污水處理中活性污泥法與生物膜法的比較分析

　　活性污泥法處理污水
 

　　1.活性污泥法處理污水的發(fā)展進(jìn)程
 

　　活性污泥法處理污水1912年由英國人發(fā)明，1916年正式在美國建立第一座活性污泥污水處理廠，1941年在英國曼徹斯特建立試驗(yàn)場(chǎng)。在90余年的史中，隨著在實(shí)際生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用和技術(shù)上的不斷革新，特別是近幾十年來，在對(duì)其生物反應(yīng)和凈化處理深入研究探討的基礎(chǔ)上，活性污泥法在生物學(xué)、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的理論方面和工藝方面都有了長足的發(fā)展，出現(xiàn)了能適應(yīng)各種條件的工藝流程。目前，活性污泥法是生活污水、城市污水和機(jī)械工業(yè)廢水處理中常用的工藝。就目前形勢(shì)來看，活性污泥法的發(fā)展方向正向著大型、超大型化和微型化、高效節(jié)能化、多功能化、運(yùn)行自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展。
 

　　2.活性污泥法在污水處理中的作用
 

　　活性污泥法是去除有機(jī)污染物*的方法之一，目前國內(nèi)外95%以上的城市污水處理和50%左右的工業(yè)廢水處理都采用活性污泥法。具有很強(qiáng)的凈化功能，去除BOD(生化需氧量)及混合液中活性污泥濃度的效率高，均可達(dá)到95%以上。適合于各種有機(jī)廢水，大中小型污水處理廠，高中低負(fù)荷。由于是依靠微生物處理，運(yùn)行費(fèi)用較低?？蓪?shí)現(xiàn)生物脫氮除磷[2]。
 

　　3.活性污泥及活性污泥法的概念
 

　　向生活污水中注入空氣進(jìn)行曝氣，并持續(xù)一段時(shí)間后，污水中即生成一種絮凝體，是一種黃褐色的絮絨顆粒狀，主要是有大量繁殖的微生物群體構(gòu)成，它易于沉淀分離，并使污水得到澄清，這就是活性污泥。利用污水中的有機(jī)質(zhì)為基質(zhì)，在DO(溶氧)存在的條件下，即人工充氧條件下，對(duì)污水和各種微生物群體進(jìn)行連續(xù)混合培養(yǎng)，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有機(jī)污染物，然后使污泥與水分離，大部分污泥再回流到曝氣池，多余部分則排出活性污泥系統(tǒng)。該方法的運(yùn)行條件要求具有良好的活性污泥和充足的氧，具有較大的比表面積20~100cm2/mL，99%以上含水率。
 

　　4.活性污泥法處理污水的原理及流程
 

　　活性污泥法的基本原理：向生活污水中不斷注入空氣，維持水中足夠的溶解氧，一段時(shí)間后污水中形成一種絮凝體—活性污泥，其由大量繁殖的微生物構(gòu)成，易于沉淀分離，使污水澄清?；钚晕勰喾ň褪且詰腋≡谒械幕钚晕勰酁橹黧w，在微生物生長有利的環(huán)境條件下和污水充分接觸，使污水凈化。其主要構(gòu)筑物是曝氣池和二次沉淀池。需處理的污水和回流性污泥一起進(jìn)入曝氣池，成為懸浮混合液，沿曝氣池注入壓縮空氣曝氣，使污水與活性污泥充分混合，并供給混合液足夠的溶解氧。這時(shí)污水中的有機(jī)物被活性污泥中的好氧微生物分解，然后混合液進(jìn)入二沉池，活性污泥與水澄清分離，部分活性污泥回到曝氣池，繼續(xù)進(jìn)行凈化過程，澄清的水排放。由于處理過程中活性污泥不斷增長，部分剩余污泥從系統(tǒng)中排出，以維持系統(tǒng)穩(wěn)定[3-4]。

生物膜法處理污水
 

　　1.生物膜法處理污水的發(fā)展進(jìn)程
 

　　生物膜法是一種古老又在不斷發(fā)展中的處理技術(shù)，年德國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)生物過濾作用，1865-1893年英國將污水噴灑在粗濾料上，作為膜生物反應(yīng)器的生物濾池問世，20世紀(jì)二三十年代建造了許多生物膜反應(yīng)器，四五十年代生物濾池逐漸被活性污泥取代的趨勢(shì)，70年代新的反應(yīng)器以*的優(yōu)勢(shì)受關(guān)注。
 

　　2.生物膜法的概念
 

　　生物膜法模擬了自然界中土壤自凈的一種污水處理法，使游離態(tài)的微型動(dòng)物，通過吸附作用附著在濾料或某些載體上，如天然材料(如卵石)、合成材料(如纖維)，在那里生長繁育，并形成膜狀生物污泥生物膜。污水與生物膜接觸，污水中的有機(jī)污染物作為營養(yǎng)物質(zhì)，為生物膜生的微生物所攝取，污水得到凈化，微生物自身也得到繁殖增殖。生物膜表面積增大，可為微生物提供較大的附著表面，有利于加強(qiáng)對(duì)污染物的降解。
 

　　3.生物膜法中的微生物
 

　　生物膜中微生物群體包括好氧菌、厭氧菌和兼性菌，其中有真菌、藻類、原生菌以及蚊蠅的幼蟲等較高等的動(dòng)物，在生物濾池中兼性菌常占優(yōu)勢(shì)。無色桿菌屬、假單孢菌屬、產(chǎn)黃菌屬以及產(chǎn)堿桿菌屬等是生物膜中常見的細(xì)菌。在生物黏層內(nèi)，微生物生長條件差，常會(huì)出現(xiàn)絲狀浮游球衣細(xì)菌和白硫菌屬，在濾池較低部位還存在著硝化菌，如亞硝化單孢菌屬和硝化菌屬。若生物濾池中pH值較低，則真菌起到重要的作用。在濾池頂部有陽光照射處常有藻類生物。藻類一般不直接參與廢物降解，只是通過光合作用向生物膜提供氧，但若太多則會(huì)堵塞濾池，不利于操作。在生物膜濾池中原生動(dòng)物和一些較高等的動(dòng)物均以細(xì)菌為食物，它們起著控制細(xì)菌群體數(shù)量的作用，能促使細(xì)菌群體以較高速率產(chǎn)生新細(xì)胞，有利于污水凈化。