工厂污水处理介绍（三）
新闻来源：山东智信环保 发布时间：2016-04-03 08:38 点击：次
3、A/O生化处理原理
A/O是Anoxic/Oxic的缩写，它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以A/O法是改进的活性污泥法。 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。
3.1A/O的影响因素
A/O工艺运行过程控制不要产生污泥膨胀和流失，其对有机物的降解率是较高的（90～95%），缺点是脱氮除磷效果较差。A/O工艺主要控制几个因素：
①MLSS一般应在3000mg/L以上，低于此值A/O系统脱氮效果明显降低。
②TKN/MLSS负荷率（TKN─凯式氮，指水中氨氮与有机氮之和）：在硝化反应中该负荷率应在0.05gTKN/(gMLSS·d)之下。
③BOD5/MLSS负荷率：在硝化反应中，影响硝化的主要因素是硝化菌的存在和活性，因为自养型硝化菌最小比增长速度为0.21/d；而异养型好氧菌的最小比增殖速度为1.2/d。前者比后者的比增殖速度小得多。要使硝化菌存活并占优势，要求污泥龄大于4.76d；但对于异养型好氧菌，则污泥龄只需0.8d。在传统活性污泥法中，由于污泥龄只有2～4d，所以硝化菌不能存活并占有优势，不能完成硝化任务。
要使硝化菌良好繁殖就要增大MLSS浓度或增大曝气池容积，以降低有机负荷，从而增大污泥龄。其污泥负荷率（BOD5/MLSS）应小于0.18KgBOD5/KgMLSS·d
④污泥龄 ts：为了使硝化池内保持足够数量的硝化菌以保证硝化的顺利进行，确定的污泥龄应为硝化菌世代时间的3倍，硝化菌的平均世代时间约3.3d（20℃）
若冬季水温为10℃，硝化菌世代时间为10d，则设计污泥龄应为30d
⑤污水进水总氮浓度：TN应小于30mg/L，NH3-N浓度过高会抑制硝化菌的生长，使脱氮率下降至50%以下。
⑥混合液回流比：R的大小直接影响反硝化脱氮效果，R增大，脱氮率提高，但R增大增加电能消耗增加运行费。
⑦缺氧段BOD5/NOx--N比值：H>4以保证足够的碳/氮比，否则反硝化速率迅速下降；但当进入硝化阶段BOD5值又应控制在80mg/L以下，当BOD5浓度过高，异养菌迅速繁殖，抑制自养菌生长使硝化反应停滞。
⑧好氧段溶解氧：DO>2mg/L，一般充足供氧DO应保持2～4mg/L，满足硝化需氧量要求，按计算氧化1gNH4+需4.57g氧。
⑨水力停留时间：硝化反应水力停留时间>6h；而反硝化水力停留时间2h，两者之比为3:1，否则脱氮效率迅速下降。
⑩pH：硝化反应过程生成HNO3使混合液pH下降，而硝化菌对pH很敏感，硝化最佳pH=8.0～8.4，为了保持适宜的PH就应采取相应措施，计算可知，使1g氨氮（NH3-N）完全硝化，约需碱度7.1g（以CaCO3计）；反硝化过程产生的碱度（3.75g碱度/gNOx--N）可补偿硝化反应消耗碱度的一半左右。 反硝化反应的最适宜pH值为6.5～7.5，大于8、小于7均不利。
?温度：硝化反应20～30℃，低于5℃硝化反应几乎停止；反硝化反应20～40℃，低于15℃反硝化速率迅速下降。
因此，在冬季应提高反硝化的污泥龄ts，降低负荷率，提高水力停留时间等措施保持反硝化速率。
3.2有机物的降解
在生化处理过程中有机物的降解是由好氧菌完成的。废水中的溶解性有机物或不溶性有机物首先被细菌吸附，在细菌所分泌的外酶作用下渗入细菌细胞，透过细胞壁为细菌所吸收，细菌再通过自身生命活动—氧化还原、合成等过程，把一部分被吸附的有机物氧化成简单的无机物，如CO2、、H2O、NH3等，而把另一部分有机物转化为生物体所必须营养物，组成新的原生质，使细菌得到增长，有机物得到降解，净化了水质。
4、MBR原理
膜生物反应器（MBR）用膜对生化反应池内的污泥进行过滤，实现了泥水分离。一方面，膜截留了反应池中的微生物，大大增加了反应器中的活性污泥浓度，使生化反应进行得更彻底更迅速，另一方面，由于膜的高过滤精度，保证了高质量的出水水质。其技术的优势表现在：
采用微米级膜过滤代替重力沉淀、气浮、砂滤等分离方式，其出水水质远优于常规工艺出水；且受污泥系统恶化、膨胀等影响远小于常规工艺；
高精度的膜过滤还能将几乎所有的微生物截留在生物反应器中，可使得生物反应器的效率大大提高，进而使一些难降解物得到降解；
对于世代时间比较长的硝化细菌具有良好的拦截作用，可以使得生化系统的氨氮去除率得到大幅提升；
维持生化池内较高的活性污泥浓度，丰富微生物种群，提高系统的调节能力和抗冲击能力；
生化池容积负荷高，可以有效节省占地面积，从而节约土地及土建投资；
剩余污泥量少于常规工艺，可以节省污泥处理费用。
5、臭氧原理
臭氧是一种强氧化剂，灭菌过程属生物化学氧化反应。O3灭菌有以下3种形式：
5.1.臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使细菌灭活死亡。
5.2.直接与细菌、病毒作用，破坏它们的细胞器和DNA、RNA，使细菌的新陈代谢受到破坏，导致细菌死亡。
5.3.透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。
6、破氰除氟原理
气化废水中含有较高浓度的F-和CN-，采用破氰除氟预处理，采用双级破氰和双级除氟工艺。投加H2O2和CuSO4使废水中的CN-氧化成CNO-，进而生成氨气和碳酸盐离子或碳酸氢根离子得到去除。废水中的F-通过投加CaCl2、PFS和PAM生成氟化钙沉淀去除。
破氰原理
在用铜(Cu2+ )作催化剂，PH=9.5～11的条件下，H202能使游离氰化物及其金属络合物(但不能使铁氰化物)氧化成氰酸盐，以金属氰络合物形式存在的铜、镍和锌等金属，一旦氰化物被氧化除去后，它们就会生成氢氧化物沉淀。那些过量的过氧化氢也能迅速分解成水和氧气。污水中亚铁氰化物被铜沉淀而除去。处理后废水(CN-)≤0.5mg/L；
采用过氧化氢处理具有：处理效果好、成本低、反应快、操作简单、设备小等特点。不足之处是仅有少量污泥要定清理、焚烧。
其反应方程式如下：
游离氰化物与过氧化氢反应的方程式
CN-+H2O2+(催化剂Cu2+)—— CNO-+H2O
金属络合物(但不能使铁氰化物)与过氧化氢反应的方程式：
Me(CN)42- + 4H2O2 + 2OH- + (催化剂Cu2+)—— Me(OH)2↓+4CNO- +4H2O
亚铁氰化物与铜的反应方程式：
Fe(CN)64- + 2 Cu2+ ——[Me2Fe(CN)6]↓
过量的过氧化氢分解方程式
2H2O2 —— 2H2O +O2↑
上述反应中生成的氰酸盐水解生成铵离子和碳酸盐离子或碳酸氢盐离子，水解速度取决于PH值。一般情况下，硫氰酸盐不会或很少被氧化。
污水处理过程中，含氰络台物的反应顺序如下：
Fe(CN)64-> Zn(CN)42->[Cu(CN)2]->CNS-
除氟原理
在含氟废水中投加CaOH,Ca2+与F-反应生成CaF2，CaF2在斜管沉淀池中沉淀，达到去除F-的目的，经过除氟以后污水中的F-低于10mg/l。
7、曝气生物滤池
曝气生物滤池通过向滤池的滤料层中强制通入空气来替代自然通气供氧，以完全提供生存在挂膜生物陶粒滤料上的微生物新陈代谢所需要足够的、稳定的氧份，来提高曝气生物滤池整体效果。
8、多介质过滤器
多介质过滤器就是将含有浊度的原水通过一定厚度的粒料或非粒状材料，有效地除去水中浊度，使水净化的过程，随着通过水量的增加，多介质过滤器内的杂质不断增加，造成多介质过滤器进出、口压差增大，当压差达到0.05MPa，进行反洗。同时，也可以按时序（时间为24小时）进行反洗，多介质过滤器的正常运行流速为6～10m/h。
9、活性炭过滤池
活性炭过滤是利用活性炭的表面积进行吸附，其比表面具有很高的吸附能力。活性炭的小孔比表面积占总比表面积的95%以上，对吸附量影响最大；过渡孔不仅为吸附质提供扩散通道，而且当吸附质的分子直径较大时，主要靠它们来完成吸附；大孔的比表面积所占比例很小，主要为吸附质扩散提供通道，在污水处理中，大多采用颗粒状的活性炭。当活性炭过滤在完成吸附后，要及时进行反洗，以达到重新吸附的目的。活性炭的反洗可按照两种方法进行，一是依据时序（时间为24小时）进行反洗，二是根据压差（0.04 MPa）进行反洗。活性炭过滤器的正常运行流速为6～10m/h。
上一篇：工厂污水处理介绍（二）
下一篇：你了解古诗词中的那些水吗？
石灰乳自动投加装
石灰投加系统
粉末活性炭投加系
高锰酸钾投加系统