第第頁廢水生物處理技術(shù)廢水生物處理技術(shù)**節(jié)概論生物處理的目的是去除有機(jī)物植物性營養(yǎng)物以及通過生物絮凝去除膠體，同時(shí)也可以獲得能量和產(chǎn)品。其重要機(jī)理是微生物代謝。生物處理工藝廣泛應(yīng)用于城市污水和各類有機(jī)工業(yè)廢水處理。依照微生物對(duì)氧的需求，生物法分為好氧、厭氧（含缺氧）兩類；按微生物生長方式分為懸浮生長、固著生長、混合生長3類。還可以依照操作條件和用途分類。常用的好氧生物處理工藝包括：一般活性污泥法、氧化溝、間歇式活性污泥法、生物接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤以及曝氣生物濾池等。常用的厭氧生物處理工藝包括：水解酸化池、一般厭氧消化池、厭氧接觸法、厭氧濾池、升流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）、厭氧流化床以及EGSB反應(yīng)器、IC反應(yīng)器等。通常在廢水處理工程實(shí)踐中，往往是將厭氧、缺氧、好氧工藝進(jìn)行合理組合，以彌補(bǔ)不同處理方法的缺陷，達(dá)到理想的處理效果。A/O脫氮工藝、A/A/O同步脫氮除磷工藝等都是多種處理方法相結(jié)合的組合工藝。**節(jié)生物脫氮工藝廢水中的氮重要以氨氮和有機(jī)氮形式存在，通常不含或僅含有少量的亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。在未經(jīng)處理的廢水中，氮有可溶性的或顆粒狀的?？扇苄杂袡C(jī)氮重要以尿素和氨基酸的形式存在。一部份顆粒性有機(jī)氮在初沉池中可以去除。在生物處理過程中，大部分顆粒性有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成氨氮和其它無機(jī)氮?；钚晕勰喾ǎˋ/O工藝）是生物脫氮的重要形式。生物脫氮重要是靠一些專性**實(shí)現(xiàn)氮的形態(tài)轉(zhuǎn)化，*終生成無害的氮?dú)?，從水體中脫出。工藝原理1.氨化在氨化菌的作用下，有機(jī)氮化合物分解，轉(zhuǎn)化為NH3—N，以氨基酸為例，其反應(yīng)式為：RCHNH2COOH+O2→RCOOH+CO2+NH32.硝化生物硝化作用是利用化能自養(yǎng)微生物將氨氮氧化成硝酸鹽的一種生化反應(yīng)過程。硝化作用由兩類化能自養(yǎng)**參加，亞硝化單胞菌首先將氨氮NH3—N氧化成亞硝酸鹽NO2——N，硝化桿菌再將NO2——N氧化成穩(wěn)定狀態(tài)的硝酸鹽NO3——N。后一反應(yīng)較快，一般不會(huì)造成NO2—N的積累。反應(yīng)過程如下：**步，氨轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽：NH4++3/2O2→NO2—+2H++H2O—ΔEΔE=278.42kJ**步，亞硝酸鹽為硝酸鹽：NO2—+1/2O2→NO3—+2H+—ΔEΔE=72.58kJ這兩個(gè)過程都是釋放能量過程，亞硝酸鹽和硝酸菌就是利用這兩個(gè)過程釋放的能量來合成新**體和維持正常的生命活動(dòng)?？偡磻?yīng)式為：NH4++2O2→NO3—+2H++H2O—ΔEΔE=351kJ綜合氨氧化和細(xì)胞體合成反應(yīng)式如下：NH4++1.83O2+1.98HCO3—→0.02C5H7O2N+0.98NO3—+1.88H2+1.04H2O3.反硝化生物硝化工藝可去除廢水中的有機(jī)氮和氨氮，出水中的氮以硝酸鹽的形式存在，本工程中不僅要去除有機(jī)氮和氨氮還要去除硝酸鹽氮，因此必需在生物硝化工藝的基礎(chǔ)上采納生物反硝化工藝，即A/O工藝。生物反硝化系指污水中的硝酸鹽，在缺氧條件下，被微生物還原為氮?dú)獾纳磻?yīng)過程，參加這一生化反應(yīng)的微生物是反硝化**，這是一類大量存在于活性污泥中的兼性異養(yǎng)菌，如產(chǎn)堿桿菌、假單胞菌等菌屬均能均能進(jìn)行生物反硝化。在有氧存在的好氧狀態(tài)下，反硝化菌能進(jìn)行好氧生物代謝，氧化分解有機(jī)污染物，去除BOD5；在無分子氧但存在硝酸鹽的條件下，反硝化**能利用NO3—中的氧（又稱為化合態(tài)或硝態(tài)氧），連續(xù)分解代謝有機(jī)污染物，去除BOD5，并同時(shí)將NO3—中的氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。反硝化過程分兩步進(jìn)行：**步由硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，**步由亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為一氧化氮、氧化二氮和氮?dú)猓篘O3—→NO2—→NO→N2O→N2事實(shí)上這只是硝酸鹽還原的其中一個(gè)過程——異化過程。在異化過程的同時(shí)，還有一個(gè)同化過程，硝酸鹽轉(zhuǎn)化成氨氮用于細(xì)胞合成。在反硝化過程中要有含碳有機(jī)物作為該過程中的電子供體，碳源既可以是污水或細(xì)胞體內(nèi)碳源，也可以外部投加。以采納甲醇作為碳源，反應(yīng)過程如下：**步：6NO2—+2CO2+4H2O**步：6NO2—+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH—總反應(yīng)式為：6NO3—+5CH3OH→5CO2+3N2+7H2O+6OH—典型的同化作用反應(yīng)如下：3NO2—+14CH3OH+CO2+3H+→3C5H7O2N+19H2O同化作用和異化作用綜合反應(yīng)式為：NO2—+1.08CH3OH+CO2+H+→0.065C5H7O2N+0.47N2+2.44H2O+0.76CO2第三節(jié)MBR工藝一、原理MBR（膜生物反應(yīng)器）工藝的工作原理：首先通過活性污泥來去除水中可生物降解的有機(jī)污染物，然后采納膜將凈化后的水和活性污泥進(jìn)行固液分別。中空絲膜的孔徑在0.4μm左右，能夠截留住活性污泥以及絕大多數(shù)的懸浮物，取得清亮的出水。為了使得膜能夠連續(xù)長期穩(wěn)定的使用，在中空絲膜的下方以肯定強(qiáng)度的空氣不斷對(duì)膜進(jìn)行抖動(dòng)，既起到為生物氧化供氧作用，又防止活性污泥附著在膜的表面造成膜的污染。二、MBR工藝的優(yōu)點(diǎn)1.運(yùn)行管理便利傳統(tǒng)的好氧活性污泥處理工藝，會(huì)顯現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，使得系統(tǒng)不能正常運(yùn)行、出水不達(dá)標(biāo)。而污泥膨脹不會(huì)影響MBR系統(tǒng)的正常運(yùn)行和出水水質(zhì)，因此運(yùn)行管理極為便利。2.占地面積小傳統(tǒng)的活性污泥工藝的活性污泥濃度一般在3000～5000mg/l，而MBR工藝的活性污泥濃度一般在8000～12000mg/l，且不需生化沉淀池，故大大削減了占地面積和土建投資。3.處理水質(zhì)穩(wěn)定中空絲膜能夠截留幾乎全部的微生物，尤其是針