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生化作用

土壤微生物的生物降解、轉(zhuǎn)化及固定作用土壤為細(xì)菌、放線菌、真菌、藻類及原生動(dòng)物等提供了適宜的生活環(huán)境，它們不斷的進(jìn)行各種代謝活動(dòng)，維持土壤環(huán)境內(nèi)以及土壤與其它環(huán)境介質(zhì)之間的物質(zhì)循環(huán)。土壤中的有機(jī)質(zhì)及土壤水可以作為微生物所需的碳源和水分來源。而在一定水力負(fù)荷率條件下，土壤可以保持好氧環(huán)境，為好氧微生物生存提供了氧氣來源。在土地處理系統(tǒng)中，廢水中的有機(jī)污染物進(jìn)入環(huán)境后，無疑可增大土壤的有機(jī)碳來源，導(dǎo)致土壤微生物加速繁殖，使有機(jī)質(zhì)降解同化作用大大加快，廢水中的大部分有機(jī)污染物在幾天之內(nèi)可被去除。在土壤環(huán)境中，微生物不僅通過其異養(yǎng)化過程降解污染物，還可分泌胞外酶等進(jìn)入周邊環(huán)境，這些胞外酶可以作為催化劑誘導(dǎo)生化反應(yīng)的發(fā)生。

當(dāng)然，廢水中的有毒有害物質(zhì)超過一定濃度時(shí)會(huì)對(duì)土壤微生物產(chǎn)生不良的毒理反應(yīng)，導(dǎo)致微生物死亡。因此，在土地處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中必須控制污染物負(fù)荷率，保證任何一種單一污染物濃度不超過對(duì)微生物引起毒害作用的閥值。在某些情況下，

污染物會(huì)引起土壤微生物種類和數(shù)量的下降，一些對(duì)污染物毒性敏感的種類將會(huì)被淘汰。但那些適合這些污染物的種類將加速生長和繁殖，形成系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)種類。其它一些種類則可經(jīng)一個(gè)時(shí)期的適應(yīng)過程或通過污染物誘導(dǎo)基因組成的變化適應(yīng)新的環(huán)境。這是一個(gè)微生物生態(tài)系統(tǒng)在人為脅迫作用下的“ 自然選擇" 過程。經(jīng)過這個(gè)適應(yīng)過程后微生物降解將達(dá)到很高的速率，并對(duì)突然的大量污染物質(zhì)負(fù)荷的沖擊具有較強(qiáng)的緩沖能力。

(7) 如在生活污水處理中，累枝蟲的大量出現(xiàn)，則是污泥膨脹、解絮的征兆。

(8) 而在印染廢水中，累枝蟲則作為污泥正?；蚋纳频闹甘旧铩?/p>

(9) 在石油廢水處理中鐘蟲出現(xiàn)是理想的效果。

(10) 過量的輪蟲出現(xiàn)，則是污泥要膨脹的預(yù)兆。

兩相厭氧法具有如下特點(diǎn)：

耐沖出負(fù)荷能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定；

兩階段反應(yīng)不在同一反應(yīng)器中進(jìn)行，互相影響小，可更好地控制工藝條件；

消化效率高，尤其適于處理含懸浮固體多、難消化降解的高濃度有機(jī)廢水。

它的缺點(diǎn)是設(shè)備較多，流程和操作復(fù)雜。研究表明，兩段式并不是對(duì)各種廢水都能提高負(fù)荷。對(duì)于容易降解的廢水，無論采用一段法或兩段法，負(fù)荷和效果都差不多。而且，兩段法的運(yùn)行穩(wěn)定而設(shè)備和操作卻較復(fù)雜。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，究竟采用什么樣的反應(yīng)器以及如何組合，要根據(jù)具體的水質(zhì)情況而定。

濾池的處理出水：漂浮的濾料通過混凝土蓋板阻擋在濾池中，蓋板上安裝有許多濾頭，可使處理后的出水流出，由于這些濾頭只同處理后的水接觸，因此避免了堵塞；同時(shí)，由于這些濾頭上面沒有濾料，故而很容易進(jìn)行維護(hù)。

厭氧生物法與好氧生物法相比具有以下不足之處：

(a)啟動(dòng)和處理的時(shí)間長。厭氧微生物增長緩慢，厭氧設(shè)備啟動(dòng)和處理的時(shí)間比好氧設(shè)備長。

(b)出水難以直接達(dá)標(biāo)排放。厭氧處理后的出水往往難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，需經(jīng)進(jìn)一步處理，故一般在厭氧處理后串聯(lián)好氧處理。

(c)操作控制復(fù)雜。厭氧生物法對(duì)環(huán)境條件的要求比好氧法嚴(yán)格，因而操作控制因素較為復(fù)雜。

UASB是一種有發(fā)展前途的厭氧處理設(shè)備。與厭氧接觸法、厭氧生物濾池等相比，UASB具有運(yùn)行費(fèi)用低、投資省、效果好、耐沖擊負(fù)荷、適應(yīng)pH和溫度變化、結(jié)構(gòu)簡單及便于操作等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用日益廣泛。UASB反應(yīng)器的特色主要體現(xiàn)在反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥的形成，使反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度大幅提高，水力停留時(shí)間因此大大縮短，加上UASB內(nèi)設(shè)三相分離器而省去了沉淀池，又不需攪拌設(shè)備和填料，從而使結(jié)構(gòu)也趨于簡單。UASB可處理幾乎所有以有機(jī)為主的廢水，例如種類發(fā)酵工業(yè)、淀粉加工、制糖、罐頭、飼料、牛奶與乳制品、蔬菜加工、豆制品、肉類加工、皮革、造紙、制藥及石油精煉及石油化工等各種來源的有機(jī)廢水。

　兩級(jí)雙膜法工藝的確定根據(jù)中央污水處理站的出水水質(zhì)及生產(chǎn)回用水的水質(zhì)要求，通過技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的分析比較后，確定選用雙膜法進(jìn)行脫鹽深度處理，日處理水量為2.5m3/d。設(shè)計(jì)總產(chǎn)水回收率≥85%。由于中央污水處理站的出水溫度較高，為保證夏季雙膜法的運(yùn)行穩(wěn)定，同時(shí)也確保生產(chǎn)回用水水質(zhì)的需要，在一級(jí)雙膜法前增設(shè)逆流式冷卻塔，保證進(jìn)水的水溫在25～32℃之間。兩級(jí)雙膜法處理系統(tǒng)主要由一級(jí)浸沒式超濾、一級(jí)反滲透、二級(jí)外壓式超濾和二級(jí)納濾裝置組成。中央污水處理站的出水先經(jīng)過冷卻塔冷卻后，進(jìn)入到一級(jí)浸沒式超濾，超濾膜對(duì)廢水中的懸浮物和小分子膠體等物質(zhì)進(jìn)行過濾，過濾后的產(chǎn)水產(chǎn)水再經(jīng)過保安過濾器，進(jìn)入到一級(jí)反滲透，反滲透可去除廢水中的溶解鹽類、小分子有機(jī)物等。反滲透產(chǎn)生的濃水通過化學(xué)、生化工藝處理，降低濃水的硬度和去除濃水中大部分的有機(jī)物、氨氮和總氮，進(jìn)入多介質(zhì)過濾器去除廢水中的懸浮物、膠體菌團(tuán)等雜質(zhì)后，再經(jīng)過二級(jí)外壓式超濾和保安過濾器進(jìn)行過濾，后進(jìn)入二級(jí)納濾，納濾可以去除大部分二價(jià)以上的離子和有機(jī)物。為減緩細(xì)菌滋生和結(jié)垢導(dǎo)致膜污染，在工藝中投加殺菌劑、阻垢劑和還原劑等藥劑。一級(jí)反滲透和二級(jí)納濾的產(chǎn)水根據(jù)水質(zhì)情況送用戶分級(jí)使用。

　污泥懸浮層

在污泥床的上部由于氣體的攪動(dòng)而形成一個(gè)污泥濃度相對(duì)較小的懸浮層，即為污泥懸浮層。它占據(jù)整個(gè)UASB反應(yīng)區(qū)容積的70%左右，其中的污泥濃度要低于污泥床，通常為15000～30000mg/L；主要由高度絮凝的污泥組成，一般為非顆粒狀污泥，其沉速要于顆粒污泥的沉速；污泥體積指數(shù)一般在30～40mL/g，靠來自污泥床中上升的氣泡使此層污泥得到良好的混合。污泥懸浮層中絮凝污泥的濃度呈自下而上分布狀態(tài)，這一層污泥擔(dān)負(fù)著整個(gè)UASB反應(yīng)器的機(jī)物降解量的10%～30%。

些無毒有機(jī)物，如糖類、淀粉、纖維素、油脂、蛋白質(zhì)、尿素等組成；其中含氮、磷、硫較高。另外還伴有各種洗滌劑，這一類污染源，它們對(duì)人體有一定危害。而且在生活污水中，還含有相當(dāng)數(shù)量的微生物，其中有一些病原體，如病菌、病毒、寄生蟲等，都對(duì)人的健康有較大危害。由于生活污水主要由有機(jī)物、氮、磷等組成，所以有機(jī)物、氮、磷的去除也就成了人們研究的重點(diǎn)。

兩相厭氧法需注意以下兩點(diǎn)：

兩相厭氧法工藝過程與原理；②工藝特點(diǎn)。

兩相厭氧化法是一種將水解酸化的過程和甲烷化過程分開在兩個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，從而使兩類微生物才能在各自的佳條件下生長繁殖，進(jìn)行厭氧消化的方法。個(gè)反應(yīng)器的作用是水解和酸化有機(jī)底物使之成為可被甲烷菌利用的有機(jī)酸；其次是作為緩沖器，由底物濃度和進(jìn)水量引起的負(fù)荷沖出得到緩沖，有害物質(zhì)也得到稀釋，一些難降解物質(zhì)得到截流。第二個(gè)反應(yīng)器的作用是嚴(yán)格保持適當(dāng)?shù)膒H和厭氧條件，以利于甲烷菌的生長；其次是降解有機(jī)物，產(chǎn)生含甲烷較多的消化氣，截留懸浮固體，保證出水水質(zhì)。

兩相厭氧法依照廢水水質(zhì)情況，可以采用不同的方法組合。

采油污水的特征

　　采油污水是指油田在被開采過程中所產(chǎn)生的各項(xiàng)液體類污染物，包括原油、各種難分解液體以及微生物等。而其之所以被劃分為污水的類別當(dāng)中，主要是因?yàn)槠渚哂腥缦绿卣鳎阂皇怯吞镩_采所產(chǎn)生的各類液體的礦化度較高，很容易污染其他水源造成水資源的浪費(fèi);二是因?yàn)檫@些液體中因?yàn)槭怯吞镩_采過程中所產(chǎn)生的廢棄水，因而其內(nèi)含有的各種細(xì)菌(如TGB等)較多;三是因?yàn)槠鋬?nèi)含有的因油田開采過程中產(chǎn)生的各種浮油、乳化油、分散油較多，且這些雜質(zhì)難以處理和降解，因?yàn)檫@些化學(xué)特征，所以將采油污水定性為污水類別。

　　常見采油污水處理技術(shù)概述

　　采油污水化學(xué)處理法

　　化學(xué)處理法是國內(nèi)處理采出水的常用方法，處理關(guān)鍵是對(duì)不同的水質(zhì)，開發(fā)出高效的水處理藥劑。據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究表明，利用污水處理藥劑可以極大程度的節(jié)省石油企業(yè)的污水處理經(jīng)費(fèi)。下面以河南油田污水處理實(shí)例進(jìn)行分析：河南油田再利用化學(xué)處理法處理采油污水時(shí)，所花費(fèi)的污水處理藥劑制作費(fèi)共花費(fèi)了約190萬元，共處理污水量約為8000立方米左右，相比較原來采用傳統(tǒng)污水處理方法共節(jié)省經(jīng)費(fèi)約150余萬元。由此可見，化學(xué)處理法對(duì)于石油企業(yè)而言是一項(xiàng)具備經(jīng)濟(jì)價(jià)值的科學(xué)方法地埋式一體化污水處理裝置。

對(duì)磷的去除

　　潛流型人工濕地對(duì)磷的去除作用包括吸收、化學(xué)沉積、植物和藻類吸收、微生物作用等，其中基質(zhì)吸附起主要作用[13]?；|(zhì)的理化性質(zhì)對(duì)磷的去除串有很大影響。Zhu等研究了鎂、鈣、鐵、鋁和磷的吸附關(guān)系，發(fā)現(xiàn)鈣與磷的吸附相關(guān)性量強(qiáng)。Geller也認(rèn)為鈣與鐵、鋁相比對(duì)磷具有更強(qiáng)的結(jié)合能力，潛流型濕地系統(tǒng)對(duì)磷的去除能力決定于這些礦質(zhì)元素在基質(zhì)中的含量。A Drizo等[17]比較分析丁7種基質(zhì)對(duì)磷的去除能力，發(fā)現(xiàn)飛灰和頁巖具有大的磷吸收．然后是鋁土礦、石灰石，綜合比較各種性能，A.Drizo認(rèn)為頁巖適合作為潛流型濕地系統(tǒng)的基質(zhì)。H．Brizo等分析了13種丹麥不同地區(qū)沙的理化性質(zhì)和除磷能力，這些沙對(duì)磷的去除能力差別極大，決定磷的去除能力呈沙中鈣的含量，作者同時(shí)也研究了一些人工合成基質(zhì)的除磷能力，他認(rèn)為將這些人工基質(zhì)中的一種或幾種和沙混合使用可以顯著提高潛流型濕地系統(tǒng)的除磷能力。

曝氣生物濾池的調(diào)試

　　 處理生活污水時(shí)，掛膜采用直接掛膜法。在連續(xù)充氧曝氣的情況下，小水量連續(xù)進(jìn)水，進(jìn)水量控制在總水量的1/4。每天對(duì)曝氣生物濾池的進(jìn)出水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)。15 d后，出水水質(zhì)即有明顯的變化。在此期間，由于進(jìn)水量小，池內(nèi)的生物量少，反沖周期不宜過短，一般控制在5 d左右。經(jīng)過45 d的運(yùn)行后，進(jìn)水量從800 m3/d逐步增加到3 500 m3/d（實(shí)際水量少于設(shè)計(jì)水量），此時(shí)COD負(fù)荷達(dá)到1.7 kg/（m3·d）。出水COD≤40 mg/L，去除率≥90％，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)的要求。反沖洗周期也從開始時(shí)的5 d縮短為2 d。

　　在曝氣生物濾池的運(yùn)行中，反沖洗是維持曝氣生物濾池功能的關(guān)鍵。影響反沖洗效果的因素有反沖洗的程序、時(shí)間和強(qiáng)度[1]。反沖洗的程序一般為先用氣沖5 min，強(qiáng)度10 L/（m2·s），再氣水聯(lián)合反沖15 min，氣沖強(qiáng)度10 L/（m2·s），水沖強(qiáng)度6 L/（m2·s），后是水洗5 min，水沖強(qiáng)度6 L/（m2·s）。由于反沖洗后，濾料層以上還有許多懸浮物，在濾池開始進(jìn)水運(yùn)行后，出水仍需通過反沖洗出水管道回流到調(diào)節(jié)池，以免纖維過濾器的過快失效。經(jīng)過2 h的漂洗后，濾池出水的SS即恢復(fù)正常。此時(shí)，關(guān)閉反沖洗出水閥門，濾池恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。地埋式一體化污水處理裝置

上流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器MBR工藝分類：MBR工藝主要由三部分組成，即：提水泵、生物反應(yīng)器和膜組件。這三個(gè)組成件在污水處理中所擔(dān)負(fù)的功能不同，其中，提水泵主要是為污水處理提供動(dòng)力或壓力;生物反應(yīng)器則主要是降解污染物，膜是一種介質(zhì)，發(fā)揮的功能主要是對(duì)特殊污染物和混合液進(jìn)行分離和萃取。(1)根據(jù)膜組件在膜生物反應(yīng)器中所起的作用不同，MBR分為分離膜生物反應(yīng)器(BSMBR)、無泡曝氣膜生物反應(yīng)器(MABR)和萃取生物反應(yīng)器(EMBR)三類。(2)根據(jù)膜組件和生物反應(yīng)器的組合方式，MBR可以分為一體式膜生物反應(yīng)器、分置式膜生物反應(yīng)器和復(fù)合式膜生物反應(yīng)器。(3)根據(jù)膜組件類型，MBR可以分為中空纖維MBR、管式MBR、板框式(平片式)MBR、卷式MBR和毛細(xì)管式MBR。(4)根據(jù)膜組件材料，MBR可以分為有機(jī)膜和無機(jī)膜。(5)根據(jù)壓力驅(qū)動(dòng)形式，MBR可以分為外壓式和抽吸式。(5)根據(jù)生物反應(yīng)器，MBR分為好氧型和厭氧型。