Av: Kate
Email: kate@aquasust.com
Dato: 18. november 2024
For tiden inkluderer de representative prosessene ved anvendelse av biologisk behandling av kloakk hovedsakelig aktivslamprosess og biofilmprosess. Deretter, basert på mange års produksjonspraksis og teoretiske studier, vil de to prosessmetodene bli analysert og sammenlignet.
Aktivert slamprosess
Prosess og prinsipp
En typisk aktivert slamprosess består av en luftetank, en sedimentasjonstank, et slamretursystem og et system for fjerning av overskuddsslam.
Kloakk og det returnerte aktiverte slammet kommer inn i luftetanken sammen for å danne en blandet væske. Trykkluft som sendes fra luftkompressorstasjonen kommer inn i kloakken i form av små bobler gjennom luftdiffusjonsanordningen som er lagt i bunnen av luftetanken, med sikte på å øke innholdet av oppløst oksygen i kloakken og også holde den blandede væsken inne. en tilstand av voldelig agitasjon og suspendert tilstand. Oppløst oksygen, aktivert slam og kloakk blandes fullstendig og bringes i kontakt med hverandre, slik at reaksjonen av aktivert slam kan forløpe normalt.
I det første trinnet blir organiske forurensninger i kloakken adsorbert på overflaten av zoogloea av de aktiverte slampartiklene på grunn av deres enorme overflateareal og polysakkarid viskøse stoffer. Samtidig blir noen makromolekylære organiske stoffer dekomponert til små molekylære organiske stoffer under påvirkning av ekstracellulære enzymer av bakterier.
I det andre trinnet absorberer mikroorganismer disse organiske stoffene og oksiderer og dekomponerer dem under tilstrekkelige oksygenforhold til å danne karbondioksid og vann, hvorav en del brukes til deres egen spredning og reproduksjon. Resultatet av aktivslamreaksjonen er at organiske miljøgifter i kloakken brytes ned og fjernes, selve aktivslammet formeres og dyrkes, og kloakken renses. Den blandede væsken etter å ha blitt renset av det aktiverte slammet kommer inn i den sekundære sedimentasjonstanken, hvor det suspenderte aktiverte slammet og andre faste stoffer i den blandede væsken utfelles og separeres fra vannet. Det klarede avløpet slippes ut som renset vann. Slammet konsentrert gjennom nedbør slippes ut fra bunnen av sedimentasjonstanken, hvorav det meste returneres til luftetanken som inokulasjonsslam for å sikre konsentrasjonen av suspendert faststoff og mikrobielle konsentrasjoner i luftetanken; de prolifererte mikroorganismene slippes ut av systemet som "overskuddsslam". Faktisk overføres forurensninger i stor grad fra kloakken til dette overskuddsslammet.
Prinsippet for den aktiverte slamprosessen kan uttrykkes som: mikroorganismer "spiser" det organiske materialet i kloakken, og gjør kloakken om til rent vann. I hovedsak ligner det på den naturlige prosessen med selvrensing av vannforekomster, bortsett fra at gjennom kunstig forbedring, effekten av kloakkrensing er bedre.
Biofilmprosess
Biofilmprosess Prosesstyper.
Våt type: biologisk filter, biologisk tårn, biologisk dreieskive.
Nedsenket type: kontaktoksidasjon, filtermateriale nedsenket i filtertanken.
Fluidisert sjikttype: biologisk aktivert karbon, sandmedium suspendert og flytende i tanken.
Prinsipp: Fordi husholdningskloakk inneholder en stor mengde organiske komponenter, er biofilmprosessen avhengig av den mikrobielle filmen festet på overflaten av bæreren for å bryte ned det organiske materialet. Siden mikrobielle celler nesten kan feste seg, vokse og reprodusere på en hvilken som helst egnet bæreroverflate i vannmiljøet, forårsaker de ekstracellulære polymerene som strekker seg fra cellene at de mikrobielle cellene danner en fibrøs sammenfiltringsstruktur. Derfor har biofilmen vanligvis en porøs struktur og sterke adsorpsjonsegenskaper.
Biofilmen fester seg til overflaten av bæreren og er et svært hydrofilt stoff. Under forutsetning av kontinuerlig strøm av kloakk, er det alltid et vedlagt vannlag på utsiden av det.
Biofilmen er også en svært tett substans av mikroorganismer. Et stort antall mikroorganismer og mikrodyr vokser og formerer seg på overflaten og innsiden av membranen, og danner en næringskjede som består av organiske miljøgifter → bakterier → protozoer (metazoer).
Biofilmen er sammensatt av bakterier, sopp, alger, protozoer, metazoer og noen andre synlige biologiske samfunn. Når kloakk renner over overflaten av bæreren, adsorberes organiske forurensninger i kloakken av mikroorganismene i biofilmen, og oksygen diffunderer inn i biofilmen. Biologisk nedbrytning og andre effekter oppstår i membranen for å fullføre nedbrytningen av organisk materiale.
Overflatelaget til biofilmen er aerobe og fakultative aerobe mikroorganismer, mens det indre laget av biofilmen ofte er i en anaerob tilstand. Når biofilmen tykner gradvis og tykkelsen på det anaerobe laget overstiger det aerobe laget, vil det føre til at biofilmen faller, og en ny biofilm vil bli regenerert på overflaten av bæreren. Gjennom den periodiske fornyelsen av biofilmen opprettholdes normal drift av biofilmreaktoren.
Fornyelse og slipp av biofilmen. Å opprettholde normal drift av biofilmreaktoren er en viktig del av fornyelsen og utskillelsen av biofilmen. Overflatelaget til biofilmen er aerobe og fakultative aerobe mikroorganismer, mens det indre laget av biofilmen ofte er i en anaerob tilstand. Når biofilmen tykner gradvis og tykkelsen på det anaerobe laget overstiger det aerobe laget, vil det føre til at biofilmen faller, og en ny biofilm vil bli regenerert på overflaten av bæreren.
Prosessen med fornyelse og avføring er som følger:
Først utseendeprosessen til den anaerobe membranen:
Den ene er biofilmen;
Det andre er at den generelle tykkelsen på den modne biofilmen fortsetter å øke, og den indre delen hvor oksygen ikke kan trenge inn vil endres til en anaerob tilstand; begge er sammensatt av en anaerob membran og en aerob membran;
Den tredje er at den aerobe membranen er hovedstedet for nedbrytning av organisk materiale, og den generelle tykkelsen er 2 mm.
For det andre, fortykningsprosessen til den anaerobe membranen:
Den ene er økningen av anaerobe metabolitter, som fører til ubalanse mellom den anaerobe membranen og den aerobe membranen;
Den andre er den kontinuerlige flukt av gassformige produkter, som svekker adhesjonsevnen til biofilmen på fyllstoffet;
Den tredje skal bli en aldrende biofilm, som har dårlig rensefunksjon og lett å falle av.
For det tredje, oppdateringen av biofilmen:
Den ene er utskillelsen av den aldrende membranen, og den nye biofilmen vil vokse igjen;
Den andre er at rensefunksjonen til den nye biofilmen er sterkere.
Sammenligning av aktivert slamprosess og biofilmprosess
Fordeler og ulemper med aktivert slamprosess.
I lang tid har den sekundære biologiske behandlingen av urbane kloakk for det meste tatt i bruk aktivslamprosessen, som for tiden er den mest brukte sekundære biologiske renseprosessen i verden. Den har følgende egenskaper:
For det første, ved å bruke den tradisjonelle aktivert slamprosessen, er kapitalkonstruksjonskostnadene, driftskostnadene, energiforbruket ofte høye, styringen er mer kompleks, og slambulking er tilbøyelig til å forekomme; prosessutstyret kan ikke oppfylle kravene til høy effektivitet og lavt forbruk.
For det andre, med kontinuerlige skjerpinger av kloakkutslippsstandarder, stilles det høyere krav til utslipp av næringsstoffer som nitrogen og fosfor i kloakk. Tradisjonelle kloakkbehandlingsprosesser med nitrogen- og fosforfjerningsfunksjoner bruker for det meste den aktiverte slamprosessen, som ofte krever at flere anaerobe og aerobe reaksjonstanker kobles i serie for å danne en flertrinns reaksjonstank, og øker den interne sirkulasjonen for å oppnå formålet med nitrogen. og fosforfjerning, som er bundet til å øke kapitalinvesteringen og energiforbruket, og gjøre driften og forvaltningen mer kompleks.
For det tredje genererer den aktiverte slamprosessen en stor mengde overskuddsslam, som krever slamavrusningsbehandling, noe som øker investeringen.
Fordeler og ulemper med biofilmprosessen.
Biofilmprosessen er også en ofte brukt metode for sekundær biologisk rensing av urbane kloakk. Sammenlignet med aktivert slam-prosessen har den følgende egenskaper:
For det første har biofilmen sterk tilpasningsevne til endringene i kloakkkvalitet og mengde, og er enkel å håndtere, og slambulking vil ikke forekomme.
For det andre festes mikroorganismer på overflaten av bæreren, og mikroorganismer med lengre generasjonstid kan også spre seg. Den biologiske fasen er mer rikelig, stabil og genererer mindre overskuddsslam.
For det tredje kan den behandle lavkonsentrasjonskloakk. I tillegg er manglene ved biofilmprosessen at biofilmbæreren øker investeringen i systemet; det spesifikke overflatearealet til bærermaterialet er lite, reaksjonsanordningen har begrenset volum og lav plasseffektivitet, og behandlingseffektiviteten er lavere enn den for aktivslamprosessen ved behandling av bykloakk; mengden mikroorganismer festet til den faste overflaten er vanskelig å kontrollere, og operasjonsfleksibiliteten er dårlig; naturlig ventilasjon brukes for oksygentilførsel, som ikke er like tilstrekkelig som aktivslamtilførselen, og anaerobe forhold er utsatt for å oppstå.