鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院污水處理設(shè)備設(shè)施

序批式生物膜反應(yīng)器（Sequencing Biofilm BatchReactor，SBBR）是目前國(guó)內(nèi)外正在研究、應(yīng)用的一種污水生物處理新工藝。
序批式生物膜法是在序批式活性污泥法和生物膜法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的污水處理工藝，兼具兩者的優(yōu)點(diǎn)，不僅基建費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單，而且脫氮除磷效果好、污泥產(chǎn)量低。

序批式生物膜反應(yīng)器的開發(fā)是為了防止比生長(zhǎng)速率小的微生物在水力波動(dòng)過大的反應(yīng)器中被“淘洗”出去而設(shè)計(jì)的。它以填料生物膜方式代替活性污泥工藝，按照序批式的運(yùn)行方式運(yùn)行，可以在單個(gè)反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)厭氧、好氧、缺氧等工序，實(shí)現(xiàn)一體化同步脫氮除磷。與序批式活性污泥工藝相比，SBBR 工藝具有處理效率高和管理維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，適合于中小城鎮(zhèn)點(diǎn)源污水的處理以及污水的深度處理。筆者采用絲瓜絡(luò)填料SBBR 處理生活污水，研究了其對(duì)生活污水同步脫氮除磷的處理效果。
1 試驗(yàn)材料和方法
1.1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)所用絲瓜絡(luò)采自山東煙臺(tái)一農(nóng)戶家中，將其去皮去籽后的絲瓜瓤添加到反應(yīng)器內(nèi)，作為生物膜的掛膜載體。該填料已申請(qǐng)，號(hào)為200720017834.9。試驗(yàn)所用填料的外觀如圖 1所示。
絲瓜絡(luò)作為一種天然的生物載體，對(duì)微生物無任何毒害和副作用。其表面凹凸不平，存在大量的溝脊，比人工合成的塑料等填料更易被微生物附著。該填料富含纖維素和木質(zhì)素，密度約為0.77~0.78g/cm3。由于絲瓜絡(luò)具有*的天然微網(wǎng)纖維結(jié)構(gòu)，且親水性較好，因此掛膜非常迅速。
生化池在冬季怎樣運(yùn)作?
我們已知道，微生物zui適宜生長(zhǎng)繁殖的溫度范圍為16-30℃，當(dāng)溫度低于10℃時(shí)，廢水的凈化效果將明顯降低，一般來說，溫度每降低10℃，COD的去除率會(huì)降低10%。那么在冬季，生化池又怎樣運(yùn)作呢？一種方法是在調(diào)節(jié)池內(nèi)通入蒸汽，提高生化進(jìn)水溫度；另一種方法是在生化池內(nèi)補(bǔ)加生物污泥，以提高污泥濃度和降低污泥負(fù)荷，如水溫能維持在6-7℃，活性污泥仍能有效地發(fā)揮其凈化功能。

顆粒大小對(duì)吸附率的影響
由表 4 可知當(dāng)煤系高嶺土的顆粒在0.25~0.18mm (60~80 目)時(shí)，吸附率急速增長(zhǎng)，從0.18~0.106 mm (80～150 目)時(shí)，吸附率增長(zhǎng)緩慢。這是由于煤系高嶺土顆粒越細(xì)，比表面積就越大，反應(yīng)就越充分。當(dāng)煤系高嶺土的顆粒在0.25~0.18mm(60～80 目)時(shí)，焙燒時(shí)就越容易生成非晶質(zhì)SiO2 和具有活性的γ- Al2O3，因此也容易與酸反應(yīng)生成硅酸鋁凝膠使其吸附性能增強(qiáng)，同時(shí)煤系高嶺土的表面積越大，也越容易吸附污水中的有機(jī)物，所以此時(shí)隨著煤系高嶺土顆粒的增大吸附率急速增長(zhǎng);當(dāng)煤系高嶺土的粒徑為0.18~0.106 mm(80～150 目)時(shí)，焙燒時(shí)生成的非晶質(zhì)SiO2 和具有活性的γ-Al2O3 越容易轉(zhuǎn)變成結(jié)晶相石英及莫來石，使其吸附性能大大減弱，因此盡管煤系高嶺土的比表面積不斷增大，但其吸附率增加緩慢。原始及改性生物陶粒基質(zhì)對(duì)氨氮均具有很好的凈化效果，一方面，這與生物陶粒比表面積大，表面粗糙等特點(diǎn)密切相關(guān)(圖 1)，而對(duì)其進(jìn)行覆膜改性后形成的LDHs顆粒加劇了表面的不光滑程度，有利于微生物的附著;另一方面，這也與LDHs覆膜增強(qiáng)了生物陶?；|(zhì)的生化反應(yīng)作用與物理吸附作用有關(guān).

人工濕地中氨氮、硝態(tài)氮的去除主要依靠微生物的生化反應(yīng)和基質(zhì)的物理吸附作用：污水中的氨氮在硝化菌和亞硝化菌的作用下好氧反應(yīng)轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮，并在厭氧環(huán)境下通過反硝化菌作用生成氮?dú)馀懦鱿到y(tǒng)外，而微生物對(duì)微量金屬元素有著特殊的需求，如Zn2+在一定程度上能夠提高試驗(yàn)系統(tǒng)中微生物的酶活性，本試驗(yàn)中的2號(hào)(ZnFe-LDHs)、5號(hào)(ZnCo-LDHs)改性基質(zhì)中均加入Zn2+，其優(yōu)于其它改性基質(zhì)的氨氮去除效果也印證了Zn2+對(duì)微生物硝化反應(yīng)的促進(jìn)作用;另外，基質(zhì)對(duì)氨氮的去除還存在一定的離子交換反應(yīng)和物理吸附作用，由于LDHs具有的特殊結(jié)構(gòu)，改性后的基質(zhì)具有了更強(qiáng)的陽離子與氨氮交換能力，這也應(yīng)增強(qiáng)了改性基質(zhì)對(duì)氨氮的去除效果.

人工濕地中有機(jī)物的去除是濕地基質(zhì)的物理截留沉淀和生物的吸收降解共同作用的結(jié)果;不溶性有機(jī)物通過沉淀、過濾等作用被基質(zhì)截留而被去除，并可為部分兼性或厭氧微生物所利用;可溶性有機(jī)物則通過生物膜的吸附、吸收及生物代謝過程被降解.由于LDHs特殊的多微孔構(gòu)型，使得覆膜改性基質(zhì)對(duì)進(jìn)水中的有機(jī)物吸附能力和物理攔截作用增強(qiáng)，因此表現(xiàn)出較高的去除率.
與2號(hào)(ZnFe-LDHs)改性基質(zhì)相比，凈化試驗(yàn)前后5號(hào)(ZnCo-LDHs)基質(zhì)表面的變化更大，附著有更多的細(xì)小顆粒雜質(zhì)，表明5號(hào)改性基質(zhì)具有更好的截留能力，這也與其有機(jī)物去除效率高于其它改性基質(zhì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致.另由于LDHs覆膜改性增大了比表面積，有利于微生物附著在基質(zhì)表面，因此也進(jìn)一步增強(qiáng)了微生物對(duì)有機(jī)物的代謝過程.

3.4 改性基質(zhì)對(duì)TN的凈化效果
圖 3為原始及改性基質(zhì)對(duì)TN的平均去除率.原始基質(zhì)對(duì)TN的平均去除率僅為37%，而9種改性基質(zhì)對(duì)TN的平均去除率均在40%以上;其中2號(hào)(ZnFe-LDHs)、6號(hào)(MgCo-LDHs)對(duì)TN的平均去除率分別達(dá)到63%和62%，提升幅度明顯;4號(hào)(CaCo-LDHs)、5號(hào)(ZnCo-LDHs)處理效果次之，也達(dá)到了58%以上;其它改性基質(zhì)對(duì)TN的去除率均在40%~50%之間.進(jìn)行9種改性基質(zhì)與原始基質(zhì)對(duì)TN的顯著性分析可發(fā)現(xiàn)，1號(hào)(CaFe-LDHs)、2號(hào)(ZnFe-LDHs)、4號(hào)(CaCo-LDHs)、5號(hào)(ZnCo-LDHs)、6號(hào)(MgCo-LDHs)改性生物陶?；|(zhì)對(duì)TN的去除率影響差異顯著(p<0.05).
圖 3 改性前后生物陶粒對(duì)TN的去除率
人工濕地脫氮過程是由基質(zhì)、植物和微生物通過物理、化學(xué)及生物過程的協(xié)同作用而完成的，微生物的氨化、硝化和反硝化過程是氮的主要去除途徑.生物膜對(duì)氮的去除主要包括菌群對(duì)氮的吸收、固定，好氧、缺氧、厭氧的生物轉(zhuǎn)化，以及惰性有機(jī)物質(zhì)或顆粒物質(zhì)結(jié)合在一起的氮沉積于生物膜表面得到去除.4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)改性基質(zhì)對(duì)TN的去除效果較好，這說明Co3+和Zn2+的加入有效的促進(jìn)了微生物對(duì)氮素的降解過程;且LDHs改性后基質(zhì)具有較好的覆膜效果，也為微生物提供了更多的附著場(chǎng)所;在吸附和物理截留方面，由于改性后在基質(zhì)表面附著的LDHs具有多微孔結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了基質(zhì)對(duì)小粒徑懸浮物的吸附和截留，進(jìn)一步提高了TN的去除效果.污泥池中的污泥是怎樣進(jìn)行脫水？
污泥脫水的主要方法有真空過濾法、壓濾法、離心法和自然干化法。上海信誼百路達(dá)藥業(yè)有限公司采用的是壓濾法，通過設(shè)備—板框壓濾機(jī)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的化學(xué)污泥與剩余污泥進(jìn)行加壓過濾，脫水后污泥含水率一般達(dá)到80-85%。