微动力生活污水处理装置

生物脱氮机理
生物脱氮理论认为生物脱氮主要包括硝化和反硝化2个生化过程,并由有机氮氨化、硝化、反硝化及微生物的同化作用来完成。
氨化作用即水中的有机氮化合物在氨化细菌分解作用下转化为氨氮。一般氨化过程与微生物去除有机物同时进行,氨化作用进行得很快,有机物去除结束时,氨化过程也已完成,故无需采取特殊的措施。
硝化作用即在供氧充足的条件下,水中的氨氮首先在亚硝化细菌的作用下被氧化成亚硝酸氮,然后再在硝化细菌的作用下进一步氧化成硝酸氮。由于亚硝化细菌和硝化细菌的生长速率低,所以要求较长的污泥龄。
反硝化作用是由反硝化细菌完成的生物化学过程。在缺氧条件下,反硝化细菌将硝化产生的亚硝酸氮和硝酸氮还原成气态氮(N2)或N2O、NO。由于反硝化细菌是兼性厌氧菌,只有在缺氧或厌氧条件下才能进行反硝化,因此需要为其创造一个缺氧或厌氧的环境(好氧池的混合液回流到缺氧池)。

微动力生活污水处理装置生物除磷机理
污水中磷的去除主要由聚磷菌等微生物来完成:在好氧条件下,聚磷菌不断摄取并氧化分解有机物,产生的能量一部分用于磷的吸收和聚磷的合成,一部分则使ADP与H3PO4结合,转化为ATP而储存起来。细菌以聚磷(一种高能无机化合物)的形式在细胞中储存磷,其能量可以超过生长所需,这一过程称为聚磷菌磷的摄取。污水处理过程中,通过从系统中排除高磷污泥以达到去除磷的目的。
在厌氧和无氮氧化物存在的条件下,聚磷菌体内的ATP进行水解,放出H3PO4和能量,形成ADP。这一过程为聚磷菌磷的释放。
在生物除磷中,适宜的PH范围是6～8,适温度在5℃～30℃之间,较高的BOD5对除磷有利,BOD5/TP应大于20。
传统的脱氮除磷工艺
几种典型的脱氮除磷工艺:
生物除磷:A/O,A2/O、Bardenpho、UCT、Phoredox、AP等除磷工艺。
生物脱氮:A/O、A2/O、Bardnpho、UCT、Phoredox、改进的AB、TETRA深床脱氮、SBR、2000型氧化沟等脱氮工艺。
A2/O工艺
此工艺中,厌氧池进行磷的释放和氨化,缺氧池进行反硝化脱氮,好氧池用来去除BOD、吸收磷以及硝化。A2/O工艺是较早用来脱氮除磷的方法,但是它的脱氮除磷效果难于进一步提高。

phoredox工艺
在此工艺中,厌氧池可以保证磷的释放,从而保证在好氧条件下有更强的吸磷能力,提高除磷效果。由于有两极A2/O工艺串联组合,脱磷效果好,则回流污泥中挟带的硝酸盐很少,对除磷效果影响较少,但该工艺流程较复杂。
A2NSBR工艺
A2NSBR反硝化除磷工艺由2个反应器组成:A2/O-SBR反应器的主要功能是去除CODCr和反硝化除磷脱氮,N-SBR反应器主要起硝化作用。这2个反应器的活性污泥是*分开的,只将各自沉淀后的上清液相互交换。
在N-SBR反应器中进水CODCr/TKN比较低的进水和泥龄超长,直接导致污泥浓度和污泥负荷低,从而减小曝气量并得到较好的硝化效果。
A2/O-SBR反应器中,好氧区有好氧吸磷和硝化发生,进一步去除水中残余磷和氨氮。此工艺硝化段、反硝化脱氮吸磷段和好氧吸磷段都处于较理想的反应条件下,显示出非常稳定的硝化和脱氮除磷效果。
因此该工艺特别适合处理BOD5/TP值较低的污水。(3)BCFS工艺是由荷兰BCFS大学的DelftMark教授在氧化沟和UCT工艺工艺基础上开发的是目前已经投入使用的单污泥系统。工艺由厌氧池、选择池、缺氧池、混合池及好氧池等5个功能相对专一的反应器组成。通过反应器之间的3个循环,来优化各反应器内细菌的生存环境,充分利用反硝化除磷菌的反硝化除磷和脱氮双重作用,来实现磷的*去除和氮的佳去除过程。
5个主要反应器中①厌氧池的厌氧条件用以确保污水中的挥发性脂肪酸(VFA)只被用于除磷菌释磷时所吸附;
②选择池(厌氧)的设置一方面为了阻止污泥膨胀,一方面也进一步杜绝流入缺氧区的VFA;③缺氧池的设置是通过反硝化以获得不含硝酸盐的污泥,进而提高厌氧池的释磷效率;同时利用好氧池中的硝酸盐来除磷,强化了反硝化除磷菌来达到真正的同步生物除磷脱氮的目的;④缺氧/好氧池混合池的主要功能是脱氮,可以曝气也可以缺氧,避免同步硝化反硝化,从而控制污泥膨胀;⑤好氧池与常规处理工艺中功能相同,其主要作用是去除CODCr及进行氨氮的硝化,如果不能完成硝化,可回流至混合池,这根据进水的情况定。

微动力生活污水处理装置生物曝气流化床技术是介于生物接触氧化工艺和生物曝气滤池工艺的一种新的水处理工艺，它吸取了生物接触氧化工艺和生物曝气滤池的优点，具有出水水质好、生物量大、处理负荷高、脱氮除磷效果好、无须反冲洗等优点。目前，它已经开始在城市污水处理、小区生活污水处理、工业废水处理、微污染源水预处理、城市污水二级出水回用处理等方面。
生物曝气流化池技术的特点及能解决的关键问题
生物曝气流化池的技术特点
与其它好氧水处理工艺相比，生物曝气流化池工艺有以下技术特点：
① 生物量大。采用了新型的填料——LT型生物流化填料。这种新型填料具有比表面积大、挂膜容易、生物膜更新快等优点。由于具有较大的比表面积和挂膜容易等特点，因而生物量大，生物量可以达到10-20g/L以上，比普通活性污泥法高出5倍以上，同接触氧化工艺相当；而且由于生物膜更新比较快，因而微生物具有较高的活性，大大提高了处理效率和污水处理效果。

② 传质效率高。由于本工艺的特点，填料在池中一直处于流化状态，由于空气搅动使整个反应池内污水和填料充分接触，生物膜和水流之间产生较大的相对流速，加快了细菌表面的介质更新，增强了传质效果，加快了生物代谢速度。而接触氧化工艺由于填料是固定的，在池中出现了曝气区和非曝气区，因而降低了容积负荷。
③ 充氧效率高。由于填料在水中一直呈流化状态，填料不断的与气泡进行接触并不断切割，因而其充氧效率高，动力效率在3kg/(kw·h)以上，相比其它工艺提高30%，充氧效率的提高有利于加快有机物的氧化速度。
④ 具有较高的污染物处理负荷。在污水处理工艺中，其BOD负荷可以达到5-6kg/(m3填料·d)；如果要进行脱氮除磷处理，BOD负荷可以降低到1-3kg/(m3填料·d)。
⑤ 脱氮效果好。由于填料表面含有较多的硝化菌和反硝化菌，因而本工艺具有良好的脱氮效果。如果配合A2/O工艺，其脱氮除磷效果更佳。
⑥ 出水效果好而且稳定，特别适用于城镇污水二级出水的回用水处理工艺过程中。配合接触沉淀工艺，其出水COD可以降低到50mg/l以下，BOD5可以降低到5mg/l以下，SS可以降低到5mg/l以下，氨氮可以降低到5mg/l以下，*可以满足《生活杂用水水质标准》（CJ/T 48-1999）的限值要求。如果应用于冷却水的回用，可以作为生物处理预处理阶段，后续增加混凝—过滤—消毒等工艺阶段。

⑦ 在应用方面。同接触氧化工艺相比，省却了填料框架，填料投加方便；同曝气生物滤池相比，不用进行反冲洗，降低了投资费用和运行费用，运行连续稳定。
能够解决的关键问题
在现在的城镇污水回用技术研究过程中，一般较多采用的是直接将二级出水进行物化处理，即加药、混凝、过滤、消毒等工艺。在这套工艺中，由于二级出水中有机污染物浓度依然比较高，因而需要消耗大量的絮凝剂和消毒剂，而且产生了大量的化学污泥，造成了二次污染；同时操作复杂，特别是加药程序比较难以控制。如果城镇污水厂没有进行脱氮除磷处理，还要面临一个脱氮除磷的问题。