1、活性污泥法和生物膜法的優缺點:
活性污泥法和生物膜法一樣,同屬好氧生物處理方法。但活性污泥法是依靠曝氣池中懸浮流動著(zhe)的活性污泥來分解有機物的,而生物膜法則上要依靠固著(zhe)於(yú)載體表面的微生物膜來淨化有機物。
下面以活性污泥法爲參(cān)照,比較它們之間的優缺點(diǎn):
(1)生物膜法優點:
①固著(zhe)於(yú)固體表面上的生物膜對廢水水質、水量的變化有較強的适應性,操作穩定性好。
②不會(huì)發(fā)生污泥膨脹,運轉管理較方便。而活性污泥法則容易發(fā)生污泥膨脹。
③由於(yú)微生物固著(zhe)於(yú)固體表面,即使增殖速度慢的微生物也能生長繁殖。而在活性污泥法中,世代期比停留時間長的微生物被排出曝氣池,因此,生物膜中的生物相更爲豐富,且沿水流方向膜中生物種群具有一定分布。
④同高營養級的微生物存在,有機(jī)物代謝對(duì)較多的轉移爲能源,合成新細胞即剩餘污泥量較少。
⑤採(cǎi)用自然通風(fēng)供氧。
(2)生物膜法缺點:
①活性生物難以人爲控制,因而在運行方面靈(líng)活性較(jiào)差。而活性污泥法運行比較(jiào)方便靈(líng)活。
②由於(yú)載體材料的比表面積小,故設備(bèi)容積負荷有限,空間效率較低。而且需要較多的載體填料和支撐結構,通常基建投資超過活性污泥法。
③處(chù)理出水往往含有較大的脫落的生物膜片,使得出水澄清度降低。而活性污泥法在正常情況下獲(huò)得比較好的澄清水。
2、好氧與厭氧優缺點,使用條件
(1)厭氧生物處(chù)理與好氧生物處(chù)理相比,優點(diǎn)如下:
①無須充氧,運行能耗大大降低,而且能将有機(jī)污染物轉化成沼氣(qì)加以利用。
②污泥産(chǎn)生量很少,剩餘污泥處(chù)理費用低,産(chǎn)酸菌污泥産(chǎn)率爲0.15-0.34kg(VSS)/[kg(COD)],産(chǎn)甲烷菌污泥産(chǎn)率爲0.03kg(VSS)/[kg(COD)]左右,而好氧微生物污泥産(chǎn)率可達0.25 -0.6kg(VSS)/[kg(COD)]。
③适於(yú)處(chù)理難降解的有機廢水,或者作爲高難降解有機廢水的預處(chù)理工藝,以提高其可生化性和後續好氧處(chù)理工藝的處(chù)理效果。
④厭氧過(guò)程和好氧過(guò)程的串聯(lián)配合使用,可以起到脫氮除磷的作用。
⑤對(duì)營養物的需求量小。一般認爲,好氧處(chù)理氮和磷的需求量爲BOD:N:P=100:5:1,而厭氧處(chù)理爲(350-500):5:1。有機廢水一般已含有一定量的氮和磷及多種微量元素,因此厭氧處(chù)理可以不添加或少添加營養鹽。
6.耐沖(chōng)擊負荷能力強。厭氧處理污泥濃度高,能承受較大的濃度變(biàn)化和水質變(biàn)化。
7.規模靈活。厭氧處理系統規模靈活,可大可小,設備(bèi)簡單,易於(yú)制作。
(2)厭氧生物處(chù)理與好氧生物處(chù)理相比,缺點(diǎn)如下:
①厭氧方法雖然負荷高、去除有機物的量與進液濃度高,但其出水COD高於(yú)好氧處(chù)理,原則上仍需要後處(chù)理才能達到較高的排水标準。
②厭氧微生物對有毒物質較爲敏感,因此,對於(yú)有毒廢水性質瞭(le)解的不足或操作不當在嚴重時可能導緻反應器運行條件的惡化。
③厭氧反應器初次啓動(dòng)過(guò)程緩慢,一般需要8-12周時間。
(3)厭氧生物處理與好氧生物處理相比,優點如下:
①無須充氧,運行能耗大大降低,而且能将有機(jī)污染物轉化成沼氣(qì)加以利用。
②污泥産(chǎn)生量很少,剩餘污泥處(chù)理費用低,産(chǎn)酸菌污泥産(chǎn)率爲0.15-0.34kg(VSS)/[kg(COD)],産(chǎn)甲烷菌污泥産(chǎn)率爲0.03kg(VSS)/[kg(COD)]左右,而好氧微生物污泥産(chǎn)率可達0.25 -0.6kg(VSS)/[kg(COD)]。
③适於(yú)處(chù)理難降解的有機廢水,或者作爲高難降解有機廢水的預處(chù)理工藝,以提高其可生化性和後續好氧處(chù)理工藝的處(chù)理效果。
④厭氧過(guò)程和好氧過(guò)程的串聯(lián)配合使用,可以起到脫氮除磷的作用。
⑤對(duì)營養物的需求量小。一般認爲,好氧處(chù)理氮和磷的需求量爲BOD:N:P=100:5:1,而厭氧處(chù)理爲(350-500):5:1。有機廢水一般已含有一定量的氮和磷及多種微量元素,因此厭氧處(chù)理可以不添加或少添加營養鹽。
6.耐沖(chōng)擊負荷能力強。厭氧處理污泥濃度高,能承受較大的濃度變(biàn)化和水質變(biàn)化。
7.規模靈活。厭氧處理系統規模靈活,可大可小,設備(bèi)簡單,易於(yú)制作。
(4)厭氧生物處理與好氧生物處理相比,缺點如下:
①厭氧方法雖然負荷高、去除有機物的量與進液濃度高,但其出水COD高於(yú)好氧處(chù)理,原則上仍需要後處(chù)理才能達到較高的排水标準。
②厭氧微生物對有毒物質較爲敏感,因此,對於(yú)有毒廢水性質瞭(le)解的不足或操作不當在嚴重時可能導緻反應器運行條件的惡化。
③厭氧反應器初次啓動(dòng)過(guò)程緩慢,一般需要8-12周時間。
3、圖示A2/O法同步脫氮除磷工藝流程,並(bìng)簡(jiǎn)述各部分作用
厭氧反應器:除磷菌在這裏(lǐ)完成釋放磷和攝取有機(jī)物。
缺氧反應器:本段主要功能是脫氮,硝态氮是通過(guò)内循環(huán)由好氧池送來的,循環(huán)的混合液較大,一般爲2倍的進水量。
好氧反應器:混合液由缺氧反應器進(jìn)入好氧反應器—曝氣池,這一反應器是多功能的,去除BOD,硝化和吸收磷等反應都在這裏(lǐ)進(jìn)行
沉澱(diàn)池:進行泥水分離,上清液作爲處(chù)理水排放,沉澱(diàn)污泥的一部分回流厭氧池,另一部分作爲剩餘污泥排放。
A2/O優缺點:
優點:
①流程簡單(dān),總停留時間(jiān)較短;
②厭氧(缺氧)好氧交替運行,不宜絲(sī)狀菌增殖繁衍,污泥膨脹可能性極(jí)小;
③無(wú)須投藥和外加碳源,運行費(fèi)用低;
缺點(diǎn): ①沉澱(diàn)池污泥停留時間不宜太短;
②脫(tuō)氮除磷效果不是很好。
4、論述A/O工藝分别用於脫氮和除磷的過程及特點
污水、回流污泥同時進入系統之首的缺氧池(A),與此同時,後續反應器内已進行充分反應的消化液的一部分也回流到缺氧池(稱消化液回流或内循環)。缺氧池内的反硝化細箘以污水中的有機物爲電子供體,以回流液中的硝酸鹽(或亞硝酸鹽)爲電子手提進行“無氧呼吸”,将回流液中硝态氮還原成氮氣釋放出來,完成反硝化過程;之後,混合液進入好氧池,硝化細箘吧污水中的氨氮氧化成硝酸鹽氮,再向缺氧池回流,爲脫氮做好必要的準備(bèi)。缺氧池好氧池微生物互補相混,各自始終處於(yú)相對於(yú)好生态環境中。
優點(diǎn):流程簡單(dān),無須外加碳源,故基建費用及運行費用較低。
缺點(diǎn):出水中含一定濃度的硝酸鹽,在沉澱(diàn)池中有可能發生反硝化反應,造成污泥上浮,影響出水水質。
污水與含磷回流污泥(含聚磷菌)同步進入厭氧池,聚磷菌在厭氧的不利條件下,将菌體内積累的磷分解、釋放,並(bìng)攝取有機物。然後,污水混合液進入曝氣池,在好氧條件下,聚磷菌可過量吸磷,同時污水中大部分有機物也在該(gāi)池内得到氧化降解。BOD5的去除率大緻與一般的活性污泥系統相同,磷的去除率較高。
優點:工藝流程簡單(dān),即不需要投藥,也無需考慮内循環,故基建費用及運行費用較低,而且由於(yú)無内循環的影響,厭氧池能夠保持良好的厭氧狀态。
缺點(diǎn):該工藝的除磷率難以進一步提高,同時在沉澱(diàn)池内容易磷的釋放現象。
5、試比較(jiào)臭氧、液氯和二氧化氯三種清潔方法的特點(diǎn)
(1)臭氧氧化法:臭氧是一種強氧化劑,它在水處理中可用於脫色、除味、除臭、清潔、除鐵、除錳、除有機物等。臭氧氧化法具有去除有機物、無機物和殺箘效果好、不産生二次污染並(bìng)可增加水中溶解氧、原料(空氣)制備取用方便等優點,因此,該法日益廣泛地用於水處理中。但目前臭氧氧化法也存在著(zhe)臭氧制備成本高、發生設備效率低和耗電量大的缺點。
(2)氯氧化法:常用氯系清潔劑有氯、次氯酸鈉、次氯酸鈣(gài)等。它們的殺箘機制基本相同,主要靠水解産(chǎn)物次氯酸起作用。
清潔處理時加氯量的控制視原水水質和清潔要求不同而異。水中的加氯量可分爲需氧量和餘氯兩部分,需氧量是用於(yú)滅活水中微生物、氧化有機物和無機還原性物質等所消耗的氯量,當水中餘氯爲遊離态餘氯時,清潔過程迅速,並(bìng)能同時除臭和脫色;當餘氯爲化合态餘氯時,清潔作用緩慢但持久,氯味較輕。
(3)二氧化氯氧化法:二氧化氯一般隻起氧化作用,不起氯化作用,因此,它本身不與水中雜質形成三氯甲烷等二次污染物,與加氯清潔相比危害要小得多。二氧化氯也不與氨反應,在pH爲6-10時的殺箘效率幾乎不受pH的影響。其清潔能力次於(yú)臭氧但高於(yú)氯。這種清潔劑與臭氧相比,其優越之處在於(yú)它有剩餘清潔效果。但二氧化氯的主要還原産(chǎn)物ClO2 –對人體有毒,二氧化氯處理有機廢水的少量氯代有機物對人體長期的生理效應。因此,用二氧化氯處理後,再用活性炭吸附處理。
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