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03 生物处理段
污水在污水处理厂经历了一系列预处理步骤后,其核心净化过程发生在生物处理段。这一阶段,活性污泥中的微生物成为净化污水的主要力量,它们通过复杂的生物化学反应,去除污水中的有机物、氮、磷等污染物,确保出水水质达到排放标准。因此,生物处理段的工艺管控不仅是全厂工艺管理的关键,也是实现高效、稳定污水处理的基石。
☑ 污水污染物的分类与微生物的去除机制
▷ 无机颗粒物:在预处理阶段,如粗细格栅、沉砂池、初沉池等,通过物理方法去除。
▷ 溶解性污染物(有机物、氮、磷):这些污染物在生物处理段中,通过微生物的吸附、降解、转化等生物化学反应得到去除。
▽ 有机物:微生物将其作为碳源和能源,通过氧化反应将其分解为二氧化碳和水,同时释放能量供自身生长繁殖。
▽ 氮、磷:微生物通过硝化、反硝化、生物除磷等过程,将氮、磷转化为氮气、磷酸盐等形式,从污水中去除。
☑ 微生物群落与生物处理效率
▷ 微生物多样性:生物处理段中的微生物群落具有丰富的多样性,包括细菌、真菌、原生动物等,它们各自承担着不同的净化任务。
▷ 生物膜与活性污泥:微生物在污水中形成生物膜或聚集成活性污泥,为微生物提供附着和生长的环境,同时增加污水与微生物的接触面积,提高净化效率。
▷ 微生物活性与适应性:微生物的活性受温度、pH值、溶解氧、营养物质等多种因素影响。通过优化这些条件,可以提高微生物的活性,增强其去除污染物的能力。
☑ 技术发展与工艺优化
▷ 生物处理技术的发展:从传统的活性污泥法到生物膜法、MBR(膜生物反应器)等新型生物处理技术,微生物在污水处理中的应用越来越广泛。
▷ 工艺优化措施:根据进水水质、水量及占地等因素,采用合适的工艺类型,如A/O、A²/O、SBR等。同时,通过调整污泥龄、曝气量、回流比等工艺参数,优化微生物的生长环境,提高净化效率。
▷ 智能化管理:利用物联网、大数据等技术,实时监测生物处理段的运行状态,预测并调整工艺参数,实现智能化管理。
① 有机污染物
☑ 有机污染物的来源:有机污染物主要来源于生活污水、工业废水等,它们在水中消耗溶解氧,导致水质恶化,影响水生生物的生存。
☑ COD与BOD:COD(化学需氧量)和BOD(生物需氧量)是衡量有机污染物含量的重要指标。通过定期监测COD和BOD,可以评估生物处理段的净化效果,及时调整工艺参数。
☑ 微生物去除有机污染物的机制:微生物通过吸附、降解等过程将有机污染物转化为无害物质。同时,微生物的代谢活动还能产生一些具有净化作用的次生代谢产物,如酶、抗生素等。