粗糙度)、微生物特性(微生物种类、培养条件、活性和浓度)和环境因素(ph值、离子强度、水力)温度、营养条件和微生物与载体的接触时间等因素也有关系。

1、载体表面性质

载体的表面电荷、粗糙度、粒径和载体浓度直接影响到生物膜在其表面的附着和形成。在正常生长环境中,微生物表面存在负电荷。如采用化学氧化、低温等离子体处理等改进技术,可使载体表面具有正电荷,使微生物更容易附着在载体表面,更容易进行形成过程。载体表面的粗糙度有利于细菌在载体表面的附着和固定。

在一个方面,为具有光滑表面相比,载体的粗糙表面增加的细菌和载体之间的接触的有效面积;在另一方面载体的表面粗糙度,例如孔,裂缝和其他细菌已经粘附在戏剧屏蔽效应,从而使他们不受侵蚀水力剪切力。

结果表明,与大尺寸载体相比,小尺寸载体具有较小的摩擦系数和较大的比表面积,更容易产生生物膜。此外,载体浓度对反应器内生物膜的形成也有重要影响。瓦格纳发现,在很低的载体浓度下,即使生物膜厚度达到295微米,难降解废水的去除率也达不到稳定水平。然而,当载体浓度为20-30g/L时,即使只有20%的载体有75μN厚的生物膜,反应器仍能达到稳定的去除率(98%),最大cod负荷可达58kg/(m3.d)。

2、悬浮微生物浓度

在给定的系统中,悬浮微生物的浓度反映了微生物与载体接触的频率。一般来说,随着悬浮微生物浓度的增加,微生物与载体之间可能接触的概率也随之增加。结果表明,微生物粘附过程中存在临界悬浮微生物浓度。随着微生物浓度的增加,浓度梯度的迁移使微生物增强。

在临界值之前,微生物从液相到载体表面的迁移和扩散是一个控制步骤。一旦超过临界值,载体表面的微生物附着量就受到载体有效表面积的限制,不再依赖于悬浮微生物的浓度。然而,在附着和固定平衡后,载体表面的微生物数量取决于微生物和载体的表面特性。

3、悬浮微生物的活性

微生物的活性的生长速率通常可用微生物(μ)进行说明,即,再现单元的微生物学质量的增长率。因此,在生物膜形成的抗微生物活性的影响研究的初始阶段,关键在于如何控制微生物悬浮液的生长速率。结果表明,在安装固定量和平均初始速率正比于载体表面活性悬浮的硝化细菌硝化细菌。 Bryers等人还获得了在异养生物膜形成的研究相同的结果。因素悬挂微生物的活动主要有如下效果。

(1)当悬浮微生物的生物活性较高时,其分泌胞外聚合物的能力较强。这种粘性的胞外聚合物在细菌和载体之间起到生物粘合剂的作用,使细菌易于粘附和固定在载体表面。

(二)微生物的能量水平与其生长速度直接相关。当lu增加时,悬浮微生物的动能增加。这些能量有助于在固定过程中克服微生物载体表面之间的能量屏障,使细菌的初始积累率与悬浮细菌的活性成正比。

(3)微生物的表面结构随活性的不同而变化。HERBEN等人发现悬浮菌的活性对细菌在载体表面的附着和固定过程有影响,随着细菌活性的变化,细菌表面的化学成分和官能团数量也发生了显著变化。同时,Wastson等人的研究表明,随着悬浮菌活性的变化,细胞膜发生了明显的变化。细菌表面的这些变化将直接影响微生物在载体表面的附着和固定。因此,一般认为悬浮微生物活性变化引起的细菌表面生理状态或分子组成的变化,有利于细菌在载体表面的附着和固定。

4、温度

水温是微生物生存的重要因素,在适宜的水温范围内,微生物可以大量生长繁殖。每种微生物都有一个适宜的生长温度zui。在一定温度范围内,大多数微生物的代谢活性随温度的升高而升高,随温度的降低而降低。好氧微生物的最佳温度范围为10-35℃,水温对硝化细菌的生长和硝化速率有很大影响。大多数硝化细菌的适宜生长温度在25~30℃之间,当温度低于25℃或高于30℃时,10℃以下硝化细菌的生长和硝化速度明显减慢。

温度是影响生物活性和代谢能力的关键因素。它对硝化过程的影响主要在于硝化细菌的生长规律和生物活性。

温度对生物活性的影响主要表现为:一是对生化反应速率的影响;二是对氧气传质速率的影响。

5、进水水质

(1)营养物质

在他们的生活活动过程中,参与活性污泥处理的微生物需要不断地从周围环境的污水中吸收必要的养分,包括碳源、氮源、无机盐和一些生长素。这些物质必须完全包含在待处理的污水中。碳是构成微生物细胞的重要物质。活性污泥处理所涉及的微生物对碳源有很大的需求,一般来说,它不应该低于100mg/L。生活污水的碳源相对充足,对于一些碳源不足的工业废水,应补充碳源,如生活污水或淀粉。

氮是在微生物细胞蛋白质和核酸的组合物的一个重要因素,可以是选自氮N 2,NH 3,NO 3和其它无机氮化合物,可以从蛋白质,蛋白胨(董声音)和如氨基有机氮化合物衍生酸。生活污水充分氮源,不需要一个单独的给药;工业废水含氮应考虑是否适当,加入尿素,硫酸铵等,如果必要的。

磷是合成核蛋白、卵磷脂等磷化合物的重要元素,在微生物代谢和物质转化中起着重要作用。辅酶I、辅酶II和磷酸腺苷都含有磷。微生物主要从无机磷化合物中获取磷。磷源不足会影响酶的活性,从而影响微生物的生理功能。

(2)有毒物质

“有毒物质”是指某些对微生物的生理活动有抑制作用的无机和有机物质,主要是重金属离子(如锌、铜、镍、铅、铬、等)和一些非金属化合物(如酚、醛、氰化物、硫化物等)。有毒物质对微生物有毒。有量化的概念。只有当有毒物质在环境中达到一定浓度时才会出现毒性和抑制作用。只要污水中的各种有毒物质低于这个浓度,微生物的生理功能就不会受到影响。有毒物质的作用也与ph值、水温、溶解氧、其他有毒物质的存在和微生物的数量等因素有关,以及它们是否已经被驯化。

6.微生物与卡丽的接触时间

在载体表面上微生物附着,固定 - 动态过程。微生物与载体表面接触后,它需要一个相对稳定的环境条件下,必须确保在支撑表面上的微生物的一定的停留时间,以完成载体的微生物生长表面的过程。

7、液压停留时间(hrt)

Heunen等人认为HRT在完整生物膜的形成中起着重要作用。在其它条件下,当水力停留时间较短时,有机体积负荷较大。当稀释率大于最大生长速率时,可以在反应器中的载体上形成完整的生物膜。Huis等人的实验证实了这一观点。当COD负荷为2.5kg/(m3·d),水力停留时间为4h时,载体上几乎没有完整的生物膜,而当水力停留时间为1h时,几乎所有载体在相同的运行时间内都有完整的生物膜,且在较高的表面COD负荷下容易形成较厚的生物膜,即COD负荷越高,生物膜越厚。周平等人也证明了短短的HRT对载体的电影是有益的。

8、污水的pH值

除等电点外,细菌表面在不同的环境中具有不同的电荷,pH值的变化将直接影响微生物在液相环境中的表面电荷特性。当液相的pH值大于细菌的等电点时,由于氨基酸的电离,细菌表面呈现负电;当液相的pH值小于细菌的等电点时,细菌表面呈现正电。细菌的表面电将直接影响细菌在载体表面的附着和固定。

9、溶解氧(DO)

在活性污泥处理中,在曝气池中溶解的氧的浓度不超过2mg少/ L是合适的(受出口)。局部区域中的有机污染物,高氧消耗率,易于维护的溶解氧浓度为2mg / L的高浓度,可被降低,但不小于1mg / L。

对于生物膜法,在生物膜形成初期,可适当控制1-2ppm的低溶解氧(do),以防止过度代谢和搅拌。保证细菌正常代谢的同时,也保证剪切力不会很强!

10、水力剪切力

在生物膜形成初期,水力条件是一个非常重要的因素,直接影响生物膜能否成功栽培。在实际水处理中,水剪力的强度决定了生物膜反应器的启动周期。单从生物膜形成的角度来看,微弱的水力剪切力有利于载体表面细菌的黏附和固定。然而,在实际运行中,反应堆的运行需要一定的水力剪切力来维持反应堆的完全混合状态。因此,确定生物膜反应器的水力学条件对其实际设计和运行具有重要意义。

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