生物膜—活性污泥法聯(lián)合工藝

1、生物膜一活性污泥法聯(lián)合處理工藝的研究摘要：目前，生物膜法和活性污泥法在污水處理中運(yùn)用的很普遍，在我國乃至全世界都運(yùn)用的很廣泛，但單獨(dú)采用這兩種工藝存在著很多不足，所以目前越來越多的研究 者開始嘗試研究將兩種污水處理法結(jié)合起來處理污水，以此克服這兩種工藝的不足。本文主要介紹生物膜法與活性污泥法各自在污水處理中的原理及特點(diǎn)，通過對比生 物膜法和活性污泥法處理污水的優(yōu)缺點(diǎn)，到達(dá)研究生物膜法與活性污泥聯(lián)合處理工 藝在污水處理中的效果，進(jìn)而了解生物膜一活性污泥法聯(lián)合處理工藝的工藝特點(diǎn)。關(guān)鍵詞:生物膜法、活性污泥法、聯(lián)合處理工藝一、活性污泥法1、概念及特點(diǎn)廢水生物處理中微生物懸浮在水中的各種方法的統(tǒng)稱。因

2、懸浮的微生物群體呈泥花狀態(tài)，故名。一般指需氧活性污泥過程?；钚晕勰喾ㄊ且曰钚晕勰酁橹黧w的廢水生物處理的主要方法?；钚晕勰喾ㄊ窍驈U水中連續(xù)通入空氣，經(jīng)一定時間后因好氧性 微生物繁殖而形成的污泥狀 絮凝物。其上棲息著以菌膠 團(tuán)為主的微生物群，具有很強(qiáng)的吸附與氧化有機(jī)物的能力。2、流程與原理【11典型的活性污泥法是由曝氣池、沉淀池、污泥回流系統(tǒng)和剩余污泥排除系統(tǒng)組成。污水和回流的活性污泥一起進(jìn)入曝氣池形成混合液。從空氣壓縮機(jī)站送來的壓縮空氣，通過鋪設(shè)在曝氣池底部的空氣擴(kuò)散裝置，以細(xì)小氣泡的形式進(jìn)入污水中，目的是增加污水中的溶解氧含量，還使混合液處于劇烈攪動的狀態(tài)，呈懸浮狀態(tài)。溶解氧、活性污泥與污水互

3、相混合、 充分接觸，使活性污泥反應(yīng)得以正常進(jìn)行。污水處理按處理程度一般分為初級處理、二級處理、三級處理(深度處理)三個等級。初級處理是去除可沉降的懸浮物質(zhì)、懸浮油類和酸堿等物質(zhì)；二級處理是去除可降解的溶解性和初級處理沒有去除的懸浮、膠體有機(jī)物質(zhì)；三級處理是去除不可降解的有機(jī)物質(zhì)和溶解性的無機(jī)物質(zhì)?；钚晕勰喾ê推渌锾幚矸ǘ紝儆诙壧幚怼；钚晕勰喾ㄊ嵌壧幚碇刑幚硇Ч罡哂直容^成熟的方法，尤其對大量的污水處理。3、實(shí)踐中經(jīng)常出現(xiàn)的一些異?，F(xiàn)象和解決辦法加以總結(jié)(1) 活性污泥呈灰黑色，污泥發(fā)生厭氧反應(yīng)，污泥中出現(xiàn)硫細(xì)菌，出水水質(zhì)惡化。原 因：一是負(fù)荷量增高；二是曝氣不足；三是工業(yè)廢水的流入等。

4、措施：一是控制負(fù)荷量；二 是增大曝氣量；三是切斷或控制工業(yè)廢水的流人。(2) 污泥上浮的原因【2】，一是由于污泥顆粒挾帶氣體或油滴，密度減小而上浮。另一種情況是由于污泥被破碎，沉速減小而不能下沉，例如，表面曝氣機(jī)轉(zhuǎn)速過大，打碎污泥絮體，導(dǎo)致污泥上浮。發(fā)生污泥上浮后，應(yīng)暫停進(jìn)水，清除污泥，判斷原因，調(diào)整操作。對予 反硝化作用可采取的對策是降低二沉池中的停留時間，減少曝氣量和沉淀池進(jìn)水量，以減少池中污泥量。溶污泥沉降性能差，可適當(dāng)授加混凝劑或惰性物質(zhì)以改善沉淀性能，并降低曝氣機(jī)轉(zhuǎn)速。、生物膜法1、概念及特點(diǎn)生物膜法是利用附著生長于某些固體物表面的微生物（即生物膜）進(jìn)行有機(jī)污水處理的方法。生物膜是由

5、高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成 的生態(tài)系統(tǒng)，其附著的固體介質(zhì)稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為厭氣層、好氣層、附著水層、運(yùn)動水層。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機(jī)物，由好氣層的好 氣菌將其分解，再進(jìn)入?yún)挌鈱舆M(jìn)行厭氣分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生 物膜，如此往復(fù)以達(dá)到凈化污水的目的。2、原理【3】由于生活污水中含有大量的有機(jī)成分，生物膜法依靠固定于載體表面上的微生物膜來 降解有機(jī)物，由于微生物細(xì)胞幾乎能在水環(huán)境中的任何適宜的載體表面牢固地附著、生長和繁殖，由細(xì)胞內(nèi)向外伸展的胞外多聚物使微生物細(xì)胞形成纖維狀的纏結(jié)結(jié)構(gòu)，因此生物膜通常具

6、有孔狀結(jié)構(gòu)，并具有很強(qiáng)的吸附性能。生物膜法具有運(yùn)行費(fèi)用低廉、管理方便的特點(diǎn)，對進(jìn)水的水質(zhì)與水量變化有著很強(qiáng)的適應(yīng)能力，克服了活性污泥法中污泥絲狀膨脹的缺點(diǎn)，剩余污泥量也有了顯著的減少。但是與活性污泥法相比，生物膜法對環(huán)境溫度的要求較高，氣溫過高或過低都會影響生物膜的活 性，引起生物膜的壞死和脫落。另外 ，由于生物膜需要附著在濾料上才能夠?qū)ξ鬯鸬絻艋?作用，因此載體的比表面積對生物膜處理的效果有著很大的影響，如果選用的濾料比表面積達(dá)不到要求，想要達(dá)到預(yù)期的處理效果就需要增加處理池的面積，使投資費(fèi)用增大。生物膜法中使用的濾料屬于消耗品，需要對其進(jìn)行周期性的更新 ，增大了運(yùn)行期間的管理費(fèi)用。同時，

7、生物膜法對工藝設(shè)計和運(yùn)行條件的要求較為嚴(yán)格，一旦發(fā)生問題，便會引起濾料的破損和堵塞，降低出水的水質(zhì)。3、影響生物膜工作性能的三個重要指標(biāo)（以生物濾池為例）。一是水力負(fù)荷：單位面積濾池或單位體積濾料每天所能處理的廢水量，包括水力表面 負(fù)荷和水力何種負(fù)荷；二是 BOD負(fù)荷：單位時間供給單位體積濾料的BOD量，城市污水極限值分低負(fù)荷（0.150.3），高負(fù)荷（0.81.2）；三是毒物負(fù)荷：單位濾料每天所能承受毒 物的量。三、活性污泥法和生物膜法比較 1. 活性污泥法優(yōu)缺點(diǎn)。長期以來，城市生活污水的二級生物處理多采用活性污泥法，它是當(dāng)前世界各國應(yīng)用最廣的一種二級生物處理工藝，具有以下幾個特點(diǎn)：一是采用

8、傳統(tǒng)的活性污泥法，往往基建費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)高，能耗大，管理較復(fù)雜，易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象；工藝設(shè)備不能滿足高效低耗的 要求。二是隨著污水排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷嚴(yán)格，對污水中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的排放要求較高，傳統(tǒng)的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主,往往需要將多個厭氧和好氧反應(yīng)池串聯(lián)，形成多級反應(yīng)池， 通過增加內(nèi)循環(huán)來達(dá)到脫氮除磷的目的，這勢必要增加基建投資的費(fèi)用及能耗，并且使運(yùn)行管理較為復(fù)雜。三是活性污泥法產(chǎn)生大量的剩余污泥，需要進(jìn)行污泥無害化處理，增加了投資。2. 生物膜法優(yōu)缺點(diǎn)。生物膜法也是城市污水二級生物處理的一種常用方法，與活性污泥法相比具有以下特點(diǎn)：一是生物膜對污水水質(zhì)、水量的變化有較強(qiáng)的

9、適應(yīng)性，管理方便，不會發(fā)生污泥膨脹。 二是微生物固著在載體表面、世代時間較長的微生物也能增殖，生物相對更為豐富、穩(wěn)定， 產(chǎn)生的剩余污泥少。三是能夠處理低濃度的污水。另外，生物膜法的不足之處在于生物膜載 體增加了系統(tǒng)的投資；載體材料的比表面積小，反應(yīng)裝置容積有限、空間效率低，在處理城市污水時處理效率比活性污泥法低；附著于固體表面的微生物量較難控制，操作伸縮性差；靠自然通風(fēng)供氧，不如活性污泥供氧充足，容易產(chǎn)生厭氧。四、新型聯(lián)合工藝1、原理【5】活性污泥和生物膜組合的污水處理工藝中，是向活性污泥曝氣池中投放懸浮型材料所制成的微生物生長載體，利用懸浮物生長的活性泥和附著生長的生物膜構(gòu)成一個綜合處理污水

10、的微生物體系，以此去除水中的有機(jī)物污染。此種工藝豐富了微生物類型，生物膜和活性污 泥共同作用發(fā)揮其各種的優(yōu)勢，處理效果較好。同時利用有機(jī)物作為生物膜生長的資源，讓生物池中的活性生物也大量的增加，以此提高了整個系統(tǒng)的抗沖擊能力，在運(yùn)行過程中利用系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)適，還可以提高其脫氧和除磷的能力，提高了出水的水質(zhì)指標(biāo)。2、類型工藝形式包括活性生物濾池、生物濾池一活性污泥法串聯(lián)處理工藝、懸浮濾料活性污泥 法。3、優(yōu)點(diǎn)【7】聯(lián)合工藝主要有兩類，一類是復(fù)合方式聯(lián)合工藝（簡稱復(fù)合工藝），另一類為串聯(lián)方式聯(lián)合工藝（簡稱串聯(lián)工藝）。復(fù)合工藝的典型方式是往活性污泥曝氣池中投加懸浮型填料作為 微生物附著生長的載體，使反

11、應(yīng)器內(nèi)懸浮生長的活性污泥與附著生長的生物膜共同作用，去除污水中有機(jī)污染物，因此工藝組成模式單一。串聯(lián)工藝主要是針對處理污水的水質(zhì)特征、 處理深度要求，合理地將生物膜法與活性污泥法分單元串聯(lián)結(jié)合起來。串聯(lián)工藝的組合方式靈活多變：串聯(lián)級數(shù)可以是兩級，也可以多級；串聯(lián)次序可以先生物膜法，后活性污泥法， 也可以是相反的。串聯(lián)方式可以使污染負(fù)荷在生物膜工藝和活性污泥工藝之間合理的分配， 更能發(fā)揮它們各自的優(yōu)點(diǎn)，因此在高濃度工業(yè)廢水處理中被廣泛應(yīng)用。|生物膜/活性污泥聯(lián)合工藝是把活性污泥法與生物膜法相結(jié)合的一種污水生物處理技 術(shù)。它一方面利用生物膜法的污染負(fù)荷高的特點(diǎn)減少構(gòu)筑物體積，降低投資；另一方面利用

12、活性污泥法的固液充分接觸特點(diǎn)，大大提高有機(jī)污染物的去除效率，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定良好。五、總結(jié)活性污泥法與生物膜法在污水處理中運(yùn)用很廣泛，但這兩種工藝單獨(dú)處理存在著不足，而生物膜一活性污泥法聯(lián)合處理工藝不但可以有效地克服這兩種工藝的不足，而且處理效果更好，能節(jié)省更多的財力物力。以后生物膜一活性污泥法聯(lián)合處理工藝這種新型工藝將運(yùn)用的越來越廣泛。參考文獻(xiàn)【1】李漢昭編活性污泥法概述北京市：中國建筑工業(yè)出版社 ，1977.【2】張艷.活性污泥法應(yīng)用中的問題與對策J.節(jié)能與環(huán)保，2004,（第11期）.【3】尹向東.關(guān)于生物膜法技術(shù)在污水處理中的有效應(yīng)用 J.科技創(chuàng)業(yè)家,2013,（第6期）. 【4】陳燕飛.污