15立方米/天一體化生活污水處理設(shè)備
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高負荷污泥膨脹的控制
1負荷和溶解氧的影響?yīng)?br />采用城市污水負荷為0.4kgBOD5/(kgMLSS·d)～0.8kgBOD5/(kgMLSS·d)，溶解氧濃度1.0mg/L～2.0mg/L，污泥齡為20天的*混合曝氣池(截面積1.0m2，高3.0m)。階段由于絲狀菌的過度增殖，SVI從280mL/g上升到800mL/g，污泥濃度下降至0.68g/L，二沉池中污泥不斷流失。一般認為在溶解氧為1.0mg/L～2.0mg/L條件下運行的曝氣池不會發(fā)生污泥膨脹，而試驗中溶解氧濃度一直維持在這一水平，仍然發(fā)生了污泥膨脹。在第二階段，從第16天提高溶解氧濃度至3.0mg/L～5.0mg/L(平均4mg/L)可以觀察到SVI很緩慢地逐漸下降，污泥濃度不斷上升，在大約25天后，污泥濃度逐漸回升到1.5g/L，這時SVI下降到300mL/g。一般污泥膨脹發(fā)生速度很快，只要2～3天，而膨脹污泥的恢復(fù)很緩慢，往往需要3倍泥齡以上的時間。在一個污泥齡的時間內(nèi)，觀察到污泥沉降性能的明顯改善后，由于時間問題沒有繼續(xù)進行觀察。 
2加填料控制污泥膨脹
在生產(chǎn)性曝氣池頭部加占總池容15%軟填料，與傳統(tǒng)工藝不加填料時的SVI對比。加設(shè)軟性填料系統(tǒng)總停留時間為4h，負荷在0.4kgBOD5/(kgMLSS·d)～0.8kgBOD5/(kgMLSS·d)之間。從圖 2可見，在曝氣池供氧充足的條件下(氣水比(3.7～5)∶1)，加填料可很好地控制膨脹現(xiàn)象。
傳統(tǒng)曝氣池在相同條件下的運行，在后期停留時間延長1倍。負荷降低1倍，SVI仍在200mL/g ～500mL/g之間，遠高于加填料系統(tǒng)(SVI平均在100mL/g左右)。從填料池的分析來看，填料上附著生長的微生物以硫絲菌、021N型菌絲狀菌為主。填料池對有機酸的去除率高達80%，對COD去除率為50%，H2S從3.67mg/L降至0.77mg/L。從而去除了絲狀菌的生長促進因素，有利于絮狀菌的生長。
事實上，填料池也相當一個選擇器，其將絲狀菌固著于填料上在個池子中選擇性地充分生長，但不進入活性污泥絮體之中。而絮狀菌在第二個池內(nèi)生長，從而避免了污泥膨脹的發(fā)生。其主要的作用是降低污水的有機負荷，菌膜的脫落是次要因素。對于有機負荷的降低，是從兩方面進行，首先是對有機物的直接去除，這個作用在分設(shè)的填料池中zui為明顯。其次是填料上生長的微生物量，增加了系統(tǒng)中總的生物量，從而降低了有機負荷。加填料控制污泥膨脹的方法很簡單，但缺點是增加了一定的投資，還有填料的更換問題。一般適宜小型污水處理廠使用，而大型污水處理廠一般不宜采用。

3池型和曝氣強度對污泥膨脹的影響?yīng)?br />對城市污水在高負荷下進行如下對比試驗，負荷同為0.4kgBOD5/(kgMLSS·d)～0.8kgBO D5/(kgMLSS·d)，停留時間為4h，氣、水比為(3.4～5)∶1。在試驗中發(fā)現(xiàn)呈推流式曝氣 (圖3) 的SVI要比同樣運轉(zhuǎn)條件下的*混合曝氣池的高100左右。在試驗中氣、水比為3.5∶1的情況下，推流式曝氣池的SVI上升到450mL/g左右，二沉池污泥面不斷上升，污泥溢流，發(fā)生污泥膨脹。強制排泥后，污泥濃度不斷下降。這時增加曝氣量之后，雖SVI略有下降，但由于污泥濃度恢復(fù)較慢。負荷比初始值要大的多，接近1.0kgBOD5/(kgMLSS·d)，SVIzui終仍在350mL/g左右。 
這個試驗不但說明了溶解氧(宏觀)在控制污泥膨脹中的重要作用，同時說明曝氣池中實際 (微觀)的溶解氧濃度的不同對于膨脹的影響。在兩個池子停留時間、曝氣量、水質(zhì)、負荷等*一致的情況下，產(chǎn)生差別的原因是由于推流式曝氣池首端的溶解氧濃度，在整個試驗期間里一直等于零。而在*混合曝氣池中溶解氧濃度為2.0mg/L。這表明在高負荷的曝氣池的運轉(zhuǎn)中，推流式曝氣池不利于改善污泥沉降性能。因為當污水中存在大量容易降解的物質(zhì)，使得曝氣池氧的利用速率加快。造成氧的供應(yīng)速率低于氧的利用速率，特別是在曝氣池頭部更加嚴重。在這種情況下使氧成為限制因素，即使在曝氣池其它部位溶解氧濃度為1.0mg /L～2.0mg/L仍然發(fā)生膨脹。其原因在于首端負荷過高，嚴重缺氧造成絲狀菌從絮體中伸展出來爭奪氧氣，同時在后段的絲狀菌由于可以從主體溶液中直接吸取營養(yǎng)，比絮體本身中的菌膠團菌有更高的生長速率，從而得到充分的增殖(充分伸展的絲狀菌阻礙了污泥的沉降)而造成了膨脹。從試驗結(jié)果來看，在曝氣池頭部的溶解氧保持在2.0mg/L(強化曝氣或再生池) ，可以有效地控制污泥膨脹。在當前社會城市化發(fā)展的背景下，為實現(xiàn)城市環(huán)境的可持續(xù)性，應(yīng)該將城市水體環(huán)境的治理作為重點，通過對水體環(huán)境持續(xù)惡化、水體污染程度增加問題的分析，進行城市水體生態(tài)化發(fā)展的控制，以實現(xiàn)城市水體環(huán)境治理及修復(fù)的目的，為人們營造良好的生活環(huán)境以及居住環(huán)境，并充分滿足城市水體的有效治理的需求。而且，在大部分生態(tài)環(huán)境維持的環(huán)境下，通過生物修復(fù)技術(shù)的運用，可以提升污染處理的有效性，增強并提高生物修復(fù)技術(shù)，因此，在城市水環(huán)境的污染控制中，應(yīng)該明確微生物治理的基本方法，通過綜合性河道污染處理方法的確定，維持城市水環(huán)境的生態(tài)化，滿足當前城市的生態(tài)化發(fā)展需求。
15立方米/天一體化生活污水處理設(shè)備近來，物理化學(xué)處理技術(shù)、光照射技術(shù)及膜過濾技術(shù)已形成三大水處理技術(shù)。在這些技術(shù)中引人注目的是膜分離法污水處理技術(shù)。膜分離是通過膜對混合物中各組分的選擇滲透作用的差異，以外界能量或化學(xué)位差為推動力對雙組分或多組分混合物的氣體或液體進行分離、分級、提純和富集的方法。而反滲透膜分離技術(shù)作為當今世界水處理*的技術(shù)，具有清潔、高效、無污染等優(yōu)點，已在海水淡化、城市給水處理、純水和超純水制備、城市污水處理及利用、工業(yè)廢水處理、放射性廢水處理等方面得到廣泛的應(yīng)用。本文僅對反滲透(RO)膜法在水處理中的應(yīng)用進行探討。

1 反滲透的原理
在相同的外壓下，用一張半透膜將純水和某種鹽溶液隔開，由于該膜只讓溶劑通過，而不讓溶質(zhì)通過，純水側(cè)的水分子就會自動地透過半透膜進入到鹽水側(cè)去，這種現(xiàn)象叫做滲透。隨著滲透過程的進行，純水一側(cè)的液面不斷下降，鹽水一側(cè)的液面則不斷上升。當液面不再變化時，滲透便達到了平衡狀態(tài)。此時，兩側(cè)液面的高度差稱為該種溶液的滲透壓。通常溶液愈濃，溶液的滲透壓愈大。如果加在溶液上的壓力超過了滲透壓，則反而使溶液中的溶劑向純?nèi)軇┓较蛄鲃?，這個過程叫做反滲透。
設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備具有施工周期短、綜合投資少、布置緊湊、靈活、占地面積小、出水水質(zhì)優(yōu)良、操作維護簡單等特點。
2 反滲透的常用工藝流程
反滲透的流程是由反滲透的設(shè)計依據(jù)確定的。常見的流程有如下幾種:
2.1一級一段法
這種方式是料液進入膜組件后，濃縮和產(chǎn)水被連續(xù)引出，這種方式水的回收率不高，工業(yè)應(yīng)用較少。另一種形式是一級一段循環(huán)式工藝，它是濃水一部分返回料液槽，這樣濃縮液的濃度不斷提高，因此產(chǎn)水量大，但產(chǎn)水水質(zhì)下降。
2.2一級多段法
當用反滲透作為濃縮過程時，一次濃縮達不到要求，可以采用多步濃縮方式，這種方式濃縮液體體積可減少而濃度提高，產(chǎn)水量相應(yīng)加大。
2.3兩級一段法
當一級達不到要求時，可分為兩步進行。若膜的除鹽率低，而水的滲透性又高時，采用兩步法比較經(jīng)濟，同時在低壓低濃度下運行時，可提高膜的使用壽命。
2.4多級反滲透流程
在此流程中，將級透過液作為第二級料液，第二級滲透液再作為下一級料液，這樣經(jīng)幾級淡化可制出較純的淡水。在選擇該流程時，對裝置的整體壽命、設(shè)備費、維護管理、技術(shù)可靠性也必須考慮。例如，需將高壓的一級流程改成兩級時，那么就有可能在低壓下運行，因而對膜、裝置、密封、水泵等方面均有益處。
1)通過分析將絲狀菌膨脹概括為5種類型，即：低基質(zhì)濃度、低溶解氧、營養(yǎng)物(N、P)缺乏型、高H2S濃度和高、低pH引起的膨脹。采用廣義Monod方程可解釋大部分類型的膨脹問題，這在一定程度上統(tǒng)一了污泥膨脹理論。由于城市污水中N、P和其它營養(yǎng)元素一般不缺乏，因此在一般情況下，只考慮碳源限制和DO限制兩種情況；
2)在雙基質(zhì)限制下，低負荷的*混合曝氣池不利于污泥沉淀性能的改善，而中、高負荷的膨脹則在*混合曝氣池中有所緩解。中、高負荷系統(tǒng)由于首端缺氧不利污泥沉降性能，所以在推流式曝氣池需要采取措施避免供氧不足。反之，推流式曝氣池有利于克服低負荷的膨脹，即高負荷與低負荷是兩種類型*相反的膨脹現(xiàn)象。
3)對活性污泥膨脹，既要從宏觀角度考慮，又要從微觀角度考慮,而宏觀與微觀是相對的。就活性污泥工藝的運轉(zhuǎn)條件而言，負荷、基質(zhì)濃度和溶解氧濃度的水平是宏觀條件。但曝氣池首端的實際的負荷、基質(zhì)濃度和溶解氧濃度是更為重要的因素。后者是決定污泥膨脹的微環(huán)境，種群的動態(tài)是由其微環(huán)境中的營養(yǎng)物的條件所確定的；