污水的性質(zhì)與特征

1、- -3、溶解氧活性污泥微生物絕大多數(shù)是好氧菌，混合液中的溶解氧濃度至關(guān)重要。游離態(tài)的細(xì)菌0.3mg/L濃度即可，但以微生物“聚居”的絮體，應(yīng)該保證在2mg/L或以上，且在出水口測得為準(zhǔn)。4、PH值活性污泥微生物最適宜的PH值范圍是6.58.5，PH值低于6.5時，有利于真菌的生長繁殖，降低到4.5時，真菌將完全占優(yōu)勢，活性污泥絮體遭到破壞，產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象，原生動物完全消失，處理水質(zhì)惡化。PH值超過9時，菌膠團(tuán)可以解體，活性污泥絮體將遭破壞。一般介于69即可使微生物適應(yīng)。5、營養(yǎng)平衡為使活性污泥反應(yīng)進(jìn)行正常，就必須使污水中的微生物的基本元素碳、氮、磷達(dá)到一定的濃度，并保持一定的平衡關(guān)系。元素

2、碳在量上一般以污水中的bod5表示的。對活性污泥微生物來說，污水中營養(yǎng)物質(zhì)的平衡一般以BOD：N：P的關(guān)系來表示。因為微生物群體的增殖速度，因其氧化分解的物質(zhì)不同而有所不同，生物體需要的營養(yǎng)元素量，也和污水的成分有關(guān)。生活污水BOD：N：P的比值為100：5：1。經(jīng)過物理處理后，由于BOD值的降低，N與P的含量相對值有所提高，這樣進(jìn)入活性污泥處理系統(tǒng)的污水，其BOD：N：P比值變化為100：20：25。這就是說經(jīng)物理法處理后的生活污水，其營養(yǎng)物質(zhì)含量多于所需要的，因此，生活污水宜與工業(yè)廢水一道處理。當(dāng)不能滿足氮和磷的要求時，應(yīng)向反應(yīng)器內(nèi)投加必要的氮和磷等營養(yǎng)物質(zhì)?？梢酝都恿蛩徜@、硝酸銨、尿素、

3、氨水等以補充氮，而以投加過磷酸鈣、磷酸等以補充磷。6、有毒物質(zhì)大多數(shù)的化學(xué)物質(zhì)都可能對微生物生理功能有這樣或那樣的毒害作用，但其程度則取決于其在污水中的濃度。此外，某些元素是微生物生理上所需要的，但在其濃度達(dá)到某種高度時，就會對微生物產(chǎn)生毒害作用。據(jù)此，首要的問題是要確定每種化學(xué)物質(zhì)和元素對微生物生理功能產(chǎn)生毒害作用的最低限值。當(dāng)物質(zhì)的濃度高于此值時，就會對微生物的生理功能產(chǎn)生毒害作用，如抑制微生物的增殖，甚至可使微生物滅絕。下面列了某些無機(jī)性有毒物質(zhì)和一些重金屬元素對微生物毒害作用在混合液中的最低限值：某些無機(jī)性有毒物質(zhì)和一些重金屬元素對微生物毒害作用的最低限值物質(zhì)或元素名稱最低極限值（mg

4、/L）物質(zhì)或元素名稱最低極限值（mg/L）四乙基鉛0.001釩（V）0.1汞0.01鎘（Cd）0.1六價鉻0.01鎳0.1鈦0.01硫酸銅（以銅計）0.1硼化合物（以硼計）0.05氰化鉀2鉍（Bi）0.1毒害作用最小的物質(zhì)是鈉鹽和錳鹽等，其在混合液中的濃度達(dá)10g/L，也不會造成毒害作用。鉀鹽對微生物產(chǎn)生毒害作用的濃度范圍很大，從1mg/L到560mg/L，而取決于陰離子的形態(tài)。毒性最強(qiáng)的是鐵氰化鉀，最小產(chǎn)是磷酸鉀。鈣鹽對微生物產(chǎn)生毒害作用的濃度范圍也很大，而取決于它與其他物質(zhì)的化合態(tài)。某些有機(jī)物質(zhì)其最低極限濃度值較高，但本身卻是不可生化的，例如：氟利昂一253，其最低極限值高為100mg/L

5、，但其中BOD20/COD比值卻為0,說明氟利昂253只簡單地通過反應(yīng)器，對反應(yīng)器內(nèi)的生化反應(yīng)不產(chǎn)生任何毒害作用。另一方面卻有一些物質(zhì)，其對微生物毒害作用的最低極限值較低，但是卻有著較高的bod20/cod值，例如，乙酰苯，其對微生物毒害作用的最低極限值為0.1mg/L，而其BOD20/COD比值卻高達(dá)0.425。有毒物質(zhì)的毒害作用還與PH值、水溫、溶解氧，有無其他有毒物質(zhì)及微生物的數(shù)量以及是否經(jīng)過馴化過程等因素有關(guān)?？傊卸疚镔|(zhì)對微生物生理功能毒害作用的原因、效果都比較復(fù)雜，取決于較多的因素，應(yīng)慎重對待。除了以上各項因素外，有機(jī)底物的化學(xué)結(jié)構(gòu)對微生物的生理功能和生物降解過程也有著較大的影響

6、。2.2.1生物膜法的基本原理污水的生物膜處理法是與活性污泥法并列的一種污水好氧生物處理技術(shù)。這種處理法的實質(zhì)是使細(xì)菌和菌類一類的微生物和原生動物、后生動物一類的微型動物附著在濾料或某些載體上生長繁育，并在其上形成膜狀生物污泥生物膜。污水與生物膜接觸，污水中的有機(jī)污染物，作為營養(yǎng)物質(zhì)，為生物膜上的微生物所攝取，污水得到凈化，微生物自身也得到繁衍增殖。污水的生物膜處理法既是古老，又是發(fā)展中的污水生物處理技術(shù)。迄今為止，屬于生物膜處理法的工藝有生物濾池（普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池、塔式生物濾池）、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化設(shè)備和生物流化床等。生物濾池是早期出現(xiàn)、至今仍在發(fā)展中的污水生物處理技術(shù)，而后

7、三者則是近2030年來開發(fā)的新工藝。一、生物膜的構(gòu)造及其對有機(jī)物的降解污水與濾料或某種載體流動接觸，在經(jīng)過一段時間后，后者的表面將會為一種膜狀污泥生物膜所覆蓋，生物膜逐漸成熟，其標(biāo)志是：生物膜沿水流方向的分布，在其上由細(xì)菌及各種微生物組成的生態(tài)系以及其對有機(jī)物的降解功能都達(dá)到了平衡和穩(wěn)定的狀態(tài)。從開始形成到成熟，生物膜要經(jīng)歷潛伏和生長兩個階段，一般的城市污水在20C左右的條件下大致需要30d左右的時間。生物膜是高度親水的物質(zhì)，在污水不斷在其表面更新的條件下，在其外側(cè)總是存在著一層附著水層。生物膜又是微生物高密集的物質(zhì)，在膜的表面和一定深度的內(nèi)部生長繁殖著大量的各種類型的微生物和微型動物，并形成

8、有機(jī)污染物細(xì)菌原生動物（后生動物）的食物鏈。生物膜在其形成與成熟后，由于微生物不斷增殖，生物膜的厚度不斷增加，在增厚到一定程度后，在氧不能透入的里側(cè)深部即將轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)，形成厭氧性膜。這樣，生物膜便由好氧和厭氧兩層組成。好氧層的厚度一般為2mm左右，有機(jī)物的降解主要是在好氧層內(nèi)進(jìn)行。在生物膜內(nèi)、外、生物膜與水層之間進(jìn)行著多種物質(zhì)的傳遞過程。空氣中的氧溶解于流動水層中，從那里通過附著水層傳遞給生物膜，供微生物用于呼吸；污水中的有機(jī)污染物則由流動水層傳遞給附著水層，然后進(jìn)入生物膜，并通過細(xì)菌的代謝活動而被降解。這樣就使污水在其流動過程中逐步得到凈化。微生物的代謝產(chǎn)物如HO等則通過附著水層進(jìn)入流動

9、水層，并隨其排走，而CO及厭氧層22分解產(chǎn)物如HS、NH以及CH等氣態(tài)代謝產(chǎn)物則從水層逸出進(jìn)入空氣中。234二、生物膜處理法的主要特征1、微生物相方面的特征（1）參與凈化反應(yīng)微生物多樣化生物膜處理法的各種工藝，都具有適于微生物生長棲息、繁衍的安靜穩(wěn)定環(huán)境，生物膜上的微生物勿需象活性污泥那樣承受強(qiáng)烈的攪拌沖擊，宜于生長增殖。生物膜固著在濾料或填料上，其生物固體平均停留時間（污泥齡）較長，因此在生物膜上能夠生長世代時間較長、比增殖速度很小的微生物，如硝化菌等。在生物膜上還可能大量出現(xiàn)絲狀菌，而且沒有污泥膨脹之憂。線蟲類、輪蟲類以及寡毛蟲類的微型動物出現(xiàn)的頻率也較高。在日光照射至的部位能夠出現(xiàn)藻類，

10、在生物濾池上，能夠出現(xiàn)象蒼蠅（濾池蠅）這樣的昆蟲類生物。（2）生物的食物鏈長在生物膜上生長繁育的生物中，動物性營養(yǎng)一類者所占例較大，微型動物的存活率亦高，這就是說，在生物膜上能夠棲息高等營養(yǎng)水平的生物，在捕食性纖毛蟲、輪蟲類、線蟲類之上還棲息著寡毛類和昆蟲，因此，在生物膜上形成的食物鏈要長于活性污泥上的食物鏈。正是這個原因，在生物膜處理系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的污泥量也少于活性污泥處理系統(tǒng)。2、在處理工藝方面的特征（1）對水質(zhì)、水量變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性生物膜處理法的各種工藝，對流入原污水水質(zhì)、水量的變化都是具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，這種現(xiàn)象已為多數(shù)運行的實際設(shè)備所證實，即或有一段時間中斷進(jìn)水，對生物膜的凈化功能也不會

11、造成致命的影響，通水后能夠較快地得以恢復(fù)。（2）污泥沉降性能良好，宜于固液分離由生物膜上脫落下來的生物污泥，所含動物成分較多，比重較大，而且污泥顆粒個體較大，沉降性能良好，宜于固液分離。但是，如果生物膜內(nèi)部形成的厭氧層過厚，在其脫落后，將有大量的非活性的細(xì)小懸浮物分散于水中，使處理水的澄清度降低。（3）能夠處理低濃度的污水活性污泥處理系統(tǒng)，不適宜處理低濃度的污水，如原污水的BOD值長期低于5060mg/L，將影響活性污泥絮凝體的形成和增長，凈化功能降低，處理水水質(zhì)低下。但是生物膜處理法對低濃度污水，也能夠取得較好的處理效果，如果運行正常，BOD5為2030mg/L的原污水，可降至510mg/L

12、。（4）易于維護(hù)運行、節(jié)能與活性污泥處理系統(tǒng)相較，生物膜處理法中的各種工藝都是比較易于維護(hù)管理的，而且像生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤等工藝，還都是節(jié)省能源的，動力費用較低。去除單位重量BOD的耗電量較少。三、生物膜法的主要工藝類型1、生物濾池生物濾池是以土壤自凈原理為依據(jù)，在污水灌溉的實驗基礎(chǔ)上，經(jīng)較原始的間歇砂濾池和接觸濾池而發(fā)展起來的人工生物處理技術(shù)。污水長時間以滴狀噴灑在塊狀濾料層的表面上，在污水流經(jīng)的表面上就會形成生物膜，待生物膜成熟后，棲息在生物膜上的微生物即攝取流經(jīng)污水中的有機(jī)物作為營養(yǎng)，從而使污水得到凈化。生物濾池主要由：池體、濾料、布水裝置和排水系統(tǒng)等四部分組成。目前生物濾池主要有：普通

13、生物濾池、高負(fù)荷生物濾池及塔式生物濾池三類。2、生物轉(zhuǎn)盤生物轉(zhuǎn)盤是由盤片、接觸反應(yīng)槽、轉(zhuǎn)軸及驅(qū)動裝置所組成，盤片串聯(lián)成組，中心貫以轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的兩端安設(shè)在半圓型接觸反應(yīng)槽的支座上。轉(zhuǎn)盤面積的40%左右浸沒在槽內(nèi)的污水中，轉(zhuǎn)軸高出水面1025cm。由電機(jī)、變速器和傳動鏈條等組成的傳動裝置驅(qū)動轉(zhuǎn)盤以較低的線速度在槽內(nèi)轉(zhuǎn)動，并交替地和空氣與污水相接觸。接觸氧化槽內(nèi)充滿污水，經(jīng)一段時間轉(zhuǎn)動后，在轉(zhuǎn)盤上即附著一層滋生著大量微生物的生物膜，微生物的種屬逐漸穩(wěn)定，微生物的新陳代謝功能也逐步地發(fā)揮出來，并達(dá)到穩(wěn)定的程度，污水中的有機(jī)污染物為生物膜所吸附降解。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動離開污水與空氣接觸，生物膜上的固著水層從空氣中

14、吸收氧，固著水層中的氧是過飽和的，并將其傳遞到生物膜和污水中，使槽內(nèi)污水的溶解氧含量達(dá)到一定的濃度甚至可能達(dá)到飽和。3、生物接觸氧化生物接觸氧化處理技術(shù)的實質(zhì)之一是在池內(nèi)充填填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝功能的作用下，污水中有機(jī)污染物得到去除，污水得到凈化，因此生物接觸氧化處理技術(shù)，又稱為“淹沒式生物濾池”。生物接觸氧化處理技術(shù)的另一項技術(shù)實質(zhì)是采用與曝氣池相同的曝氣方法，向微生物提供其所需要的氧，并起到攪拌與混合作用。這樣，這種技術(shù)又相當(dāng)于在曝氣池內(nèi)充填供微生物棲息的填料，因此稱為“接觸曝氣池”。4、生物流化床流化床是以砂、活性炭、焦炭一類的較小的顆