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小型污水處理設施
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小型污水處理設施
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活性污泥及活性污泥法的概念
向生活污水中注入空氣進行曝氣，并持續一段時間后，污水中即生成一種絮凝體，是一種黃褐色的絮絨顆粒狀，主要是有大量繁殖的微生物群體構成，它易于沉淀分離，并使污水得到澄清，這就是活性污泥。利用污水中的有機質為基質，在DO(溶氧)存在的條件下，即人工充氧條件下，對污水和各種微生物群體進行連續混合培養，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有機污染物，然后使污泥與水分離，大部分污泥再回流到曝氣池，多余部分則排出活性污泥系統。該方法的運行條件要求具有良好的活性污泥和充足的氧，具有較大的比表面20~100cm2/mL，99%以上含水率。
活性污泥法處理污水的原理及流程
活性污泥法的基本原理：向生活污水中不斷注入空氣，維持水中足夠的溶解氧，一段時間后污水中形成一種絮凝體—活性污泥，其由大量繁殖的微生物構成，易于沉淀分離，使污水澄清。活性污泥法就是以懸浮在水中的活性污泥為主體，在微生物生長有利的環境條件下和污水充分接觸，使污水凈化。其主要構筑物是曝氣池和二次沉淀池。需處理的污水和回流性污泥一起進入曝氣池，成為懸浮混合液，沿曝氣池注入壓縮空氣曝氣，使污水與活性污泥充分混合，并供給混合液足夠的溶解氧。這時污水中的有機物被活性污泥中的好氧微生物分解，然后混合液進入二沉池，活性污泥與水澄清分離，部分活性污泥回到曝氣池，繼續進行凈化過程，澄清的水排放。由于處理過程中活性污泥不斷增長，部分剩余污泥從系統中排出，以維持系統穩定[3-4]。
生物膜法的概念
生物膜法模擬了自然界中土壤自凈的一種污水處理法，使游離態的微型動物，通過吸附作用附著在濾料或某些載體上，如天然材料(如卵石)、合成材料(如纖維)，在那里生長繁育，并形成膜狀生物污泥生物膜。污水與生物膜接觸，污水中的有機污染物作為營養物質，為生物膜生的微生物所攝取，污水得到凈化，微生物自身也得到繁殖增殖。生物膜表面積增大，可為微生物提供較大的附著表面，有利于加強對污染物的降解。
生物膜法中的微生物
生物膜中微生物群體包括好氧菌、厭氧菌和兼性菌，其中有真菌、藻類、原生菌以及蚊蠅的幼蟲等較高等的動物，在生物濾池中兼性菌常占優勢。無色桿菌屬、假單孢菌屬、產黃菌屬以及產堿桿菌屬等是生物膜中常見的細菌。在生物黏層內，微生物生長條件差，常會出現絲狀浮游球衣細菌和白硫菌屬，在濾池較低部位還存在著硝化菌，如亞硝化單孢菌屬和硝化菌屬。若生物濾池中pH值較低，則真菌起到重要的作用。在濾池頂部有陽光照射處常有藻類生物。藻類一般不直接參與廢物降解，只是通過光合作用向生物膜提供氧，但若太多則會堵塞濾池，不利于操作。在生物膜濾池中原生動物和一些較高等的動物均以細菌為食物，它們起著控制細菌群體數量的作用，能促使細菌群體以較高速率產生新細胞，有利于污水凈化。
膜組件放置方式膜生物反應器可分為：一體式和分體式膜生物反應器;按照是否需氧可分為：需氧和厭氧兩種類型膜生物反應器。
分體式把生物反應器與膜組件分別放置，混合液經泵壓進入膜組件，在壓差作用下液體透過膜形成系統出水，活性污泥被膜截留回流到生物反應器內。
一體式是將膜組件放置于反應器中，通過真空泵抽吸或自然虹吸得到過濾液，清洗膜所需的錯流是空氣攪動所產生，空氣加入于膜的正下方，混合液伴隨氣流向上，膜表面形成混合液剪切力，減少膜表面物質沉降，從而減低膜的污染。一體式膜生物反應器，其工藝是常規污水生物降解技術與膜分離過濾技術的結合。有機污水在經生物降解后，利用微濾膜或超濾膜完成污水的固液分離，達到污水的凈化。
膜組件在這里的作用是取代常規污水處理工藝中的二沉池、沉降過濾單元，使水力停留時間和污泥齡不再關聯，可保證出水的穩定和水質的優良。一體式優點是占地面積少，低能耗，可模塊化建設成系列能力的污水處理站或污水處理廠。
需氧膜生物反應器主要應用在城市和工業污水處理上，可實現城市污水處理水資源回收利用，在工業中可去除特定污染物，如處理工業含油脂類的廢水。