生活废水处理一体化设备
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曝气生物滤池工艺（Biological Aerated Filter，简称BAF），是一种采用颗粒滤料固定生物膜的好氧或缺氧生物反应器，该工艺集生物接触氧化与悬浮物滤床截留功能于一体，可有效去除水中的SS，COD，BOD，NH3-N，TN，TP，AOX（有害物质)及浊度、色度等，适用于市政污水、工业污水、再生回用水深度处理及给水污染水源的预处理等。由于BAF具有其他工艺无法比拟的诸多特点，近年来已在国内外取得广泛应用。

工艺特点
BAF属第三代生物膜反应器，不仅具有生物膜工艺技术的优势，同时也起着有效的空间过滤作用，通过使用特殊的滤料和正确的配气设计，BAF具有以下工艺特点：
采用气水平行上向流，使得气水进行*均分，防止了气泡在滤料层中凝结和气堵现象，氧的利用率高，能耗低。
与下向流过滤相反，上向流过滤维持在整个滤池高度上提供正压条件，可以更好的避免形成沟流或短流，从而避免通过形成沟流来影响过滤工艺而形成的气阱。
上向流形成了对工艺有好处的半柱推条件，即使采用高过滤速度和负荷，仍能保证BAF工艺的持久稳定性和有效性。
采用气水平行上向流，使空间过滤能被更好的运用，空气能将固态物质带人滤床深处，在滤池中能得到高负荷、均匀的固体物质，从而延长了反冲洗周期，减少清洗时间和清洗时用的气水量。

滤料层对气泡的切割作用使气泡在滤池中的停留时间延长，提高了氧的利用率。由于滤池*的截污能力，使得BAF后面不需要再设二次沉淀池。
整套系统采用PLC控制，自动化程度高。

序批式活性污泥法(SBR)工艺由于具有生化反应推动力大, 脱氮除磷效果好, 耐冲击负荷强, 工艺简单, 运行方式灵活和防止污泥膨胀等优点, 已成为污水生物脱氮的主流工艺之一.胞外聚合物(extracellular polymeric substance, EPS)是在一定环境条件下由微生物(主要是细菌), 分泌于体外的一些高分子聚合物.主要成分与微生物的胞内成分相似, 是一些高分子物质, 如蛋白质(PN)、多糖(PS)和核酸(DNA)等聚合物. EPS普遍存在于活性污泥絮体内部及表面, 具有重要的生理功能, 可将环境中的营养成分富集, 通过胞外酶降解成小分子后吸收到细胞内, 还可以抵御杀菌剂和有毒物质对细胞的危害.根据EPS空间位置不同, 分为紧密附着在细胞壁上的孢囊聚合物——紧密型EPS(TB-EPS)和以胶体和溶解状态松散于液相主体中的黏性聚合物——松散型EPS(LB-EPS).

温度对生物脱氮效果和EPS产量均有重要影响, 该方面研究总结为以下3个方面：① 单一研究温度对生物脱氮效果的影响.汪志龙以合成废水为研究对象, 以丙酸钠作为单一碳源, 分别设置温度为5、15、25、35℃的4组序批式反应器考察了温度对单级好氧工艺生物脱氮除磷性能的影响. Guo等在5~30℃条件下, 研究了同时氮化和脱硝(SBR-SND)顺序间歇反应器的性能. Hendrickx等采用UASB, 以实际生活污水为研究对象, 探究了10℃和20℃条件下氮的去除. ② 单一考察了温度对EPS产量及组分的影响.张宝良等研究了3种温度(-20℃, 室温, 4℃)条件下, 市政污水污泥、可乐废水好氧污泥和可乐废水厌氧污泥3种污泥的EPS产量. Song等研究了常温(28℃)和低温(10℃)条件下EPS产量对活性污泥脱水性能的研究. Gao等研究了在30、20和10℃条件下, EPS在膜污染中的作用. ③ 同步研究了温度对生物脱氮效能及EPS的影响.张兰河等考察了4种温度(10±2)、(17±2)、(22±2)、(30±2)℃对A2O工艺脱氮速率及胞外聚合物的影响, 随着温度的升高, 总氮(TN)和COD去除速率逐渐上升, EPS质量浓度先降低后升高.宋成康等研究了温度降低对厌氧氨氧化脱氮效能及污泥EPS的影响, 在温度33℃→25℃→20℃→15℃范围内, EPS总含量及各组分均与温度成负相关.在生物脱氮过程中, 活性污泥是实现氮去除的功能主体, EPS是活性污泥的重要组成部分.因此, 同步考察温度对生物脱氮效能和EPS的影响, 可深入解析基于微生物EPS变化角度揭示生物脱氮本质.此外, 相关报道大多基于短期实验获得研究结果, 因此较难反映温度对EPS变化长期影响规律, 难以获得准确的EPS与生物脱氮相关性.

生物膜与活性污泥的培养和驯化
1、生物膜的培养
    生物膜的培养采用接种培养法，即采取污水处理厂曝气池内活性污泥与水样混合液，由旋转布水器连续由塔滤上部向塔内喷洒的方法，大约经15d左右，载体上就可出现透明生物膜，若无此条件，也可用生活污水由塔滤上部向塔内连续喷洒，单相比之下时间较长，20℃大约30d左右。当生物膜成熟后，即沿水流方向，膜上细菌和微型动物组成的生态系统和对有机物降解能力达到平衡后，便可进行实验应用。
BAF生物曝气滤池，主要由颗粒生物填料床、曝气系统、反冲洗系统三部分组成。
颗粒状生物滤料（陶粒），表面粗糙，比表面积大，并渗入活性酶在滤料上附着生长高浓度的专性微生物膜，这些专性微生物以污水中的有机物作为氮源、碳源及能量来源而生长繁殖，通过其新陈代谢降解水中的污染物。

污水自上而下进入生物曝气滤池，空气从填料床下端进入，在滤料空隙间曲折上升，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下发生气、液、固三相反应。由于生物膜附着在滤料上，不受泥龄限制，因而种类丰富，对于污染物的降解十分有利。污染物被吸附、拦截在滤料表面，作为降解菌的营养基质，加速降解菌形成生物膜，生物膜又进一步“俘获”基质，将其同化、代谢、降解。在碳氧化／硝化合并处理时，靠近滤池进水口的滤层段内有机污染浓度高，异养菌群占优势，大部分BOD5在此得以降解，浓度逐渐降低。粒状滤料及生物膜除了吸附拦截等作用外，兼起过滤的作用。随着处理过程的进行，存滤料空隙间蓄积了大量的活性污泥。这些悬浮状活性污泥在滤料缝隙间形成了污泥滤层，在氧化降解污水中有机物的同时，还起到了很好的吸附过滤作用，从而能使有机物及悬浮物均能得到比较*的清除。
在滤池运行过程中，随着生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜及滤料上截留的杂质不断增加，滤料中水头损失增大，水位上升，到一定时期，需对滤料进行反冲洗。BAF生物曝气滤池以其储存在加氯消毒池中清澈的出水作为反冲用水，不另设反冲水池，反冲洗废水通过排水管回流到一级处理设施。

CANON工艺具有脱氮途径短、节省曝气量、无需外加碳源、温室气体产量少等优点, 成为了目前具前景的污水脱氮工艺.

CANON工艺适合处理高温、高氨氮污水, 而生活污水是常温、低氨氮水质.如何将CANON工艺推广到市政污水处理厂中是长久以来的难点.目前, 国外CANON工艺的研究主要以高氨氮废水处理为主, 国内虽然有常温低氨氮环境中运行CANON工艺的报道, 也仅局限于人工配水和短期运行, 实际污水处理厂中长期运行CANON工艺的研究极少.

常温低氨氮环境中, CANON工艺的难点在于硝化细菌的抑制.如果硝化细菌过量增殖, 将会出现总氮去除率下降、出水总氮超标的现象.在常温、低氨氮条件下, 只调节DO从而抑制NOB活性已被证明难以实现.因此, 在工程应用中, 需要通过其他策略抑制硝化细菌的活性.有研究表明, 在CANON生物膜反应器中, NOB主要分布在生物膜的外层.对生物膜进行冲洗, 理论上洗脱生物膜表面的NOB。

活性生物滤池在进水时由于采用了较多的活性污泥回流，滤床中具有大量的活性微生物，滤池中就发生了较高的微生物的同化作用，也就是说活性生物滤池犹如高效的微生物合成器，进水中大量的有机物首先在此被活性污泥所吸附和氧化，并进行微生物的大量合成。但由于污水与活性污泥在此滤池中的停留时间较短，微生物对吸附在活性污泥上的有机物还未*氧化，故滤池出水尚需在曝气池中进一步曝气处理以达到良好的出水水质。也正是由于活性生物滤池的这种作用，使得后续曝气池的负荷大为减轻且波动减小。

设备构造
活性生物滤池的构造基本上同塔式生物滤池,只是滤床高度较低而已,采用的滤料一般有水平安放的木板条(20mm×15mm~20mm×20mm),这些板条再滤床中逐层交错排列，板条净间距为20mm。此外，还可以采用塑料蜂窝填料、空心多面球等。

与传统脱氮工艺相比, 厌氧氨氧化工艺节省了62.5%曝气量、脱氮途径短、无需外加碳源、温室气体产量低, 成为目前具前景的污水脱氮工艺.
厌氧氨氧化菌适合处理高温、高氨氮污水, 而城市生活污水是典型的低温、低氨氮水质, 如何将厌氧氨氧化工艺应用于市政污水处理厂是长久以来的难点.在国外, 厌氧氨氧化工艺已成功应用于污水处理厂中, 以处理垃圾渗滤液、消化上清液、养殖业废水等高氨氮废水, 而市政污水处理厂厌氧氨氧化工艺的研究仍处于小试阶段.国内, 厌氧氨氧化工艺主要局限于实验室研究, 在实际污水处理厂中长期运行厌氧氨氧化工艺的报道鲜见.

常温低氨氮环境中, 厌氧氨氧化工艺处理负荷低.通常认为, 常温驯化可以使厌氧氨氧化菌逐步适应低温环境.前人的研究在实验室内进行, 以人工配水为基质, 氨氮浓度为100~350 mg ·L-1, 运行温度为18~25℃, 且驯化时间较短.而实际生活污水成分复杂, 亚硝化后的生活污水氨氮浓度为10~25 mg ·L-1, 水温为10~24℃.因此, 在市政污水处理厂中, 研究长期常低温驯化对厌氧氨氧化菌的影响有着重大的意义.

A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=24mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸使大分子有机物分解为小分子有机物不溶性的有机物转化成可溶性有机物当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化，有机链上的N或氨基酸中的氨基游离出氨NH3、NH4+在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N、NH4+氧化为NO3-通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮N2完成C、N、O在生态中的循环实现污水无害化处理。

根据以上对生物脱氮基本流程的叙述可以知道(A/O)生物脱氮流程具有以下优点
（1）效率高。该工艺对废水中的有机物氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀可将COD值降至100mg/L以下其他指标也达到排放标准总氮去除率在70%以上。
（2）流程简单投资省操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后碳氮比有所提高在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。
（3）缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%酚和有机物的去除率分别为62%和36%故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。

预氧化技术其实质就是将污水中二价的铁离子转变成三价离子，通过一定的化学反应令其沉淀，进而有效保证水质的稳定，尽量避免后期处理期间出现较为严重的结垢问题。同时通过一定药剂及工艺对污水进行处理，保证水质能够达到注入地层的标准。

预氧化技术主要有化学与电化学预氧化技术两种类型。化学预氧化技术就是向污水中加入一定量的次氯酸钠、过氧化氢等氧化剂，进而令二价铁离子被氧化成三价铁离子，保持水质的稳定性;电化学预氧化技术则是对油田污水中富含氯化钠的特性加以利用，使污水在电化学的装置中完成氧化，生成氧气、等氧化性的物质，污水中的二价铁离子进而被氧化成三价铁离子，待pH值达到3.7时，氢氧化铁开始沉淀，再进行大罐沉淀以及采用石英砂进行过滤，便可去除掉铁离子，有效保证水质的稳定。

生活废水处理一体化设备用于污水处理的微生物的固定化方法主要有吸附法、包埋法和交联法等。吸附法是将微生物细胞附着于固体载体上,微生物细胞与载体之间不起化学反应。该方法操作简单,固定化条件温和,细胞活性损失小,载体可以反复使用。其缺点是微生物与载体结合不牢,易脱落。载体对微生物的吸附,主要是载体与微生物之间的静电相互作用的结果,也就是微生物细胞表面与载体材料表面间的范德华力和离子型氢键的静电相互作用的结果,两者间的ζ电位,在细胞与载体的相互作用中起重要作用。

SBR污水处理工艺
SBR是序列间歇式活性污泥SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess的简称是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术又称序批式活性污泥法。
与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式非稳定生化反应替代稳态生化反应静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作SBR技术的核心是SBR反应池该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池无污泥回流系统。