無動力厭氧生物處理技術

無動力厭氧生物處理技術——摘要

本實用新型公開了一種新型光伏微動力農村生活污水處理裝置，包括曝氣裝置以及依次相貫通的格柵井、調節池、好氧池和沉淀池，在格柵井內設有格柵，在好氧池的底部設有曝氣盤，曝氣盤與曝氣裝置之間通過空氣管連接，在沉淀池上貫通連接有污泥回流管，污泥回流管另一端與好氧池連接，在污泥回流管上接有污泥泵，曝氣裝置和污泥泵共同連接有一個逆變器、在逆變器上電連接有一個光伏蓄電池，光伏蓄電池電連接有光伏板，在格柵井與調節池之間設有化泥池，在污泥回流管上設有剩余污泥排放管，剩余污泥排放管的另一端與化泥池接通，在好氧池內設有掛簾填料。本實用新型結構簡單;系統更穩定，剩余污泥處理費用降低;有效減少構筑物的體積，縮少處理步驟。

設備原理

消毒水處理設備主要由預處理單元、生物單元、二沉槽等組成，該設備去除有機物核心單元是在生物單元。 　　清洗車間污水匯集于調節池，污水有機物濃度高，微生物處于缺氧狀態，此時微生物為弱堿性菌群，它們將污水中的有機物轉化分解同時作為電子供體，進行微水解。由于污水中含較多的懸浮物，在進入生化單元前必須先經過預處理去除大部分的懸浮物，減小生物單元的處理負荷，提高處理效率。生物單元中培養大量的活性污泥，富含好氧型菌群，將有機物分解成CO2作為碳源，菌群將污水中的NH-N轉化成NO-N，通過生物作用去除有機污染物，從而達到國家環保部門規定的排放標準。

隨著脫氮工藝的不斷發展，人們對硝化工藝提出了更高的要求，希望將硝化作用的反應產物控制在亞硝酸鹽階段，作為反硝化或者厭氧氨氧化的前處理技術，可以節約曝氣能耗和添加堿量。通過對兩類硝化細菌（AOB、NOB）的更多認識，出現了短程硝化工藝。

該工藝的核心是選擇性地富集AOB，先抑制再限制你好后沖洗出NOB，使得AOB具有較高的數量而淘汰NOB，從而維持穩定的亞硝酸鹽積累。短程硝化過程通常由控制溫度、溶解氧、pH來實現。溫度控制短程硝化的基礎在于兩類硝化細菌對溫度的敏感性不同，25℃以上時，AOB的你好大比生長速率大于NOB的你好大比生長速率。

據此提出了世界上個工業化應用的短程硝化工藝——SHARON工藝（溫度設置為30~40℃）。因此，在低溫下實現短程硝化頗具挑戰。

處理工藝

1.2反硝化工藝

低溫對于反硝化有顯著的抑制作用，JichengZhong等研究了太湖沉積物中的反硝化作用，經過數月的實驗分析發現反硝化速率呈現季節性變化。U.Welander等考察了低溫條件下（3~20℃）反硝化工藝的運行性能，研究表明在3℃下反應器的反硝化速率僅為15℃下的55%。相對于傳統的缺氧反硝化，溫度對好氧反硝化的脫氮效率影響不顯著，王弘宇等篩選出的一株好氧反硝化菌，在25~35℃下都能達到大于78%的脫氮效率。表1概括了不同溫度下的反硝化速率。

1.3厭氧氨氧化工藝

有學者的研究表明，能夠進行厭氧氨氧化反應的溫度范圍為6~43℃，你好佳溫度為28~40℃。在廢水生物處理中，活化能的取值范圍通常為8.37~83.68kJ/mol，而厭氧氨氧化的活化能為70kJ/mol。因此，厭氧氨氧化屬于對溫度變化比較敏感的反應類型，溫度的降低對其抑制作用明顯。

低溫脫氮工藝

低溫對厭氧氨氧化的影響很大，受低溫抑制后需要較長時間才能恢復。厭氧氨氧化工藝的運行溫度從18℃降至15℃時，亞硝酸鹽不能被*去除，導致亞硝酸鹽的積累，對厭氧氨氧化工藝有著顯著的抑制效果，從而引起連鎖效應，使得厭氧氨氧化菌失活。J.Dosta等在研究溫度對厭氧氨氧化工藝的長期影響時，將試驗溫度由30℃調至15℃，只有氮容積負荷（NLR）從0.3kg/（m3?d）大幅降低至0.04kg/（m3?d）才能保證出水水質。甚至經30d的馴化仍未見好轉，將試驗溫度調回至30℃運行75d后，污泥活性僅為0.02g/（g?d），處于較低水平。