生化作用

土壤微生物的生物降解、轉(zhuǎn)化及固定作用土壤為細(xì)菌、放線菌、真菌、藻類及原生動物等提供了適宜的生活環(huán)境，它們不斷的進(jìn)行各種代謝活動，維持土壤環(huán)境內(nèi)以及土壤與其它環(huán)境介質(zhì)之間的物質(zhì)循環(huán)。土壤中的有機(jī)質(zhì)及土壤水可以作為微生物所需的碳源和水分來源。而在一定水力負(fù)荷率條件下，土壤可以保持好氧環(huán)境，為好氧微生物生存提供了氧氣來源。在土地處理系統(tǒng)中，廢水中的有機(jī)污染物進(jìn)入環(huán)境后，無疑可增大土壤的有機(jī)碳來源，導(dǎo)致土壤微生物加速繁殖，使有機(jī)質(zhì)降解同化作用大大加快，廢水中的大部分有機(jī)污染物在幾天之內(nèi)可被去除。在土壤環(huán)境中，微生物不僅通過其異養(yǎng)化過程降解污染物，還可分泌胞外酶等進(jìn)入周邊環(huán)境，這些胞外酶可以作為催化劑誘導(dǎo)生化反應(yīng)的發(fā)生。

當(dāng)然，廢水中的有毒有害物質(zhì)超過一定濃度時會對土壤微生物產(chǎn)生不良的毒理反應(yīng)，導(dǎo)致微生物死亡。因此，在土地處理系統(tǒng)設(shè)計過程中必須控制污染物負(fù)荷率，保證任何一種單一污染物濃度不超過對微生物引起毒害作用的閥值。在某些情況下，

污染物會引起土壤微生物種類和數(shù)量的下降，一些對污染物毒性敏感的種類將會被淘汰。但那些適合這些污染物的種類將加速生長和繁殖，形成系統(tǒng)中的優(yōu)勢種類。其它一些種類則可經(jīng)一個時期的適應(yīng)過程或通過污染物誘導(dǎo)基因組成的變化適應(yīng)新的環(huán)境。這是一個微生物生態(tài)系統(tǒng)在人為脅迫作用下的“ 自然選擇" 過程。經(jīng)過這個適應(yīng)過程后微生物降解將達(dá)到很高的速率，并對突然的大量污染物質(zhì)負(fù)荷的沖擊具有較強(qiáng)的緩沖能力。

(7) 如在生活污水處理中，累枝蟲的大量出現(xiàn)，則是污泥膨脹、解絮的征兆。

(8) 而在印染廢水中，累枝蟲則作為污泥正?；蚋纳频闹甘旧铩?/p>

(9) 在石油廢水處理中鐘蟲出現(xiàn)是理想的效果。

(10) 過量的輪蟲出現(xiàn)，則是污泥要膨脹的預(yù)兆。

兩相厭氧法具有如下特點(diǎn)：

耐沖出負(fù)荷能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定；

兩階段反應(yīng)不在同一反應(yīng)器中進(jìn)行，互相影響小，可更好地控制工藝條件；

消化效率高，尤其適于處理含懸浮固體多、難消化降解的高濃度有機(jī)廢水。

它的缺點(diǎn)是設(shè)備較多，流程和操作復(fù)雜。研究表明，兩段式并不是對各種廢水都能提高負(fù)荷。對于容易降解的廢水，無論采用一段法或兩段法，負(fù)荷和效果都差不多。而且，兩段法的運(yùn)行穩(wěn)定而設(shè)備和操作卻較復(fù)雜。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，究竟采用什么樣的反應(yīng)器以及如何組合，要根據(jù)具體的水質(zhì)情況而定。

濾池的處理出水：漂浮的濾料通過混凝土蓋板阻擋在濾池中，蓋板上安裝有許多濾頭，可使處理后的出水流出，由于這些濾頭只同處理后的水接觸，因此避免了堵塞；同時，由于這些濾頭上面沒有濾料，故而很容易進(jìn)行維護(hù)。

厭氧生物法與好氧生物法相比具有以下不足之處：

(a)啟動和處理的時間長。厭氧微生物增長緩慢，厭氧設(shè)備啟動和處理的時間比好氧設(shè)備長。

(b)出水難以直接達(dá)標(biāo)排放。厭氧處理后的出水往往難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，需經(jīng)進(jìn)一步處理，故一般在厭氧處理后串聯(lián)好氧處理。

(c)操作控制復(fù)雜。厭氧生物法對環(huán)境條件的要求比好氧法嚴(yán)格，因而操作控制因素較為復(fù)雜。

UASB是一種有發(fā)展前途的厭氧處理設(shè)備。與厭氧接觸法、厭氧生物濾池等相比，UASB具有運(yùn)行費(fèi)用低、投資省、效果好、耐沖擊負(fù)荷、適應(yīng)pH和溫度變化、結(jié)構(gòu)簡單及便于操作等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用日益廣泛。UASB反應(yīng)器的特色主要體現(xiàn)在反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥的形成，使反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度大幅提高，水力停留時間因此大大縮短，加上UASB內(nèi)設(shè)三相分離器而省去了沉淀池，又不需攪拌設(shè)備和填料，從而使結(jié)構(gòu)也趨于簡單。UASB可處理幾乎所有以有機(jī)為主的廢水，例如種類發(fā)酵工業(yè)、淀粉加工、制糖、罐頭、飼料、牛奶與乳制品、蔬菜加工、豆制品、肉類加工、皮革、造紙、制藥及石油精煉及石油化工等各種來源的有機(jī)廢水。

　兩級雙膜法工藝的確定根據(jù)中央污水處理站的出水水質(zhì)及生產(chǎn)回用水的水質(zhì)要求，通過技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的分析比較后，確定選用雙膜法進(jìn)行脫鹽深度處理，日處理水量為2.5m3/d。設(shè)計總產(chǎn)水回收率≥85%。由于中央污水處理站的出水溫度較高，為保證夏季雙膜法的運(yùn)行穩(wěn)定，同時也確保生產(chǎn)回用水水質(zhì)的需要，在一級雙膜法前增設(shè)逆流式冷卻塔，保證進(jìn)水的水溫在25～32℃之間。兩級雙膜法處理系統(tǒng)主要由一級浸沒式超濾、一級反滲透、二級外壓式超濾和二級納濾裝置組成。中央污水處理站的出水先經(jīng)過冷卻塔冷卻后，進(jìn)入到一級浸沒式超濾，超濾膜對廢水中的懸浮物和小分子膠體等物質(zhì)進(jìn)行過濾，過濾后的產(chǎn)水產(chǎn)水再經(jīng)過保安過濾器，進(jìn)入到一級反滲透，反滲透可去除廢水中的溶解鹽類、小分子有機(jī)物等。反滲透產(chǎn)生的濃水通過化學(xué)、生化工藝處理，降低濃水的硬度和去除濃水中大部分的有機(jī)物、氨氮和總氮，進(jìn)入多介質(zhì)過濾器去除廢水中的懸浮物、膠體菌團(tuán)等雜質(zhì)后，再經(jīng)過二級外壓式超濾和保安過濾器進(jìn)行過濾，后進(jìn)入二級納濾，納濾可以去除大部分二價以上的離子和有機(jī)物。為減緩細(xì)菌滋生和結(jié)垢導(dǎo)致膜污染，在工藝中投加殺菌劑、阻垢劑和還原劑等藥劑。一級反滲透和二級納濾的產(chǎn)水根據(jù)水質(zhì)情況送用戶分級使用。

　污泥懸浮層

在污泥床的上部由于氣體的攪動而形成一個污泥濃度相對較小的懸浮層，即為污泥懸浮層。它占據(jù)整個UASB反應(yīng)區(qū)容積的70%左右，其中的污泥濃度要低于污泥床，通常為15000～30000mg/L；主要由高度絮凝的污泥組成，一般為非顆粒狀污泥，其沉速要于顆粒污泥的沉速；污泥體積指數(shù)一般在30～40mL/g，靠來自污泥床中上升的氣泡使此層污泥得到良好的混合。污泥懸浮層中絮凝污泥的濃度呈自下而上分布狀態(tài)，這一層污泥擔(dān)負(fù)著整個UASB反應(yīng)器的機(jī)物降解量的10%～30%。

些無毒有機(jī)物，如糖類、淀粉、纖維素、油脂、蛋白質(zhì)、尿素等組成；其中含氮、磷、硫較高。另外還伴有各種洗滌劑，這一類污染源，它們對人體有一定危害。而且在生活污水中，還含有相當(dāng)數(shù)量的微生物，其中有一些病原體，如病菌、病毒、寄生蟲等，都對人的健康有較大危害。由于生活污水主要由有機(jī)物、氮、磷等組成，所以有機(jī)物、氮、磷的去除也就成了人們研究的重點(diǎn)。

兩相厭氧法需注意以下兩點(diǎn)：

兩相厭氧法工藝過程與原理；②工藝特點(diǎn)。

兩相厭氧化法是一種將水解酸化的過程和甲烷化過程分開在兩個反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，從而使兩類微生物才能在各自的佳條件下生長繁殖，進(jìn)行厭氧消化的方法。個反應(yīng)器的作用是水解和酸化有機(jī)底物使之成為可被甲烷菌利用的有機(jī)酸；其次是作為緩沖器，由底物濃度和進(jìn)水量引起的負(fù)荷沖出得到緩沖，有害物質(zhì)也得到稀釋，一些難降解物質(zhì)得到截流。第二個反應(yīng)器的作用是嚴(yán)格保持適當(dāng)?shù)膒H和厭氧條件，以利于甲烷菌的生長；其次是降解有機(jī)物，產(chǎn)生含甲烷較多的消化氣，截留懸浮固體，保證出水水質(zhì)。

兩相厭氧法依照廢水水質(zhì)情況，可以采用不同的方法組合。

采油污水的特征

　　采油污水是指油田在被開采過程中所產(chǎn)生的各項液體類污染物，包括原油、各種難分解液體以及微生物等。而其之所以被劃分為污水的類別當(dāng)中，主要是因為其具有如下特征：一是油田開采所產(chǎn)生的各類液體的礦化度較高，很容易污染其他水源造成水資源的浪費(fèi);二是因為這些液體中因為是油田開采過程中所產(chǎn)生的廢棄水，因而其內(nèi)含有的各種細(xì)菌(如TGB等)較多;三是因為其內(nèi)含有的因油田開采過程中產(chǎn)生的各種浮油、乳化油、分散油較多，且這些雜質(zhì)難以處理和降解，因為這些化學(xué)特征，所以將采油污水定性為污水類別。

　　常見采油污水處理技術(shù)概述

　　采油污水化學(xué)處理法

　　化學(xué)處理法是國內(nèi)處理采出水的常用方法，處理關(guān)鍵是對不同的水質(zhì)，開發(fā)出高效的水處理藥劑。據(jù)相關(guān)的實(shí)驗研究表明，利用污水處理藥劑可以極大程度的節(jié)省石油企業(yè)的污水處理經(jīng)費(fèi)。下面以河南油田污水處理實(shí)例進(jìn)行分析：河南油田再利用化學(xué)處理法處理采油污水時，所花費(fèi)的污水處理藥劑制作費(fèi)共花費(fèi)了約190萬元，共處理污水量約為8000立方米左右，相比較原來采用傳統(tǒng)污水處理方法共節(jié)省經(jīng)費(fèi)約150余萬元。由此可見，化學(xué)處理法對于石油企業(yè)而言是一項具備經(jīng)濟(jì)價值的科學(xué)方法地埋式一體化污水處理裝置。

對磷的去除

　　潛流型人工濕地對磷的去除作用包括吸收、化學(xué)沉積、植物和藻類吸收、微生物作用等，其中基質(zhì)吸附起主要作用[13]。基質(zhì)的理化性質(zhì)對磷的去除串有很大影響。Zhu等研究了鎂、鈣、鐵、鋁和磷的吸附關(guān)系，發(fā)現(xiàn)鈣與磷的吸附相關(guān)性量強(qiáng)。Geller也認(rèn)為鈣與鐵、鋁相比對磷具有更強(qiáng)的結(jié)合能力，潛流型濕地系統(tǒng)對磷的去除能力決定于這些礦質(zhì)元素在基質(zhì)中的含量。A Drizo等[17]比較分析丁7種基質(zhì)對磷的去除能力，發(fā)現(xiàn)飛灰和頁巖具有大的磷吸收．然后是鋁土礦、石灰石，綜合比較各種性能，A.Drizo認(rèn)為頁巖適合作為潛流型濕地系統(tǒng)的基質(zhì)。H．Brizo等分析了13種丹麥不同地區(qū)沙的理化性質(zhì)和除磷能力，這些沙對磷的去除能力差別極大，決定磷的去除能力呈沙中鈣的含量，作者同時也研究了一些人工合成基質(zhì)的除磷能力，他認(rèn)為將這些人工基質(zhì)中的一種或幾種和沙混合使用可以顯著提高潛流型濕地系統(tǒng)的除磷能力。

曝氣生物濾池的調(diào)試

　　 處理生活污水時，掛膜采用直接掛膜法。在連續(xù)充氧曝氣的情況下，小水量連續(xù)進(jìn)水，進(jìn)水量控制在總水量的1/4。每天對曝氣生物濾池的進(jìn)出水質(zhì)進(jìn)行化驗。15 d后，出水水質(zhì)即有明顯的變化。在此期間，由于進(jìn)水量小，池內(nèi)的生物量少，反沖周期不宜過短，一般控制在5 d左右。經(jīng)過45 d的運(yùn)行后，進(jìn)水量從800 m3/d逐步增加到3 500 m3/d（實(shí)際水量少于設(shè)計水量），此時COD負(fù)荷達(dá)到1.7 kg/（m3·d）。出水COD≤40 mg/L，去除率≥90％，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計的要求。反沖洗周期也從開始時的5 d縮短為2 d。

　　在曝氣生物濾池的運(yùn)行中，反沖洗是維持曝氣生物濾池功能的關(guān)鍵。影響反沖洗效果的因素有反沖洗的程序、時間和強(qiáng)度[1]。反沖洗的程序一般為先用氣沖5 min，強(qiáng)度10 L/（m2·s），再氣水聯(lián)合反沖15 min，氣沖強(qiáng)度10 L/（m2·s），水沖強(qiáng)度6 L/（m2·s），后是水洗5 min，水沖強(qiáng)度6 L/（m2·s）。由于反沖洗后，濾料層以上還有許多懸浮物，在濾池開始進(jìn)水運(yùn)行后，出水仍需通過反沖洗出水管道回流到調(diào)節(jié)池，以免纖維過濾器的過快失效。經(jīng)過2 h的漂洗后，濾池出水的SS即恢復(fù)正常。此時，關(guān)閉反沖洗出水閥門，濾池恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。地埋式一體化污水處理裝置

上流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器MBR工藝分類：MBR工藝主要由三部分組成，即：提水泵、生物反應(yīng)器和膜組件。這三個組成件在污水處理中所擔(dān)負(fù)的功能不同，其中，提水泵主要是為污水處理提供動力或壓力;生物反應(yīng)器則主要是降解污染物，膜是一種介質(zhì)，發(fā)揮的功能主要是對特殊污染物和混合液進(jìn)行分離和萃取。(1)根據(jù)膜組件在膜生物反應(yīng)器中所起的作用不同，MBR分為分離膜生物反應(yīng)器(BSMBR)、無泡曝氣膜生物反應(yīng)器(MABR)和萃取生物反應(yīng)器(EMBR)三類。(2)根據(jù)膜組件和生物反應(yīng)器的組合方式，MBR可以分為一體式膜生物反應(yīng)器、分置式膜生物反應(yīng)器和復(fù)合式膜生物反應(yīng)器。(3)根據(jù)膜組件類型，MBR可以分為中空纖維MBR、管式MBR、板框式(平片式)MBR、卷式MBR和毛細(xì)管式MBR。(4)根據(jù)膜組件材料，MBR可以分為有機(jī)膜和無機(jī)膜。(5)根據(jù)壓力驅(qū)動形式，MBR可以分為外壓式和抽吸式。(5)根據(jù)生物反應(yīng)器，MBR分為好氧型和厭氧型。