福建漳州一體化污水處理設(shè)備
生物膜形成的影響因素
生物膜的形成與載體表面性質(zhì)(載體表面親水性、表面電荷、表面化學(xué)組成和表面粗糙度)、微生物的性質(zhì)(微生物的種類、培養(yǎng)條件、活性和濃度)及環(huán)境因素(PH值、離子強(qiáng)度、水力剪切力、溫度、營(yíng)養(yǎng)條件及微生物與載體的接觸時(shí)間)等因素有關(guān)。
載體表面性質(zhì)
載體表面電荷性、粗糙度、粒徑和載體濃度等直接影響著生物膜在其表面的附著、形成。在正常生長(zhǎng)環(huán)境下,微生物表面帶有負(fù)電荷。如果能通過(guò)一定的改良技術(shù),如化學(xué)氧化、低溫等離子體處理等可使載體表面帶有正電荷,從而可使微生物在載體表面的附著、形成過(guò)程更易進(jìn)行。載體表面的粗糙度有利于細(xì)菌在其表面附著、固定。
一方面,與光滑表面相比,粗糙的載體表面增加了細(xì)菌與載體間的有效接觸面積;另一方面載體表面的粗糙部分,如孔洞、裂縫等對(duì)已附著的細(xì)菌起著屏蔽保護(hù)作用,使它們免受水力剪切力的沖刷。
研究認(rèn)為,相對(duì)于大粒徑載體而言,小粒徑載體之間的相互摩擦小,比表面積大,因而更容易生成生物膜。另外,載體濃度對(duì)反應(yīng)器內(nèi)生物膜的掛膜也很重要。Wagner在用氣提式反應(yīng)器處理難降解物廢水時(shí)發(fā)現(xiàn),在載體質(zhì)量濃度很低情況下,即使生物膜厚達(dá)295μm,還是不能達(dá)到穩(wěn)定的去除率。但是,在載體濃度為20-30g/L時(shí),即使只有20%的載體上有75μn厚的生物膜,反應(yīng)器依然能達(dá)到穩(wěn)定的(98%)去除率,COD負(fù)荷高可達(dá)58kg/(m3·d)。
懸浮微生物濃度
在給定的系統(tǒng)中,懸浮微生物濃度反映了微生物與載體間的接觸頻度。一般來(lái)講,隨著懸浮微生物濃度的增加,微生物與載體間可能接觸的幾率也增加。許多研究結(jié)果表明,在微生物附著過(guò)程中存在著一個(gè)臨界的懸浮微生物濃度;隨著微生物濃度的增加,微生物借助濃度梯度的運(yùn)送得到加強(qiáng)。
在臨界值以前,微生物從液相傳送、擴(kuò)散到載體表面是控制步驟,一旦超過(guò)此臨界值,微生物在載體表面的附著、固定受到載體有效表面積的限制,不再依賴于懸浮微生物的濃度。但附著固定平衡后,載體表面微生物的量是由微生物及載體表面特性所決定的。
懸浮微生物的活性
微生物的活性通??捎梦⑸锏谋仍鲩L(zhǎng)率(μ)來(lái)描述,即單位質(zhì)量微生物的增長(zhǎng)繁殖速率。因此,在研究微生物活性對(duì)生物膜形成的初階段的影響時(shí),關(guān)鍵是如何控制懸浮微生物的比增長(zhǎng)率。研究結(jié)果表明,硝化細(xì)菌在載體表面的附著固定量及初始速率均正比于懸浮硝化細(xì)菌的活性。Bryers等人在研究異養(yǎng)生物膜的形成時(shí)也得出同樣結(jié)果。
影響懸浮微生物活性的因素主要有如下幾種:
(1)當(dāng)懸浮微生物的生物活性較高時(shí),其分泌胞外多聚物的能力較強(qiáng)。這種粘性的胞外多聚物在細(xì)菌與載體之間起到了生物粘合劑的作用,使得細(xì)菌易于在載體表面附著、固定;
(2)微生物所處的能量水平直接與它們的增長(zhǎng)率相關(guān)。當(dāng)盧增加時(shí),懸浮微生物的動(dòng)能隨之增加。這些能量有助于克服在固定化過(guò)程中微生物載體表面間的能壘,使得細(xì)菌初始積累速率與懸浮細(xì)菌活性成正比;
福建漳州一體化污水處理設(shè)備微生物的表面結(jié)構(gòu)隨著其活性的不同而相應(yīng)變化。Herben等人研究發(fā)現(xiàn),懸浮細(xì)菌活性對(duì)細(xì)菌在載體表面的附著固定過(guò)程有影響,而且,細(xì)菌表面的化學(xué)組成、官能團(tuán)的量也隨細(xì)菌活性的變化有顯著變化。同時(shí),Wastson等人的研究表明,細(xì)胞膜等隨懸浮細(xì)菌活性的變化而有顯著變化。細(xì)菌表面的這些變化將直接影響微生物在載體表面的附著、固定。因此,通常認(rèn)為,由懸浮微生物活性變化而引起的細(xì)菌表面生理狀態(tài)或分子組成的變化是有利于細(xì)菌在載體表面附著、固定的;
(4)微生物與載體接觸時(shí)間。微生物在載體表面附著、固定是—動(dòng)態(tài)過(guò)程。微生物與載體表面接觸后,需要一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境條件,因此必須保證微生物在載體表面停留一定時(shí)間,完成微生物在載體表面的增長(zhǎng)過(guò)程;
(5)水力停留時(shí)間(HRT)。HeUnen等人認(rèn)為,HRT對(duì)能否形成完整的生物膜起著重要的作用。在其他條件確定的情況下,HRT短則有機(jī)容積負(fù)荷大,當(dāng)稀釋率大于大生長(zhǎng)率時(shí),反應(yīng)器內(nèi)載體上能生成完整的生物膜。刊huis等人的試驗(yàn)證明了這種觀點(diǎn)。在COD負(fù)荷為2.5kg/(m3·d),HRT為4h時(shí),載體上幾乎沒(méi)有完整的生物膜,而水力停留時(shí)間為1h時(shí),在相同的操作時(shí)間內(nèi)幾乎所有的載體上都長(zhǎng)有完整的生物膜,且較高的表面COD負(fù)荷更易生成較厚的生物膜,即COD負(fù)荷越高,生物膜越厚。周平等人也通過(guò)試驗(yàn)證明了較短的水力停留時(shí)間有利于載體掛膜;
MBR膜生物反應(yīng)器,是一種將高效膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)活性污泥法相結(jié)合的新型高效污水處理工藝,它用具有*結(jié)構(gòu)的MBR平片膜組件置于曝氣池中,經(jīng)過(guò)好氧曝氣和生物處理后的水,由泵通過(guò)濾膜過(guò)濾后抽出。MBR污水處理與傳統(tǒng)污水處理方法具有很大區(qū)別,通過(guò)膜分離裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝中的二沉池和三級(jí)處理工藝。從而得到優(yōu)質(zhì)的出水,解決了傳統(tǒng)環(huán)保設(shè)備進(jìn)行污水處理的出水水質(zhì)達(dá)不到中水回用要求的問(wèn)題。MBR污水處理后的水可直接作為市政用水或進(jìn)一步處理作各種工業(yè)用水。
由于MBR膜的存在大大提高了系統(tǒng)固液分離的能力,從而使MBR膜生物反應(yīng)器的出水,水質(zhì)和容積負(fù)荷都得到大幅度提高,經(jīng)膜處理后的水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)高(超過(guò)*A標(biāo)準(zhǔn)),經(jīng)過(guò)消毒,后形成水質(zhì)和生物安全性高的優(yōu)質(zhì)再生水,可直接作為新生水源。由于膜的過(guò)濾作用,微生物被*截留在MBR膜生物反應(yīng)器中,實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)間與活性污泥泥齡的*分離,消除了傳統(tǒng)活性污泥法中污泥膨脹問(wèn)題。MBR膜生物反應(yīng)器具有對(duì)污染物去除效率高、硝化能力強(qiáng),可同時(shí)進(jìn)行硝化、反硝化、脫氮效果好、出水水質(zhì)穩(wěn)定、剩余污泥產(chǎn)量低、設(shè)備緊湊、占地面積少(只有傳統(tǒng)工藝的1/3-1/2)、增量擴(kuò)容方便、自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
MBR膜生物反應(yīng)器組件系列,具有結(jié)構(gòu)緊湊、外型美觀、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低、穩(wěn)定可靠、自動(dòng)化程度高、維護(hù)操作方便等優(yōu)點(diǎn)。MBR污水處理的出水水質(zhì)好,優(yōu)于中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。并以*的MBR平片膜技術(shù),克服了一般中空纖維膜的諸多不足之處,是當(dāng)今*的污水處理產(chǎn)品設(shè)備。MBR膜生物反應(yīng)器的系列膜組件已經(jīng)形成了標(biāo)準(zhǔn)化的系列產(chǎn)品,每個(gè)組件由50-150片標(biāo)準(zhǔn)平板膜片組成,也可以根據(jù)用戶的需求進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì),以滿足用戶需求。