寧夏MBR膜地埋式污水處理設(shè)備
生物膜法是一種高效的廢水處理方法,具有污泥量少,不會引起污泥膨脹,對廢水的水質(zhì)和水量的變動具有較好的適應(yīng)能力,運(yùn)行管理簡單等特點(diǎn)。生物膜法是使微生物附著在載體表面上并形成生物膜,當(dāng)污水流經(jīng)載體表面時(shí),污水中的有機(jī)物及溶解氧向生物膜內(nèi)部擴(kuò)散。膜內(nèi)微生物在有氧存在的情況下對有機(jī)物進(jìn)行分解代謝和機(jī)體合成代謝,同時(shí)分解的代謝產(chǎn)物從生物膜擴(kuò)散到水相和空氣中,從而使廢水中的有機(jī)物得以降解。
活性污泥法和生物膜法的區(qū)別不僅僅是微生物的懸浮與附著之分,更重要的是擴(kuò)散過程在生物膜處理系統(tǒng)中是一個必須考慮的因素。在生物膜反應(yīng)器中,有機(jī)污染物、溶解氧及各種必須的營養(yǎng)物質(zhì)首先要從液相擴(kuò)散到生物膜表面,進(jìn)而進(jìn)到生物膜內(nèi)部,只有擴(kuò)散到生物膜表面或內(nèi)部的污染物才有可能被生物膜內(nèi)微生物分解與轉(zhuǎn)化,終形成各種代謝產(chǎn)物。另外,在生物膜反應(yīng)器中,由于微生物被固定在載體上,從而實(shí)現(xiàn)了SRT與HRT(水力停留時(shí)間)的分離,使得增殖速率慢的微生物也能生長繁殖。因此,生物膜是一穩(wěn)定的、多樣的微生物生態(tài)系統(tǒng)。
1. 生物膜的形成原理
生物膜的形成過程是微生物吸附、生長、脫落等綜合作用的動態(tài)過程。
首先,懸浮于液相中的有機(jī)污染物及微生物移動并附著在載體表面上;然后附著在載體上的微生物對有機(jī)污染物進(jìn)行降解,并發(fā)生代謝、生長、繁殖等過程,并逐漸在載體的局部區(qū)域形成薄的生物膜,這層生物膜具有生化活性,又可進(jìn)一步吸附、分解廢水中有機(jī)污染物,直至后形成一層將載體*包裹的成熟的生物膜。
微生物膜的形成通常經(jīng)歷載體表面改良、可逆附著、不可逆附著、生物膜形成四個階段,具體描述如下:
微生物在載體上的掛膜可分為微生物吸附和固著生長兩個階段。載體加入水體以后,首*入吸附期。由圖可見,有部分微生物和絲狀物質(zhì)已經(jīng)附著在載體表面,附著了較多物質(zhì)的位置往往是載體的凹處,不容易被水流剪切的地方。此時(shí)懸浮液中的微生物大量增長,出現(xiàn)較明顯的一個污泥層。
經(jīng)過不可逆附著以后,微生物在載體表面獲得一個比較穩(wěn)定的生長環(huán)境,在供氧和底物充足的情況下,吸附在載體上的污泥中的微生物很快就開始生長。下圖為微生物在載體表面開始生長時(shí)的情景,由圖可見到活性很好的鐘蟲和累枝蟲。
寧夏MBR膜地埋式污水處理設(shè)備隨著培養(yǎng)馴化時(shí)間的增長,在載體表面生長的生物膜也迅速增長,逐漸覆蓋整個載體表面,并開始增厚。但生物膜的生長并不均勻,在載體比較突出的地方,生物膜比較薄,而凹處則會長出相當(dāng)繁盛的菌落,可見水力剪切對生物膜的生長具有重要的影響。
培養(yǎng)和馴化生物膜過程中需要注意以下事項(xiàng):
1.開始掛膜時(shí),進(jìn)水流量應(yīng)小于設(shè)計(jì)值,可按設(shè)計(jì)流量的20%~40%起動運(yùn)轉(zhuǎn)。在外觀可見已有生物膜生成時(shí),流量可提高至60%~80%,待出水效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí),即可提高流量至設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
2.在生物轉(zhuǎn)盤法中,用于硝化的轉(zhuǎn)盤,掛膜時(shí)間要增加2~3周,并注意進(jìn)水BOD應(yīng)低于30mg/L,因自養(yǎng)性硝化細(xì)菌世代時(shí)間長,繁殖生長慢,若進(jìn)水有機(jī)物過高,可使膜中異養(yǎng)細(xì)菌占優(yōu)勢,從而抑制了自養(yǎng)菌的生長。
3.當(dāng)水中出現(xiàn)亞硝酸鹽時(shí),表明生物膜上硝化作用進(jìn)程已開始;當(dāng)出水中亞硝酸下降,并出現(xiàn)大量硝酸鹽時(shí),表明硝化菌在生物膜上已占優(yōu)勢,掛膜工作宣告結(jié)束。
4.掛膜所需的環(huán)境條件與活性污泥培菌時(shí)相同,要求進(jìn)水具有合適的營養(yǎng)、溫度、pH等,尤其是氮磷等營養(yǎng)元素的數(shù)量必須充足,同時(shí)避免毒物的大量進(jìn)入。
5.因初期膜量較少,反應(yīng)器內(nèi)充氧量可稍少。使溶解氧不致過高;同時(shí)采用小負(fù)荷進(jìn)水的方式,減少對生物膜的沖刷作用,增加填料或填料的掛膜速度。
6.在冬季13℃時(shí)掛膜,整個周期比溫暖季節(jié)延長2~3倍。
7.在生物膜培養(yǎng)掛膜期間,由于剛剛長成的生物膜適應(yīng)能力較差,往往會出現(xiàn)膜狀污泥大量脫落的現(xiàn)象,這可以說是正常的,尤其是采用工業(yè)廢水進(jìn)行馴化時(shí),脫膜現(xiàn)象會更嚴(yán)重。
8.要注意控制生物膜的厚度,保持在2mm左右,不使厭氧層過分增長,通過調(diào)整水力負(fù)荷(改變回流水量) 等形式使生物膜脫落均衡進(jìn)行。同時(shí)隨時(shí)進(jìn)行鏡檢,觀察生物膜生物相的變化情況,注意特征微生物的種類和數(shù)量變化情況。