组合式生活污水处理设备

组合式生活污水处理设备——提标改造总体工作思路

1.1 特征污染物识别

对工业聚集区的既有排污企业进行摸底调查，了解其生产工艺和主要原材料，分析其可能产生的污染组分。逐一调研其所属行业排放废水的水质特点和行业排放标准，了解企业内部既有的废水处理工艺，分析废水中可能存在的TDS、难降解有机物、有毒有害物质、有机磷、不可氨化的有机氮等制约达标排放的限制性因素，为制定有针对性的提标改造方案奠定基础。

1.2 搜集实际进出水水质资料、分析污染组分、水质特点、变化规律和现状设施能够达到的处理效果

分析工业聚集区废水处理厂实际进水水质，重点关注pH、油、悬浮物、色度、碱度、重金属、铁、铜、、TDS、苯系化合物、氯系化合物、医药中间体、特殊显色基团等非常规检测的污染物含量。通过分析B/C判断可生化性，分析氨氮和总氮指标的差值判断生物脱氮的可行性，通过长历时的生物处理试验判断难降解COD的含量，通过观察生物反应池内的污泥性状了解来水的生物毒性。

了解运行过程中曾经出现过的异常现象，如污泥分散、污泥上浮、进水pH和颜色变化、悬浮物和漂浮物含量变化等等，分析进水水质的变化规律。

搜集实际出水水质指标及其变化规律，将其与排放标准对照，分析提标改造需要强化去除的污染物指标;与进水水质对照，分析现状设施运行效能。

R1和R2中AGS启动后, 与运行初期相比, 颗粒粒径增大, 颗粒内部的层状空间结构逐渐完整, 能够实现SND, 因此R1内后续的好氧环境下硝化形成的NO3--N可通过SND被去除, NO3--N浓度有所降低, 一定程度上减轻了NO3--N对PAOs的抑制程度.除此之外, AGS的层状空间结构也对PAOs也起到了一定的缓冲保护作用, 因此颗粒化后R1和R2的出水COD和TP浓度能够稳定保持在50 mg·L-1和0.5 mg·L-1以下, 处理效果稳定, 满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A标准.

基本要求有：

  （1）为污泥絮凝提供有利的物理、化学和力学条件，使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能；

  　　（2）良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，保持特定的微生态环境，能抵抗较强的扰动力，较大的絮体具有良好的沉淀性能，从而提高设备内的污泥浓度；

  　　（3）通过在污泥床设备内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内。UASB内的流态相当复杂，反应区内的流态与产气量和反应区高度相关，一般来说，反应区下部污泥层内，由于产气的结果，部分断面通过的气量较多，形成一股上升的气流，带动部分混合液（指污泥与水）作向上运动。与此同时，这股气、水流周围的介质则向下运动，造成逆向混合，这种流态造成水的短流。在远离这股上升气、水流的地方容易形成死角。

烧杯实验

　　本实验过程中定期考察污泥中反硝化聚磷菌(denitrifying poly-phosphorus accumulating organism, DPAO)的富集情况.测试方法如下：从反应器中取出5 L泥水混合物于烧杯, 污泥清洗后去除上清液, 加入水和丙酸钠后, 恢复混合液体积至5 L, 使COD浓度为300 mg·L-1, 厌氧搅拌180 min.静置后倒弃上清液, 加入水和磷酸二氢钾, 恢复体积至5 L, 使TP浓度为6 mg·L-1, 再平均分两份, 对一份进行曝气, 使其好氧反应, 发生好氧吸磷; 另一份加入硝酸钾, 使硝酸盐浓度为20 mg·L-1, 进行缺氧吸磷.实验过程中定时取样测缺氧和好氧反应阶段的TP浓度.

　一次/多次进水-曝气策略对AGS形成及沉降性能的影响

　　所示为实验期间R1和R2内污泥粒径变化.R1和R2接种污水处理厂絮状污泥, 平均粒径为70 μm, 如图 2(a)所示.随着反应器运行, R1和R2分别在第19 d和第11 d出现细小颗粒.经56和39 d后, R1和R2的平均粒径达到340 μm, 认为R1和R2中实现污泥颗粒化, 成功启动AGS工艺.培养105 d后, R1和R2内颗粒稳定, 平均粒径达到740 μm和791 μm, 颗粒形态如图 2(b)和2(c)所示, 与R1相比, R2中颗粒大小相近, 形态更加圆润, 结构密实.由于R2采用多次进水-曝气策略, 能在周期内多次为反硝化菌提供碳源, 并在进水后进入厌氧段, 为絮状污泥提供反硝化所需的厌氧环境, 以便反硝化菌脱氮.与R1采用的一次进水-曝气策略相比, 多次进水-曝气策略降低了启动期间的NO3--N浓度, 减轻NO3--N对PAO释磷的抑制, 提高了除磷效果.有研究表明, 生物除磷过程中会形成磷酸盐沉淀和带正电的微粒, 可作为细胞附着的内核, 成为颗粒生长的“起点”.由此分析, 启动期间R2中NO3--N浓度低于R1, 除磷效果更好, 易产生磷酸盐沉淀和带正电的微粒, 正电微粒能吸附带负电的细胞体, 可作为颗粒污泥的晶核; 磷酸盐沉淀可作为细胞附着的内核, 与絮状污泥通过EPS黏附结合, 形成聚集体, 两者都可以促进颗粒污泥形成, 故与R1相比, R2的污泥颗粒化时间较短

运行管理

厌氧生物膜反应池的运行管理主要为污泥的定期排放与处置，污泥排放后不能随意堆置，否则易生蚊蝇，渗漏水会对周边水体环境造成二次污染。污泥排放量少且污泥浓度低，则建议返回化粪池，进行循环处理;若污泥排放量大或污泥浓度高，则建议跟后续好氧处理设施如氧化沟等排放的污泥一起进行适当的处理处置。
生物过滤除臭原理
Ottengraf等提出了生物膜理论，并建立了模型来描述低浓度有机废气的净化过程。孙石等较早地在国内介绍了Ottengraf模型，并认为恶臭气体在生物滤池中的吸附净化一般要经历以下几个步骤：
①废气中的有机污染物首先同水接触并溶解(或混合)于水中，即由气膜扩散进入液膜；
②溶解(或混合)于液膜中的有机污染物在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜内，进而被其中的微生物捕获并吸收；
③进入微生物体内的有机污染物在其自身的代谢过程中作为能源和营养物质被分解，终转化为无害的化合物。
在净化过程中，总吸收速率主要取决于气、液两相中的有机污染物扩散速率(气膜扩散、液膜扩散)和生化反应速