一體化無動力污水處理設備

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什么叫固定床、連續床?各有什么特點?
    固定床是指水在交換床中不斷流過，進行離子交換，而床內樹脂層則處于靜止狀態的離子交換床。
    連續床是指交換床中的樹脂層在運行中處于“流動"狀態。
   固定床工藝有兩個缺點。一是所用樹脂量大，利用率低。因為交換床在運行時，只有工作層樹脂在工作，其余大部分樹脂則經常充當“支撐”，而且當床內樹脂需要再生前，其上部樹脂已呈失效狀態。二是固定床的運行不是連續的，是呈周期性的，從落床到再生合格前的這段時間不能供水，所以需要備用交換床。
    從目前使用情況看，固定床工藝應用時間較長，工藝和技術都比較成熟，而且對水質的適應性強，樹脂的損耗也比較小。所以固定床工藝仍是目前化學水處理的方法。

    連續床樹脂用量較固定床少1／2—1／3左右，而且連續床工藝的運行、再生、清洗可在不同設備中進行，因此不需要備臺。但連續床對水質適應能力較差，樹脂磨損嚴重，單臺產水量少，所以在動力鍋爐水處理中應用較少。
固定床又稱填充床反應器，裝填有固體催化劑或固體反應物用以實現多相反應過程的一種反應器。固體物通常呈顆粒狀，粒徑2～15mm左右,堆積成一定高度（或厚度）的床層。床層靜止不動，流體通過床層進行反應。它與流化床反應器及移動床反應器的區別在于固體顆粒處于靜止狀態。固定床反應器主要用于實現氣固相催化反應，如氨合成塔、二氧化硫接觸氧化器、烴類蒸汽轉化爐等。用于氣固相或液固相非催化反應時，床層則填裝固體反應物。涓流床反應器也可歸屬于固定床反應器，氣、液相并流向下通過床層，呈氣液固相接觸。

一體化無動力污水處理設備
    用于離子交換反應的設備叫離子交換床。
    根據交換床運行方式的不同可將離子交換床分為下面幾種方式：
    單層床是指床內只裝填一種離子交換樹脂。
    雙層床是指床內裝填兩種離子交換樹脂。
    固定床是離子交換樹脂在相對靜止的條件下運行的交換床，并且制水和再生是在同一床子中進行。
    連續床是離子交換劑在動態條件下運行的交換床。制水和再生是在不同的設備中進行。
早在1850年就發現了土壤吸收銨鹽時的離子交換現象,但離子交換作為一種現代分離手段,是在20世紀40年代人工合成了離子交換樹脂以后的事。離子交換操作的過程和設備，與吸附基本相同，但離子交換的選擇性較高，更適用于高純度的分離和凈化。 
    目前，離子交換主要用于水處理(軟化和純化)；溶液（如糖液）的精制和脫色；從礦物浸出液中提取鈾和稀有金屬；從發酵液中提取抗生素以及從工業廢水中回收貴金屬等。
    CASS工藝
    循環式活性污泥法(CyclicActivatedSlud-geSystem, CASS)污水處理工藝是在ICEAS的基礎上開發出來的，是一體化R工藝的一種新的變形工藝。在運作方式上，沉淀階段不進水，排水穩定性得到保障。該工藝是利用不同微生物在不同負荷條件下生長速率差異和脫氮除磷機理，將生物選擇器與傳統R反應器相結合的產物。
    運行中的CASS一般分為三個區:一區為微生物選擇區;二區為預反應區;三區為主反應區;各區容積之比一般為1:5:30。污水首*人選擇區，與來自主反應區的混合液(20%一30%)混合，經過厭氧反應后進人主反應區。CASS工藝綜合了推流式活性污泥法的初始反應條件和*混合活性污泥法的優點，而且流程簡單，土建和設備投資小;能很好地緩沖進水水質、水量波動，運行靈活;硝化、反硝化進行充分，達到了很好的脫氮除磷效果;有利于絮凝性細菌生長，并可提高污泥活性，使其快速去除廢水中溶解性易降解基質，進一步有效抑制絲狀菌的生長和繁殖。

3.4 DAT一IAT工藝
    DAT一IAT工藝(DemandAerationTank&lntennlttentA0r8tionTank )是R污水處理工藝的另一種變形工藝。該工藝由需氧池和間歇曝氣池組成，DAT池連續進水，連續曝氣(也可間歇曝氣)，其出水連續流人TAT池，在IAT池完成反應、沉淀、洋水等工序。IAT也是連續進水，但間歇曝氣，處理水和剩余污泥均由IAT排出。DAT一IAT工藝操作由進水階段、反應階段、沉淀階段、港水階段和閑置階段等5個階段組成。DAT一IAT法采用廢水經DAT池的初步生化處理后進人IAT池，由于連續曝氣起到了水力均衡作用，提高了整個工藝的穩定性，進水工序只發生在DAT池，排水工序只發生在IAT池，使整個反應器的生化統的可調節性進一步增強，有利于提高難降解有機物的去除率。得到連續使用。
生物強化處理工藝是指向生化處理系統中投加高效菌種或載體,以提高系統中的微生物活性或濃度、強化生化處理效果的一種有效手段。冬季向系統投加在篩選馴化的耐冷菌或經固定化處理的耐冷菌等,通過高效菌種的直接作用或共代謝作用可實現對低溫污水的強化處理。投菌活性污泥法是近十幾年國外發展起來的一種生物強化技術 ,它不僅增加了曝氣池內缺少的細菌,在流入污水水質不變的條件下增加微生物的氧化作用,且當污水水質改變、環境變異時,微生物仍能保持活性,提高耐沖擊負荷和處理效果,改善出水水質。

主要設備:無菌操作臺、生化培養箱、顯微鏡、全恒溫振蕩培養箱、紫外可見分光光度計、回流裝置和氨氮蒸餾裝置等。
耐冷活性污泥污水處理能力評價自制小試裝置如圖1 所示,包括1 個空氣泵,3 個蠕動泵,體積均為4 L 的廢水池(裝人工污水)、反應池(裝活性污泥并進行曝氣) 和沉淀池(裝處理后的污水并可回流污泥)各1 個。
 實驗方法
1. 3. 1 耐冷菌的富集培養與分離
將采集的泥樣用LB 培養基于15 ℃ 搖床150 r·min - 1 富集培養7 d,再用平板稀釋法和平板劃線法進行菌種分離純化,將多次純化后的單菌株移入斜面備用?；旌夏屠渚蜏伛Z化及污水處理能力測定
由實驗確定各單菌株的*混合比例,然后將*混合比的混合菌低溫培養,逐漸加入滅菌的人工污水1( 每3 d 一次) 直至培養液全部替換為人工污水。然后將其與采集來的適量活性污泥混合注入到小型污水處理裝置的反應池中,加入人工污水1 至污泥質量濃度為2 000 mg·L - 1 左右,人工污水1 的碳源極易被微生物利用,使微生物迅速增殖。在廢水池中加入人工污水2,人工污水2 的用途是模擬城市生活污水。設定系統初始溫度為15 ℃ ,流量0. 15 L·h - 1 ,控制曝氣量使OD 值保持在2. 5 ~ 3. 0 之間。每天將沉淀池中的污泥* 回流到反應池,直到出水COD 值穩定之后沉淀池污泥50% 回流。

活性污泥的降溫馴化過程分為3 個階段,馴化溫度先后從15 ℃ 降到10 ℃ ,再從10 ℃ 降到5 ℃ ,每一階段都定時測定活性污泥的污水處理效果。第1 階段從活性污泥的培養開始,當反應池中出現原生動物且曝氣呈茶褐色時開始計時,此時的實驗條件為流量0. 30 L·h - 1 ,溫度15 ℃ ,并始終維持反應池污水體積為4 L,污泥的質量濃度大約在2 500 ~ 4 000 mg·L - 1 之間;第2 和第3 階段僅改變溫度條件對活性污泥進行降溫馴化。每天定時測定進出污水的COD 和氨氮值,直到出水COD 和氨氮達到穩定狀態為止。在第3 階段測定5 ℃ 條件下耐冷菌污水處理效果的同時,以成都市龍泉驛區的平安污水處理廠非耐冷菌為對照在同樣條件下進行實驗,比較兩者在低溫下的污水處理能力是否有顯著差異。

    每個階段的出水COD 和氨氮值均隨著運行時間的延長而逐漸減小,直至zui后達到穩定狀態,同時兩者的去除率則相應增大并達到穩定。第1 階段是活性污泥形成階段,該階段前4 d,COD 和氨氮的去除率都不高,尤其是氨氮的去除率呈負值。這是由于在第1 階段開始時活性污泥沒有*形成,微生物量還不夠多,硝化和亞硝化作用較弱 ,使得人工污水2 中的大量和蛋白胨被分解成氨氮且未被及時降解去除,從而增加了出水氨氮含量,造成第1 階段前4 d 的氨氮去除率為負,但在第4 天以后,亞硝化和硝化作用增強,有機氮分解產生的氨氮被大量去除,出水氨氮去除率變為正,氨氮量逐漸減少直至穩定。
    第2 階段的降溫對COD 的去除效果影響較大,即從第1 階段過渡到第2 階段時COD 的去除率大幅度減小,而降溫對氨氮去除效果的影響除了過渡期的強烈波動外,還表現在穩定期氨氮去除率較第1 階段降低了許多。第3 階段溫度從10 ℃ 降到5 ℃ ,此次降溫對活性污泥污水凈化效果的影響相對較小,僅造成了小幅波動,說明該污水處理系統逐漸趨于穩定,抗*力得到了增強, 但值得注意的是,穩定時期的COD 和氨氮的去除率比15 ℃ 時有所降低,說明降溫確實降低了微生物的生物活性并影響了其代謝速率,zui終導致活性污泥的污水凈化效率有所降低。