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 濰坊潤盛環保設備有限公司制造

DAF反應器去污機理

DAF是一種簡單低耗的內部填充有微生物載體的降流式厭氧生物反應器。載體選用聚丙烯懸浮球，漂浮于反應器的上部，厭氧微生物部分附著生長在填料上，形成厭氧微生物膜，部分以厭氧活性污泥的形式存在于填料空隙間處于懸浮狀態。廢水流過已經掛膜的填料，在微生物膜的吸附與代謝和濾料截留的共同作用下，污水中的有機污染物得以分解與去除，并能產生沼氣。填料表面的生物膜不斷生長，部分老化的生物膜則剝落隨出水排出。

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生活污水中的有機物基本上可分為碳水化合物、脂肪、蛋白質三大類，這些有機物在厭氧反應器中的降解過程一般經歷四個階段：(1)水解階段：高分子有機物在細胞外酶的作用下被分解為小分子，這些小分子的水解產物能夠溶解于水并透過細胞膜為細菌所利用。(2)發酵階段：水解階段的小分子化合物在發酵細菌的細胞內轉化為更為簡單的化合物并分泌到細胞外，這些簡單的化合物有揮發性脂肪酸、醇類、乳酸、CO 、H 、 NH，、HzS等，這一階段發酵細菌也利用部分物質合成新的細胞物質。(3) 產生乙酸階段：發酵階段的產物被進一步轉化為乙酸、Hz、H CO，及新的細胞物質。(4)產生甲烷階段：前一階段的乙酸、Hz、H CO，等被轉化為終產物CH 、CO 及新的細胞物質。

2 人工濕地去污機理

人工濕地(CW)是根據自然濕地模擬的人工生態系統，是一種新型廢水 處理工藝。它利用自然生態系統中所發生的物理、化學和生物作用的綜合效應來實現對廢水的凈化。

2．1 人工濕地對有機物的去除

人工濕地對有機物有較強的降解能力，成熟的人工濕地系統中的填料表面及植物根系生長著生物相較為豐富的生物膜。廢水流經濕地，不溶性有機物通過濕地沉淀、過濾作用，從廢水中截留下來而被微生物利用；可溶性有機物則通過植物根系生物膜的吸附、吸收和生物代謝降解過程被去除。

污泥中的水分有哪幾種？

    污泥中的水可分為間隙水、毛細結合水、表面粘附水和內部水等四類。問隙水、毛細結合水和表面粘附水均為外部水。

什么是污泥含水率?如何計算不同含水率污泥的體積變化?

    污泥中所含水分的多少稱為含水量，用含水率表示。污泥含水率是污泥中所含水分與污泥總質量之比的百分數。

    當污泥的含水率相當大時(在65％以上)，相對密度接近于1。由于污泥濃縮過程中固體含量是不變的，因此可以用下式來表示不同含水率的污泥體積、質量、固體含量。式中分別表示含水率為P1時污泥的體積、質量及固體質量；分別表示含水率為P2時污泥的體積、質量及固體質量。

    通常含水率在85％以上時，污泥呈流態，含水率65％～85％時呈塑態，低于60％時則呈固態。污泥含水率從99．5％降到95％，體積縮減為原污泥的1／10。

    確定濕污泥的相對密度和干污泥的相對密度，對濃縮池運行、污泥運輸及后續處理，都有指導意義。

厭氧消化池的作用

厭氧消化池主要應用于處理城市污水廠的污泥，也可應用于處理固體含量很高的有機廢水；

它的主要作用是：

①將污泥中的一部分有機物轉化為沼氣；

②將污泥中的一部分有機物轉化成為穩定性良好的腐殖質；

③提高污泥的脫水性能；

④使得污泥的體積減少1/2以上；

⑤使污泥中的致病微生物得到一定程度的

滅活，有利于污泥的進一步處理和利用。

厭氧消化池特點

密閉、無氧，廢水經貯存槽入池，在一定反應溫度下，厭氧消化，所產甲烷由頂部集氣罩輸出，作燃料或化工原料。進出料呈間歇性，貯存氣設備既平衡產氣和用氣，也平衡池內壓力，防止出料時形成負壓吸入空氣，從而破壞無氧環境。

生物污泥是怎樣產生的?

    所有的微生物處理過程都是一種生物轉化過程，在此過程中，易于生物降解的有機污染物可以在數分鐘或數小時內實現兩種轉化：一是轉化為從液相逸出的氣體，二是轉化為性質類似于皮革或泥炭的剩余生物污泥，第二種轉化在用生物法處理含有高濃度且容易降解有機污染物的工業廢水時表現得更加明顯。好氧活性污泥法的基本原理就是利用微生物將廢水中溶解態或膠體態的有機污染物轉化成氣體和增殖的絮凝狀細菌細胞，絮凝狀細菌細胞經過簡單沉降濃縮從廢水中除去或回流到反應器。厭氧生物處理將有機污染物中的較大部分轉化為C02和CH4，微生物增殖較慢，但仍有部分生物污泥產生。

為什么說生物污泥難以降解?

    生物污泥主要是由微生物細胞組成的，生物體的細胞壁結構非常復雜，很難進一步生物轉化。復雜的細胞壁具有很強的保護作用以防止被其他細胞所吞噬，而恰恰是難以生物降解的細胞壁保護了細胞壁內細胞體的正常功能，進而確保了生物處理過程能夠順利實現。在濕潤的條件下，生物污泥在數年之后可以保持性質不變，既不會自行降解，甚至顏色、外形也不會有太大的變化。這樣的好氧生物污泥往往可以在曝氣數小時后基本恢復原有的各種性能，厭氧生物污泥可以在厭氧條件下保存數年而性能沒有大的變化。

    不論好氧生物污泥還是厭氧生物污泥，也不論在好氧條件下進行消化處理還是在厭氧條件下進行消化處理，通常只用25％～40％的生物量可以得到進一步生物降解，其余的60％～75％的生物量是無法生物降解的，即只有采用干化、焚燒或化學水解等方法才能真正處理，其余天然的方法是不能破壞這部分生物量的。

保證厭氧消化池良好運行的主要設計條件

要使投產使用的消化池具有良好的消化功能，設計階段的優化是至關重要的。工程設計人員不僅要基于生物反應過程的知識進行正確的設計，而所選擇的池形和相應設備的選擇也很重要。生物系統只有在相應的物理邊界條件下才能創造出佳的運行效果。為此，消化池的工藝設計應滿足以下要求：

（1）適宜的池形選擇；

（2）佳的設計參數；

（3）節能、高效、易操作維護的設備；

（4）良好的攪拌設備，使池內污泥混合均勻，避免產生水力死角；

（5）原污泥均勻投入并及時與消化污泥混合接種；

（6）小的熱損失，及時的補充熱量，大限度避免池內溫度波動；

（7）消化池產生的沼氣能及時從消化污泥中輸導出去；

（8）具有良好的破壞浮渣層和清除浮渣的措施；

（9）具有可靠的安全防護措施；

（10）可靈活操作的管道系統。

廢水厭氧消化和污泥厭氧消化的區別有哪些

    使用厭氧工藝處理廢水尤其是工業廢水時，大的問題就是廢水水質的不穩定性。工業廢水的排放與工!世生產工藝的調整、和各種運行工況有極大關系，水質和水量往往會出現非常大的波動。雖然工業廢水處理場通常都設置容積很大的均質調節池和事故池及自動投加酸堿的中和設施，但還是不能*消除水質波動對厭氧生物處理系統的不利影響。除此之外，工業廢水的成分相對單一，其中氮、磷等營養物質和各種微量元素往往不能滿足厭氧微生物的需要，而廢水中的重金屬、有毒有機物等對厭氧微生物有害的物質不僅經常存在，而且波動很大，經常會影響厭氧消化工藝的正常運行。

    污泥厭氧消化處理的對象是活性污泥，一般不存在毒性問題，而且其中的碳、氮、磷等營養物質一般是均衡的，能夠適應厭氧微生物生長繁殖的需要，各種不同類型的微量元素也比較齊全，通常污泥中的各種成分不會影響厭氧生物處理過程的正常進行。

    在消化污泥的培養階段，處理剩余污泥厭氧消化污泥的培養相對簡單，不必像處理高濃度工業廢水那樣必須要加入營養物質和一些微量元素。污泥厭氧處理設施運行時通常只要控制溫度、產氣、攪拌、進泥、排泥等幾個環節即可，而在廢水的厭氧消化處理過程中，不僅要控制上述指標，更重要的是控制進水的pH值、CODcr，濃度、重金屬、有毒有機物等成分是否超標，還要及時控制和掌握各種營養成分的比例是否均衡等。

復合厭氧技術是在厭氧濾器(AnaerobicFilter)和上流式厭氧污泥床(UpflowAnaerobicSludgeBlanket)的基礎上開發的新型復合式厭氧流化床反應器。復合厭氧系統具有很高的生物固體停留時間（SRT）并能有效降解有毒物質，是處理高濃度有機廢水的一種有效的、經濟的技術。

    (9)足夠的電子受體：進水中的有機污染物——即可生物降解的CODcr，能作為厭氧微生物保持活性提供能量的電子供體。

    (10)足夠的電子供體：厭氧生物處理系統中擁有足夠量的C02或硫酸鹽作為甲烷菌生物反應的電子受體，C02還原生成CH4，硫酸鹽還原生成H2S。

厭氧消化方式

（1）消化溫度

污泥厭氧消化的溫度根據消化池內生物作用的溫度分為中溫消化和高溫消化。中溫消化，溫度一般控制在33～35℃，佳溫度為34℃。而高溫消化的溫度一般控制在55～60℃。

高溫消化比中溫消化分解速率快，產氣速率高，所需的消化時間短（氣量達到總產氣量90%時所需要的天數），消化池的容積小。高溫消化對寄生蟲卵的殺滅率可達90%以上。但高溫消化加熱污泥所消耗熱量大，耗能高。因此，只有在衛生要求嚴格，或對污泥氣產生量要求較高時才選用。

目前國內外常用的都是中溫消化池。中溫消化在國內外均已使用多年，技術上比較成熟，有一定的設計運行經驗。

（2）消化等級

污泥厭氧消化的等級按其消化池的串聯使用數量分為單級消化和二級消化。單級消化只設置一個池子，污泥在一個池中完成消化過程。而二級消化，消化過程分在兩個串聯的消化池內進行。一般，在二級消化的一級消化池內主要進行有機物的分解，只對一級消化池進行混合攪拌和加熱，不排上清液和浮渣。污泥在一級消化池進行主要分解后，排入二級消化池。二級消化池不再進行混合攪拌和加熱，使污泥在低于佳溫度的條件下完成進一部的消化。在二級消化的過程排上清液和浮渣。

單級消化的土建費用較??；可分解的有機物的分解率可達90％；由于不能在池內分離上清液，為減少污泥體積需要設濃縮池，另外以起到釋氣作用。二級消化的土建費用較高；有機物的分解率可略有提高，產氣率一般比單級消化約高10%；二級消化的運行操作比單級消化復雜。

為了減少污泥處理總的投資，二級消化的形式目前在國內及國外用的相對較少，一般均采用單級消化。

污泥穩定化處置的主要方式是什么?

    不論是好氧法還是厭氧法，只有25％～40％合成的生物量可以進一步生物降解，其余60％～75％的生物量只能采取焚燒或化學水解來進行*地解決。因此，為了減少污泥處理的麻煩，應當盡可能地采用剩余污泥量較少的污水處理工藝。污泥處理的優先順序是減容、利用、廢棄，對污泥已采用的處置方式有填埋、造肥等，利用方式有農用和用于園林綠化、花卉苗圃等，部分工業廢水水處理場采用焚燒方式處置污泥。

污泥處理與處置的目的主要有哪些方面?

    (1)減量化：減少污泥終處置前的體積，以降低污泥處理及終處置的費用。

    (2)穩定化：通過處理使容易腐化變臭的污泥穩定化，終處置后不再產生污泥的進一步降解，從而避免產生二次污染。

    (3)無害化：使有毒、有害物質得到妥善處理或利用，達到污泥的無害化與衛生化，如去除重金屬或滅菌等。

    (4)資源化：在處理污泥的同時達到變害為利、綜合利用、保護環境的目的，如產生沼氣等。

描述污泥特性的指標有哪些?

    (1)含水率與含固率。污泥的含固率和含水率之和是100％。

    (2)揮發性物質和灰分。污泥中的固體雜質含量可用揮發性物質和灰分來表示，前者代表污泥中所含有機雜質的數量，后者代表污泥中所含無機雜質的數量，兩者都是以污泥干重中所占百分比表示。

    (3)微生物。

    (4)有毒物質。

    (5)植物營養成分。多數污泥中還含有數量不等的氮、磷等植物營養成分，其含量往往超過馬糞等普通廄肥。

UASB 即上流式厭氧污泥床(Up-flow Anaerobic Sludge Bed)反應器，反應器工作時，污水 經過均勻布水進入反應器底部，顆粒污泥（污泥絮體）在上升的水流和氣泡作用下處于懸浮狀態。反應器下部是濃度較高的污泥床，上部是濃度較低的懸浮污泥層，有機物在此轉化為甲烷和二氧化碳氣體在反應器的上部有三相分離器，沼氣與水、污泥進入三相分離區分離，污泥回流入污泥區，沼氣收集利用，水溢流外排。UASB的COD負荷較高，反應器中污泥濃度高達100—150 g/L。

特點和優勢

COD去除效果高，可達50%～80%；

分離效果好，并考慮到泡沫和浮渣的影響及清除；

模塊式組裝結構，便于安裝，施工工期短；

采用工程塑料，防腐性能好，使用壽命長；

不會發生廢水短路等現象，防止酸敗的發生；

易觀察到進水管布水情況，當堵塞被發現后易被清除。

什么是膜生物反應器?其特點有哪些?

    膜生物反應器的英文是：Membrane Bioreactor，簡稱為MBR，是利用膜分離技術與普通活性污泥法相結合的型式，特點如下：

    (1)可以維持較高的生物量，MBR反應器中污泥濃度有時可以達到35g／L。污染物去除率高，裝置處理容積負荷大，處理出水水質良好，一般可以實現進水有機物的*礦化，出水中不含懸浮物SS，而且可以去除大部分細菌、病毒等，起到消毒作用，出水可以直接回用。

    (2)膜分離可以使微生物*截留在生物反應器內，實現反應器水力停留時間和污泥齡的*分離，使運行控制更加靈活、穩定，而且容易實現白控，操作管理方便。

    (3)有利于世代周期較長的微生物如硝化菌的生長和繁殖，系統可以實現較高的硝化率，同時可以提高難生物降解有機物的降解率。

    (4)MBR中生物量大，污泥負荷可以維持在較低水平，因而污泥產率遠低于普通活性污泥法，剩余污泥量較少。

    (5)MBR法能耗比普通活性污泥法高，而且膜分離組件在運行過程中容易受到污染，產水量下降，頻繁更換膜組件可以使運行成本上升。

    (6)污泥濃度過高會使反應混合液粘度升高，膜通量也會因此降低，氧的傳遞效率也會受到不利影響。