河北秦皇島污水處理MBR一體化設(shè)備恒泰環(huán)保

生物膜法處理污水機(jī)理

（1）、 生物膜的構(gòu)造特征

生物膜(好氧層＋兼氧層＋厭氧層)＋附著水層(高親水性)。

（2）、 降解有機(jī)物的機(jī)理

①微生物：沿水流方向?yàn)榧?xì)菌——原生動物――后生動物的食物鏈或生態(tài)系統(tǒng)。具體生物以菌膠團(tuán)為主、輔以球衣菌、藻類等，含有大量固著型纖毛蟲（鐘蟲、等枝蟲、獨(dú)縮蟲等）和游泳型纖毛蟲（楯纖蟲、豆形蟲、斜管蟲等），它們起到了污染物凈化和清除池內(nèi)生物（防堵塞）作用。

②污染物：重→輕(相當(dāng)多污帶→α中污帶→β中污帶→寡污帶)。

③供氧：借助流動水層厚薄變化以及氣水逆向流動，向生物膜表面供氧。

④傳質(zhì)與降解：有機(jī)物降解主要是在好氧層進(jìn)行，部分難降解有機(jī)物經(jīng)兼氧層和厭氧層分解，分解后產(chǎn)生的H2S，NH3等以及代謝產(chǎn)物由內(nèi)向外傳遞而進(jìn)入空氣中，好氧層形成的NO3--N、NO2--N等經(jīng)厭氧層發(fā)生反硝化，產(chǎn)生的N2也向外而散入大氣中。

⑤生物膜更新：經(jīng)水力沖刷，使膜表面不斷更新（DO及污染物），維持生物活性（老化膜固著不緊）。

多介質(zhì)過濾器的濾層設(shè)計(jì)，主要考慮的因素為：

       1、不同濾料具有較大的密度差，保證反洗擾動后不會發(fā)生混層現(xiàn)象。

       2、根據(jù)產(chǎn)水用途選擇濾料。

       3、粒徑要求下層濾料粒徑小于上層濾料粒徑，以保證下層濾料的有效性和充分利用。

       事實(shí)上，以三層濾床為例，上層濾料粒徑大，有密度小的輕質(zhì)濾料組成，如無煙煤、活性炭；中層濾料粒徑居中，密度居中，一般為石英砂組成；下層濾料由粒徑小，密度大的重質(zhì)濾料組成，如磁鐵礦。由于密度差的限制，三層介質(zhì)過濾器的濾料選擇基本上是固定的。上層濾料起粗濾作用，下層濾料起精濾作用，這樣就充分發(fā)揮了多介質(zhì)濾床的作用，出水水質(zhì)明顯好于單層濾料的濾床。 而對于飲用水，一般禁止使用無煙煤，樹脂等濾料。

河北秦皇島污水處理MBR一體化設(shè)備恒泰環(huán)保

生物膜法凈化污水機(jī)理是：

(1)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)，因此生物膜通常具有孔狀結(jié)構(gòu)，并具有很強(qiáng)的吸附性能。

(2)生物膜附著在載體的表面，是高度親水的物質(zhì)，在污水不斷流動的條件下，其外側(cè)總是存在著一層附著水層。生物膜又是微生物高度密集的物質(zhì)，在膜的表面上和一側(cè)深度的內(nèi)部生長繁殖著大量的微生物及微型動物，形成由有機(jī)污染物→細(xì)菌→原生動物(后生動物)組成的食物鏈。生物膜是由細(xì)菌、真菌、藻類、原生動物、后生動物和其他一些肉眼可見的生物群落組成。其中細(xì)菌一般有：假單苞菌屬、芽苞菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬和動膠菌屬以及球衣菌屬，原生動物多為鐘蟲、獨(dú)縮蟲、等枝蟲、蓋纖蟲等。后生動物只有在溶解氧非常充足的條件下才出現(xiàn)，且主要為線蟲。污水在流過載體表面時，污水中的有機(jī)污染物被生物膜中的微生物吸附，并通過氧向生物膜內(nèi)部擴(kuò)散，在膜中發(fā)生生物氧化等作用，從而完成對有機(jī)物的降解。生物膜表層生長的是好氧和兼氧微生物，而在生物膜的內(nèi)層微生物則往往處于厭氧狀態(tài)，當(dāng)生物膜逐漸增厚，厭氧層的厚度超過好氧層時，會導(dǎo)致生物膜的脫落，而新的生物膜又會在載體表面重新生成，通過生物膜的周期更新，以維持生物膜反應(yīng)器的正常運(yùn)行。

   2、超濾(UF)

    過濾精度在0.001-0.1微米，屬于二十一世紀(jì)*之一。是一種利用壓差的膜法分離技術(shù)，可濾除水中的鐵銹、泥沙、懸浮物、膠體、細(xì)菌、大分子有機(jī)物等有害物質(zhì)，并能保留對人體有益的一些礦物質(zhì)元素。是礦泉水、山泉水生產(chǎn)工藝中的核心部件。超濾工藝中水的回收率高達(dá)95%以上，并且可方便的實(shí)現(xiàn)沖洗與反沖洗，不易堵塞，使用壽命相對較長。

    超濾不需要加電加壓，僅依靠自來水壓力就可進(jìn)行過濾，流量大，使用成本低廉，較適合家庭飲用水的全面凈化。因此未來生活飲用水的凈化將以超濾技術(shù)為主，并結(jié)合其他的過濾材料，以達(dá)到較寬的處理范圍，更全面地消除水中的污染物質(zhì)。

生物濾膜反應(yīng)槽系結(jié)合濾膜過濾技術(shù)與生物反應(yīng)槽來處理污染廢水，一般濾膜在生物反應(yīng)槽中主要用途可分為三種，常見系利用濾膜優(yōu)良固液分離能力，將活性污泥與處理水分離，藉此取代傳統(tǒng)終沉池效用；第二種形式則是利用濾膜來當(dāng)作生物反應(yīng)槽中的無泡式曝氣系統(tǒng)，將氧氣通入濾膜中，作為反應(yīng)槽中氧氣質(zhì)量傳輸之用；第三種則是利用濾膜來萃取廢水中無法被傳統(tǒng)污泥程序所去除的有機(jī)污染物，而剩余污染物再由生物處理程序去除。

1、薄膜的材質(zhì)分類

薄膜程序是利用不同種類的薄膜材料，通過篩濾、滲透或電泳等方式達(dá)到溶質(zhì)分離的效果。一般常用于水及廢水處理之薄膜，其孔徑介于0.0001-2micron之間，分為MF、UF、NF、RO，孔徑大為MF，小為RO。由于MF及UF孔徑較大，能截留分子量較大之物質(zhì)，故多使用于工業(yè)廢水處理及二級處理水再利用。而RO由于孔徑小、成本高，用于海水淡化及家庭用凈水器較多。

依薄膜的材質(zhì)來分，常用的薄膜材質(zhì)有聚酰胺膜醋酸纖膜等。若依處理對象的性質(zhì)來分，薄膜可以分為親水性與疏水性薄膜，由此可因水樣性質(zhì)不同而選擇適合的薄膜。濾膜材質(zhì)的選擇極為重要，不同材質(zhì)特性會造成不同的過濾效果，進(jìn)而影響濾膜阻塞與否，對可以過濾的時效也會相對改變。以日本三菱公司所生產(chǎn)的中空纖維膜而言，采用的材質(zhì)為聚乙烯，其表面經(jīng)過“親水性”的處理，因而具有不會吸附有機(jī)物的特性。由于這些有機(jī)物多半為菌類，大多由蛋白質(zhì)構(gòu)成，且蛋白質(zhì)具有親油性特質(zhì)，因此可減緩濾膜孔徑阻塞的現(xiàn)象。若聚乙烯本身為疏水性材質(zhì)，則會吸附蛋白質(zhì)、細(xì)菌等有機(jī)物，因此不經(jīng)處理的PE膜在經(jīng)過一段時間操作后，其過濾通量會因膜表面阻塞而造成明顯快速的下降，清洗膜的頻率也會相對提高。

鈉濾(NF)

    過濾精度介于超濾和反滲透之間，脫鹽率比反滲透低，也是一種需要加電、加壓的膜法分離技術(shù)，水的回收率較低。也就是說用鈉濾膜制水的過程中，一定會浪費(fèi)將近30%的自來水。這是一般家庭不能接受的。一般用于工業(yè)純水制造。

   反滲透(RO)

    過濾精度為0.0001微米左右，是美國60年代初研制的一種超高精度的利用壓差的膜法分離技術(shù)?？蔀V除水中的幾乎一切的雜質(zhì)（包括有害的和有益的），只能允許水分子通過。也就是說用反滲膜制水的過程中，一定會浪費(fèi)將近50%以上的自來水。這是一般家庭不能接受的。一般用于純凈水、工業(yè)超純水、醫(yī)藥超純水的制造。反滲透技術(shù)需要加壓、加電，流量小，水的利用率低，不適合大量生活飲用水的凈化。

多介質(zhì)過濾器是利用一種或幾種過濾介質(zhì)，在一定的壓力下把濁度較高的水通過一定厚度的粒狀或非粒狀材料，從而有效的除去懸浮雜質(zhì)使水澄清的過程，常用的濾料有石英砂無煙煤錳砂等，主要用于水處理除濁，軟化水，純水的前級預(yù)處理等，出水濁度可達(dá)3度以下。

   （1）多介質(zhì)過濾器工作原理：多介質(zhì)過濾器（又稱機(jī)械過濾器）是以成層狀的無煙煤、砂、細(xì)碎的石榴石或其他材料為床層，一個典型的多介質(zhì)過濾器，床的頂層由輕和粗品級的材料組成，而重和細(xì)品級的材料放在床的低部。其原理為按深度過濾--水中較大的顆粒在頂層被去除，較小的顆粒在過濾器介質(zhì)的較深處被去除。從而使水質(zhì)達(dá)到粗過濾后的標(biāo)準(zhǔn)。

   （2）性能特點(diǎn)：多介質(zhì)過濾器可去除水中大顆粒懸浮物，從而降低水的SDI值，滿足深層凈化的水質(zhì)要求。該設(shè)備具有造價低廉，運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡單；濾料經(jīng)過反洗，可多次使用，濾料使用壽命長等特點(diǎn)。

   （3）過濾器應(yīng)用范圍：多介質(zhì)過濾器廣泛用于水處理工藝中，主要用于水處理除濁、軟化水、電滲析、反滲透的前級預(yù)處理，也可用于地表水、地下水的除泥沙等。

   （4）產(chǎn)品簡介：

    本產(chǎn)品生產(chǎn)的多介質(zhì)過濾器按控制類型可分為手動型和全自動型。手動型主要是通過閥門的調(diào)節(jié)來控制過濾器的運(yùn)行、正洗、反洗；而全自動型是通過FLECK控制器來進(jìn)行對過濾器運(yùn)行，正洗、反洗等狀態(tài)的控制，按罐體材質(zhì)可分為玻璃鋼罐、碳鋼罐、不銹鋼罐，罐內(nèi)壁可根據(jù)用戶要求做內(nèi)涂環(huán)氧涂層或襯膠防腐。

    在水處理上使用的多介質(zhì)過濾器，常見的有：無煙煤-石英砂-磁鐵礦過濾器，活性炭-石英砂-磁鐵礦過濾器，活性炭-石英砂過濾器，石英砂-陶瓷過濾器等。

生物膜法是屬于好養(yǎng)生物處理的方法，它是將廢水通過好氧微生物和原生動物，后生動物等在載體填料上生長繁殖形成的生物膜，吸附和降解有機(jī)物，使廢水得到凈化的方法。根據(jù)裝置的不同，生物膜法可分為生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、接觸氧化法和生物流化床等四類。在石油和化學(xué)工業(yè)的廢水處理中，其中應(yīng)用多的是接觸氧化法。

一、生物膜法處理污水的機(jī)理

1、生物膜法處理污水的發(fā)展

在20世紀(jì)50年代以前，生物膜法卻一直未被人們重視，其原因主要是因?yàn)樯a(chǎn)中早采用的生物膜法構(gòu)筑物是以碎石為填料的滴濾池。碎石的比表面積小，能夠?yàn)槲⑸锔街L的表面積小，因而滴濾池的負(fù)荷不可能很大，使其占地面積較大，衛(wèi)生狀況也不好。

50年代，由于塑料工業(yè)的發(fā)展以及塑料填料引入生物膜處理系統(tǒng)，使生物膜法出現(xiàn)了許多具有重要意義的發(fā)展。因此，出現(xiàn)了許多新型的生物膜法設(shè)備。

20世紀(jì)70年代末，為強(qiáng)化生物膜法反應(yīng)器中的傳質(zhì)，流化床系統(tǒng)被引人生物膜處理中，稱為生物流化床。生物流化床兼有活性污泥法和生物膜法的待點(diǎn)，又稱為半生物膜和半懸浮生長系統(tǒng)。

微污染水的分段處理

     1．1．1 常規(guī)處理

     包括混凝、沉淀、過濾和消毒。這種方法可以較好地去除水中的濁度、色度、懸浮物、膠體及病原菌，比較適合處理有機(jī)物含量較少的原水，而對有機(jī)物含量較多的微污染水卻顯得力不從心。

     1．1．2 深度處理

     包括臭氧氧化和活性炭吸附等。我們應(yīng)根據(jù)不同的水源水質(zhì)和出水水質(zhì)要求結(jié)合經(jīng)濟(jì)因素確定合適的處理工藝。在此，主要討論微污染水深度處理技術(shù)中的一種：臭氧一生物活性炭技術(shù)。臭氧一生物活性炭技術(shù)因氧化性強(qiáng)、副產(chǎn)物少、吸附與降解*等特點(diǎn)日益受到重視并迅速推廣。目前這一技術(shù)已被越來越多國家實(shí)際應(yīng)用于污染水源凈化、城市污水再生回用作生活雜用水等方面。

   1．2 臭氧一生物活性炭技術(shù)工藝

       臭氧一生物活性炭工藝是活性炭物理化學(xué)吸附、臭氧化學(xué)氧化、生物氧化降解及臭氧滅菌消毒4種技術(shù)合為一體的工藝。

       該工藝一般設(shè)在砂濾之后。首先利用臭氧預(yù)氧化作用，初步氧化分解水中的有機(jī)物及其他還原性物質(zhì)，降低生物活性炭濾池的有機(jī)負(fù)荷，同時臭氧氧化能使水中難以生物降解的有機(jī)物斷鏈、開環(huán)，轉(zhuǎn)化成簡單的脂肪烴，改變其生化特性。