天津眾邁廠家污水處理中的生物處理技術(shù)
 

　　污水經(jīng)一級處理后，用生物處理法繼續(xù)去除其中膠體狀和溶解性有機(jī)物及植物性營養(yǎng)物，將污水中各種復(fù)雜有機(jī)物氧化分解為簡單物質(zhì)的過程，稱為二級處理，又稱生物處理或二級生物處理。
 

　　一、生物處理的基本原理
 

　　在自然水體中，存在著大量依靠有機(jī)物生活的微生物。它們不但能分解氧化一般 t 的有機(jī)物并將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化合物，而且還能轉(zhuǎn)化 - 毒物質(zhì)。生物處理就是利用微生物分解氧化有機(jī)物的這一功能，并采取一定的人工措施，創(chuàng)造有利于微生物的生長、繁殖的環(huán)境，使徽生物大量增殖，以提高其分解氧化有機(jī)物效率的一種污水處理方法。生物法處理污水具有凈化能力強(qiáng)、費(fèi)用低廉、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，是城市污水和各種工業(yè)廢水處理的主要方法。
 

　　所有的徽生物處理過程都是一種生物轉(zhuǎn)化過程，在這一過程中易于 - 生物降解的有機(jī)污染物可在數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)內(nèi)進(jìn)行兩種轉(zhuǎn)化：一是變成從液相中溢出的氣體，二是使微生物得到增殖成為剩余生物污泥。好氯條件下，微生物將有機(jī)污染物巾的一部分碳元素轉(zhuǎn)化為 CO2 ，厭氧條件下則將其轉(zhuǎn)化為 CH4 和 C02 。
 

　　按照微生物對氧需求程度的不同，生物處理法可分為好氧、缺氧、厭氧等三類。好氧是指污水處理構(gòu)筑物內(nèi)的溶解氧含量在 1mg / L 以上，好大于 2mg/L 。厭氧是指污水處理構(gòu)筑物內(nèi)基本沒有溶解氧，硝態(tài)氮含量也很低。一般硝態(tài)氦含量小于 0.3mg/L ，好小于 0.2rr . g/L 。缺氧指污水處理構(gòu)筑物內(nèi) BODs 的代謝有硝 0.7mg/L ’硝態(tài)氮的 0.4mg/Lo 不低于 o . 4mgL' 溶解氧濃度小于 0.7mg / L ，好小于 0.4n/L 。
 

　　按照微生物的生長方式不同，生物處理法可分為懸浮生長固著生長、混合生長等三類。懸浮生長型生物處理法的代表是活性污泥法，固著生長型生物處理法的代表是生物膜法，混合生長型生物處理法的代表足接觸氧化法。
 

　　生物處理技術(shù)
 

　　利用微生物的代謝作用除去廢水中有機(jī)污染物的一種方法，亦稱廢水生物化學(xué)處理法，簡稱廢水生化法，分需氧生物處理法和厭氧生物處理法兩種。 需氧生物處理法 利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復(fù)雜的有機(jī)物分解的方法。 生活污水中的典型有機(jī)物是碳水化合物、合成洗滌劑、脂肪、蛋白質(zhì)及其分解產(chǎn)物如尿素、、脂肪酸等。這些有機(jī)物可按生物體系中所含元素量的多寡順序表示為 COHNS。在廢水需氧生物處理中全部反應(yīng)可用以下兩式表示：
 

　　微生物細(xì)胞+COHNS+O2─→ 較多的細(xì)胞+CO2+H2O+NH3
 

　　生物體系中這些反應(yīng)有賴于生物體系中的酶來加速。酶按其催化反應(yīng)分為：氧化還原酶：在細(xì)胞內(nèi)催化有機(jī)物的氧化還原反應(yīng)，促進(jìn)電子轉(zhuǎn)移，使其與氧化合或脫氫。可分為氧化酶和還原酶。氧化酶可活化分子氧，作為受氫體而形成水或過氧化氫。還原酶包括各種脫氫酶，可活化基質(zhì)上的氫，并由將氫傳給被還原的物質(zhì)，使基質(zhì)氧化，受氫體還原。水解酶：對有機(jī)物的加水分解反應(yīng)起催化作用。水解反應(yīng)是在細(xì)胞外產(chǎn)生的基本的反應(yīng)，能將復(fù)雜的高分子有機(jī)物分解為小分子，使之易于透過細(xì)胞壁。如將蛋白質(zhì)分解為氨基酸，將脂肪分解為脂肪酸和甘油，將復(fù)雜的多糖分解為單糖等。此外還有脫氨基、脫羧基、磷酸化和脫磷酸等酶。 許多酶只有在一些稱為和活化劑的特殊物質(zhì)存在時(shí)才能進(jìn)行催化反應(yīng)，鉀、鈣、鎂、鋅、鈷、錳、氯化物、磷酸鹽離子在許多種酶的催化反應(yīng)中是*的或活化劑。 在需氧生物處理過程中，污水中的有機(jī)物在微生物酶的催化作用下被氧化降解，分三個(gè)階段：階段，大的有機(jī)物分子降解為構(gòu)成單元──單糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二階段中，階段的產(chǎn)物部分地被氧化為下列物質(zhì)中的一種或幾種：二氧化碳、水、乙?；鵄、α-酮戊二酸(或稱 α-氧化戊二酸)或草醋酸(又稱草酰乙酸)。第三階段(即三羧酸循環(huán)，是有機(jī)物氧化的終階段)是乙?；鵄、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化為二氧化碳和水。有機(jī)物在氧化降解的各個(gè)階段，都釋放出一定的能量。 在有機(jī)物降解的同時(shí)，還發(fā)生微生物原生質(zhì)的合成反應(yīng)。在階段中由被作用物分解成的構(gòu)成單元可以合成碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪，再進(jìn)一步合成細(xì)胞原生質(zhì)。合成能量是微生物在有機(jī)物的氧化過程中獲得的。 厭氧生物處理法 主要用于處理污水中的沉淀污泥，因而又稱〖HTK〗污泥消化〖HT〗，也用于處理高濃度的有機(jī)廢水。這種方法是在厭氧細(xì)菌或兼性細(xì)菌的作用下將污泥中的有機(jī)物分解，后產(chǎn)生甲烷和二氧化碳等氣體，這些氣體是有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的能源。中國大量建設(shè)的沼氣池就是具體應(yīng)用這種方法的典型實(shí)例。消化后的污泥比原生污泥容易脫水，所含致病菌大大減少，臭味顯著減弱，肥分變成速效的，體積縮小，易于處置。 城市污水沉淀污泥和高濃度有機(jī)廢水的*厭氧消化過程可分為三個(gè)階段(見圖)。在階段，污泥中的固態(tài)有機(jī)化合物借助于從厭氧菌分泌出的細(xì)胞外水解酶得到溶解，并通過細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)胞中進(jìn)行代謝的生化反應(yīng)。在水解酶的催化下，將復(fù)雜的多糖類水解為單糖類，將蛋白質(zhì)水解為縮氨酸和氨基酸，并將脂肪水解為甘油和脂肪酸。第二階段是在產(chǎn)酸菌的作用下將階段的產(chǎn)物進(jìn)一步降解為比較簡單的揮發(fā)性有機(jī)酸等，如乙酸、丙酸、丁酸等揮發(fā)性有機(jī)酸，以及醇類、醛類等;同時(shí)生成二氧化碳和新的微生物細(xì)胞。