龍騰銳做污水怎麼樣
⑴ 環保理念,排放污水,氣,物,處理構思
現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准。三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂率法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。整個過程為通過粗格刪的原污水經過污水提升泵提升後,經過格刪或者篩率器,之後進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉澱池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進入生物處理設備,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反應器有曝氣池,氧化溝等,生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床),生物處理設備的出水進入二次沉澱池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,一級處理結束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之後進入污泥消化池,經過脫水和乾燥設備後,污泥被最後利用。以上是污水處理廠處理工藝的基本流程,流程圖見下頁圖一。二.各個處理構築物的能耗分析1.污水提升泵房進入污水處理廠的污水經過粗格刪進入污水提升泵房,之後被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵運行要消耗大量的能量,占污水廠運行總能耗相當大的比例,這與污水流量和要提升的揚程有關。2.沉砂池沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒。沉砂池一般設於泵站前、倒虹管前,以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損;也可設於初沉池前,以減輕沉澱池負荷及改善污泥處理構築物的處理條件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鍾式沉砂池。沉砂池中需要能量供應的主要是砂水分離器和吸砂機,以及曝氣沉砂池的曝氣系統,多爾沉砂池和鍾式沉砂池的動力系統。3.初次沉澱池初次沉澱池是一級污水處理廠的主題處理構築物,或作為二級污水處理廠的預處理構築物設在生物處理構築物的前面。處理的對象是SS和部分BOD5,可改善生物處理構築物的運行條件並降低其BOD5負荷。初沉池包括平流沉澱池,輻流沉澱池和豎流沉澱池。初沉池的主要能耗設備是排泥裝置,比如鏈帶式刮泥機,刮泥撇渣機,吸泥泵等,但由於排泥周期的影響,初沉池的能耗是比較低的。圖一城市污水處理典型流程4.生物處理構築物污水生物處理單元過程耗能量要佔污水廠直接能耗相當大的比例,它和污泥處理的單元過程耗能量之和占污水廠直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝氣系統的曝氣要消耗大量的電能,其基本上是聯系運行的,且功率較大,否則達不到較好的曝氣效果,處理效果也不好。氧化溝處理工藝安裝的曝氣機也是能耗很大的設備。生物膜法處理設備和活性污泥法相比能耗較低,但目前應用較少,是以後需要大力推廣的處理工藝。5.二次沉澱池二次沉澱池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上,能耗比較低。6.污泥處理污泥處理工藝中的濃縮池,污泥脫水,乾燥都要消耗大量的電能,污泥處理單元的能量消耗是相當大的,這些設備的電耗功率都很大。三.針對各個處理構築物的節能途徑1.污水提升泵房污水提升泵房要節省能耗,主要是考慮污水提升泵如何進行電能節約,正確科學的選泵,讓水泵工作在高效段是有效的手段,合理利用地形,減少污水的提升高度來降低水泵軸功率N也是有效的法,定期對水泵進行維護,減少摩擦也可以降低電耗。2.沉砂池採用平流沉砂,避免採用需要動力設備的沉砂池,如平流沉砂池。採用重力排砂,避免使用機械排砂,這些措施都可大大節省能耗。3.初次沉澱池初次沉澱池的能耗較低,主要能量消耗在排泥設備上,採用靜水壓力法無疑會明顯降低能量的消耗。4.生物處理構築物國外的學者通過能耗和費用效益分析比較了生物處理工藝流程,他們認為處理設施大部分的能量消耗是發生在電機這類單一的設備上,因而節能應從提高全廠功率因數、選擇高效機電設備及減少高峰用電要求等方面入手。他們提出的節能措施既包括改善電機的電氣性能,也包括解決運轉的工藝問題,還包括污水廠產物中的能量回收(EnergyRecovery)。曝氣系統的能耗相當大,對曝氣系統能耗能效的研究總是涉及到曝氣設備的改造和革新。新型的曝氣設備雖然層出不窮,但目前仍然可劃分為2類:第1種是採用淹沒式的多孔擴散頭或空氣噴嘴產生空氣泡將氧氣傳遞進水溶液的方法,第2種是採用機械方法攪動污水促使大氣中的氧溶於水的方法。微孔曝氣,曝氣擴散頭的布局和曝氣系統的調節這些都是節能的有效措施。在傳統活性污泥處理廠曝氣池中辟出前端厭氧區,用淹沒式攪拌器混合的節能、生物除磷方案。這一簡單的改造可以節省近20%的曝氣能耗,如果算上混合用能,節能也達到12%。自動控制系統的應用於污水處理節能,曝氣系統進行階段曝氣,溶解氧存在濃度梯度,既減少了能耗,又可以改善處理效果,減少污泥量。生物膜法處理工藝採用厭氧處理可以明顯降低能量的消耗。5.二次沉澱池二次沉澱池中對排泥設備的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。6.污泥處理污泥處理系統節能研究主要集中於污泥處理的能量回收。從污水污泥有機污染物中回收能量用於處理過程早在上世紀初就已投入實踐,但能源危機之前一直不受重視。目前有兩種回收途徑:一是污泥厭氧消化氣利用,一是污泥焚燒熱的利用。消化氣性質穩定、易於貯存,它可通過內燃機或燃料電池轉化為機械能或電能,廢熱還可回收於消化污泥加熱。因此利用消化氣能解決污水廠不同程度的能量自給問題。林榮忱等人比較了沼氣發電機和燃料電池兩種利用形式,認為燃料電池能量利用率高,具有很好的發展前途。對消化氣的最大化利用是提高能效的主要方式。沼氣發電機組並網發電的研究和應用在國內已有應用實例,是大型污水處理廠的沼氣綜合利用的可行途徑。另外一種能量回收方式是將城市固體廢物焚燒場建在污水處理廠旁,將固廢與污水污泥一起焚燒,獲得的電能用於處理廠的運轉。城市污水處理的能耗分析研究與節能技術和手段的發展往往並不同步。由於污水處理能量平衡分析方法研究的欠缺,節能措施的制訂和實施常常超前。而多數節能途徑和手段常常由處理廠的操作管理人員結合各處理設施實際情況提出,具有經驗性和個別性,不一定能適用於其他污水廠甚至是工藝相似的污水廠;另一方面,從廣義上說,污水處理學科領域的技術創新、新材料和新設備的使用都蘊涵著節能增效的潛力,因而節能的途徑和手段往往是很寬泛的。四.結論污水處理是能源密集(energyintensity)型的綜合技術。一段時期以來,能耗大、運行費用高一定程度上阻礙了我國城市污水處理廠的建設,建成的一些處理廠也因能耗原因處於停產和半停產狀態。在今後相當長的一段時期內,能耗問題將成為城市污水處理的瓶頸。能否解決耗污水廠的能耗問題,合理進行能源分配,已經成為決定污水處理廠運行效益好壞的關鍵因素。能耗是否較低,也是未來新的污水處理廠可行性分析的決定性因素,開發能效較高的污水處理技術,合理設計及運行污水處理廠,必將是未來污水處理廠設計和運行的必由之路。參考文獻:1.《污水處理能耗與能效》[美]W.F.OWEN,章北平、車武譯,金儒霖校,能源出版社2.《排水工程》張自傑主編,第四版,中國建築工業出版社3.城市水工程概論》李圭白、蔣展鵬、范瑾初、龍騰銳主編,中國建築工業出版社4.《中國給水排水》雜志5.《給水排水》雜志6.中華環保互聯網7.給排水在線網站
⑵ 污水處理廠處理污水的流程是哪些
現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准。
三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂率法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。
整個過程為通過粗格刪的原污水經過污水提升泵提升後,經過格刪或者篩率器,之後進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉澱池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進入生物處理設備,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反應器有曝氣池,氧化溝等,生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床),生物處理設備的出水進入二次沉澱池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,一級處理結束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。
二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之後進入污泥消化池,經過脫水和乾燥設備後,污泥被最後利用。
以上是污水處理廠處理工藝的基本流程,流程圖見下頁圖一。
二.各個處理構築物的能耗分析
1.污水提升泵房
進入污水處理廠的污水經過粗格刪進入污水提升泵房,之後被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵運行要消耗大量的能量,占污水廠運行總能耗相當大的比例,這與污水流量和要提升的揚程有關。
2.沉砂池
沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒。沉砂池一般設於泵站前、倒虹管前,以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損;也可設於初沉池前,以減輕沉澱池負荷及改善污泥處理構築物的處理條件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鍾式沉砂池。 沉砂池中需要能量供應的主要是砂水分離器和吸砂機,以及曝氣沉砂池的曝氣系統,多爾沉砂池和鍾式沉砂池的動力系統。
3.初次沉澱池
初次沉澱池是一級污水處理廠的主題處理構築物,或作為二級污水處理廠的預處理構築物設在生物處理構築物的前面。處理的對象是SS和部分BOD5,可改善生物處理構築物的運行條件並降低其BOD5負荷。初沉池包括平流沉澱池,輻流沉澱池和豎流沉澱池。
初沉池的主要能耗設備是排泥裝置,比如鏈帶式刮泥機,刮泥撇渣機,吸泥泵等,但由於排泥周期的影響,初沉池的能耗是比較低的。
圖一城市污水處理典型流程
4.生物處理構築物
污水生物處理單元過程耗能量要佔污水廠直接能耗相當大的比例,它和污泥處理的單元過程耗能量之和占污水廠直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝氣系統的曝氣要消耗大量的電能,其基本上是聯系運行的,且功率較大,否則達不到較好的曝氣效果,處理效果也不好。氧化溝處理工藝安裝的曝氣機也是能耗很大的設備。生物膜法處理設備和活性污泥法相比能耗較低,但目前應用較少,是以後需要大力推廣的處理工藝。
5.二次沉澱池
二次沉澱池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上,能耗比較低。
6.污泥處理
污泥處理工藝中的濃縮池,污泥脫水,乾燥都要消耗大量的電能,污泥處理單元的能量消耗是相當大的,這些設備的電耗功率都很大。
三.針對各個處理構築物的節能途徑
1.污水提升泵房
污水提升泵房要節省能耗,主要是考慮污水提升泵如何進行電能節約,正確科學的選泵,讓水泵工作在高效段是有效的手段,合理利用地形,減少污水的提升高度來降低水泵軸功率N也是有效的辦法,定期對水泵進行維護,減少摩擦也可以降低電耗。
2.沉砂池
採用平流沉砂,避免採用需要動力設備的沉砂池,如平流沉砂池。採用重力排砂,避免使用機械排砂,這些措施都可大大節省能耗。
3.初次沉澱池
初次沉澱池的能耗較低,主要能量消耗在排泥設備上,採用靜水壓力法無疑會明顯降低能量的消耗。
4.生物處理構築物
國外的學者通過能耗和費用效益分析比較了生物處理工藝流程,他們認為處理設施大部分的能量消耗是發生在電機這類單一的設備上,因而節能應從提高全廠功率因數、選擇高效機電設備及減少高峰用電要求等方面入手。他們提出的節能措施既包括改善電機的電氣性能,也包括解決運轉的工藝問題,還包括污水廠產物中的能量回收(Energy Recovery)。
曝氣系統的能耗相當大,對曝氣系統能耗能效的研究總是涉及到曝氣設備的改造和革新。新型的曝氣設備雖然層出不窮,但目前仍然可劃分為2類:第1種是採用淹沒式的多孔擴散頭或空氣噴嘴產生空氣泡將氧氣傳遞進水溶液的方法,第2種是採用機械方法攪動污水促使大氣中的氧溶於水的方法。微孔曝氣,曝氣擴散頭的布局和曝氣系統的調節這些都是節能的有效措施。在傳統活性污泥處理廠曝氣池中辟出前端厭氧區,用淹沒式攪拌器混合的節能、生物除磷方案。這一簡單的改造可以節省近20%的曝氣能耗,如果算上混合用能,節能也達到12%。自動控制系統的應用於污水處理節能,曝氣系統進行階段曝氣,溶解氧存在濃度梯度,既減少了能耗,又可以改善處理效果,減少污泥量。
生物膜法處理工藝採用厭氧處理可以明顯降低能量的消耗。
5.二次沉澱池
二次沉澱池中對排泥設備的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。
6.污泥處理
污泥處理系統節能研究主要集中於污泥處理的能量回收。從污水污泥有機污染物中回收能量用於處理過程早在上世紀初就已投入實踐,但能源危機之前一直不受重視。目前有兩種回收途徑:一是污泥厭氧消化氣利用,一是污泥焚燒熱的利用。
消化氣性質穩定、易於貯存,它可通過內燃機或燃料電池轉化為機械能或電能,廢熱還可回收於消化污泥加熱。因此利用消化氣能解決污水廠不同程度的能量自給問題。林榮忱等人比較了沼氣發電機和燃料電池兩種利用形式,認為燃料電池能量利用率高,具有很好的發展前途。對消化氣的最大化利用是提高能效的主要方式。沼氣發電機組並網發電的研究和應用在國內已有應用實例,是大型污水處理廠的沼氣綜合利用的可行途徑。
另外一種能量回收方式是將城市固體廢物焚燒場建在污水處理廠旁,將固廢與污水污泥一起焚燒,獲得的電能用於處理廠的運轉。
城市污水處理的能耗分析研究與節能技術和手段的發展往往並不同步。由於污水處理能量平衡分析方法研究的欠缺,節能措施的制訂和實施常常超前。而多數節能途徑和手段常常由處理廠的操作管理人員結合各處理設施實際情況提出,具有經驗性和個別性,不一定能適用於其他污水廠甚至是工藝相似的污水廠;另一方面,從廣義上說,污水處理學科領域的技術創新、新材料和新設備的使用都蘊涵著節能增效的潛力,因而節能的途徑和手段往往是很寬泛的。
四.結論
污水處理是能源密集(energy intensity)型的綜合技術。一段時期以來,能耗大、運行費用高一定程度上阻礙了我國城市污水處理廠的建設,建成的一些處理廠也因能耗原因處於停產和半停產狀態。在今後相當長的一段時期內,能耗問題將成為城市污水處理的瓶頸。能否解決耗污水廠的能耗問題,合理進行能源分配,已經成為決定污水處理廠運行效益好壞的關鍵因素。能耗是否較低,也是未來新的污水處理廠可行性分析的決定性因素,開發能效較高的污水處理技術,合理設計及運行污水處理廠,必將是未來污水處理廠設計和運行的必由之路。
參考文獻:
1.《污水處理能耗與能效》[美]W.F.OWEN,章北平、車武譯,金儒霖校,能源出版社
2.《排水工程》張自傑主編,第四版,中國建築工業出版社
3.城市水工程概論》李圭白、蔣展鵬、范瑾初、龍騰銳主編,中國建築工業出版社
4.《中國給水排水》雜志
5.《給水排水》雜志
6.中華環保互聯網
7.給排水在線網站
⑶ 龍騰銳的專家領域
市政供水工藝技術、飲用水水質安全技術與管理、城鎮污水處理工藝技術、污專水深度處理與再屬生利用工藝技術、排水系統及管網技術與管理、污泥處理處置技術、化學工業廢水、制葯廢水、規劃、環境監測與評價、泵、節水技術與管理、水業政策、水業市場、金屬製造業廢水、管理
⑷ 陳垚的科研項目
一、主持項目
1、國家科技支撐計劃課題子題(2012BAC20B12-13)——重慶市碳排放交易現狀分析與模式設計
2、重慶市教委科學技術研究項目(KJ110403)——高鹽好氧顆粒污泥處理榨菜廢水研究
3、省部共建水利水運工程教育部重點實驗室開放基金項目(SLK2010B09)——含鹽廢水尾水排放模式對近水域鹽升分布及水質影響的模擬研究
4、重慶賽迪冶煉裝備系統集成工程技術研究中心有限公司技術委託開發項目——高效絮凝澄清池實驗研究
5、重慶交通大學人才引進基金項目——好氧磷酸鹽還原除磷機理研究
6、重慶交通大學實驗室開放基金項目(SYK201007)——生物接觸氧化法處理城市污水效能探討
7、重慶交通大學專業建設專項計劃——「給排水科學與工程」新專業建設項目
8、重慶交通大學課程改革項目《給水排水管網系統》
9、重慶交通大學校級教材項目《水處理新工藝與新技術》
二、參與項目
1、國家科技支撐項目(2011BAB09B0103)——三峽水庫常年回水區航運工程建設關鍵技術研究(任務四:三峽水庫綠色航道施工技術研究)
2、中央財政支持地方高校發展專項資金項目——環境水利與城市水務教學實驗平台
3、國家水體污染控制與治理重大科技專項(2008ZX07315-004)——三峽庫區食品工業園區廢水處理關鍵技術研究與示範
4、國家水體污染控制與治理重大科技專項(2008ZX07315-005)——三峽庫區山地小城鎮水污染控制關鍵技術研究與示範
5、重慶市市政管理委員會科研項目——重慶市城市污水處理廠污泥處理處置專項規劃
6、廣西環境工程與保護評價重點實驗室開放基金項目(桂科能,0704K031)——AMBBR-活性污泥組合工藝對低碳源城市生活污水的脫氮研究
7、重慶市高等教育教學改革研究項目(103222)——高等學校理工專業雙語教學模式研究與實踐
8、重慶市高等教育教學改革研究項目(133031)——高等學校雙語教學質量保障體系構建與實踐研究
三、教材等編制
1、參與《重慶市城市污水處理行業發展規劃》編制(第8完成人)
2、參與《全國勘察設計注冊公用設備工程師給水排水專業考試復習教材(第三版)》排水工程分冊第16章(污水的自然生物處理)、17章(污水廠污泥的處理)及18章(城鎮污水處理廠的設計)中部分章節內容的編制工作
3、參編高等學校「十二五」規劃教材——給排水科學與工程專業應用與實踐叢書《給水排水管網》
四、發表論文
1、陳垚,李春龍,雷曉玲,等. 含鹽廢水尾水排放對近水域水質影響的模擬. 江蘇農業科學,2014,42(8):313-345
2、CHEN Yao, LI Li, YANG Bailu, LI Chunlong. Study on the Simulation Research of Effect of Salinity Wastewater Discharging Ways on the Range of Salt Content Rise nearby the Outfall. Advanced Materials Research, 2013, 777: 440-443(EI檢索號:20134416915690)
3、陳垚,楊白露,喻鋼,等. 高鹽好氧顆粒污泥形成過程及機制研究. 中國給水排水,2013,29(23):8-13
4、陳垚,周健,甘春娟,等. 超高鹽厭氧生物處理系統快速啟動及其除污特性. 水處理技術,2011,37(6):90-94
5、陳垚,龍騰銳,周健,李曉品. 底物條件對好氧磷酸鹽還原除磷效能的影響. 中國給水排水,2010,26(9):29-32
6、陳垚,龍騰銳,周健,劉俊,甘春娟. 超高鹽高磷廢水磷酸鹽還原系統構建過程中磷系統轉化分析研究. 環境科學,2009,30(9):2592-2597
7、陳垚,曾朝銀,龍騰銳,李曉品. 榨菜綜合廢水好氧生物處理工藝的選擇試驗. 中國給水排水,2009,25(15):21-24
8、陳垚,翟俊,龍騰銳. 折流式曝氣生物濾池處理小城鎮污水的工藝設計. 中國給水排水,2007,23(8):38-41
9、陳垚,周健,甘春娟,栗靜靜. 初始pH對好氧磷酸鹽還原進程的影響研究. 環境工程學報,2011,5(11):2428-2432
10、陳垚,周健,何強,栗靜靜. 環境因子對好氧磷酸鹽還原除磷效能的影響. 中國給水排水,2011,27(23):21-25
11、陳垚,周健,甘春娟,栗靜靜. DO及曝氣方式對磷酸鹽還原除磷工藝的影響. 工業水處理,2011,31(10):31-34
12、Chen Yao, Gan Chun-juan and Zhou Jian. Effect of Environment Factors on Phosphorus Removal Efficiency of Phosphate Rection System. Advanced Materials Research, 2011,Vol 255 - 260:2797-2801
13、Chen Yao, Gan Chun-juan. Effect of Substrate Condition on Phosphorus Removal Efficiency of Phosphate Rection System. The 5th International Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering (iCBBE2011), Wuhan, 2011,Vol 4:3698-3701.
14、Chen Yao, Zhou Jian, Long Teng-rui, Li Zhi-gan. Transformation of Phosphorus Forms in the Construction Process of Phosphate Rection System of Hypersaline and High-phosphorus Wastewater. 2009 International Conference on Energy and Environment Technology (ICEET09), Guilin, 2009,Vol 2:892-896.
15、陳垚,雷曉玲,秦宇. 高校理工專業雙語教學的思考. 高等建築教育,2012,21(1):69-71
16、喻鋼,陳垚(通訊作者),李春龍. 含鹽廢水尾水排放對近水域鹽升分布影響的數值模擬研究. 安徽農業科學,2013,41(19):8276-8278,8339
17、龍騰銳,陳垚,周健,劉俊. 硝酸鹽對磷酸鹽還原系統除磷效能的影響研究. 土木建築與環境工程. 2009,31(5):127-131
18、Long Teng-rui, Chen Yao, Zhou Jian. Dephosphorization Mechanism of Prolonged Sludge Age SBBR Treating Saline and High-phosphorus Wastewater. Journal of Central South University of Technology,2009,16(s1):363-367
19、雷曉玲,陳垚. 高等學校理工專業雙語教學改進措施探討. 重慶教育學院學報,2011,24(4):22-26
20、雷曉玲,黃芳,陳垚,丁社光. 活性炭對典型染料的吸附性能研究. 工業水處理,2013,33(5):56-60
21、周健,劉俊,陳垚,龍騰銳,甘春娟,李曉品. ASBBR處理榨菜廢水的生物還原除磷效能研究. 中國給水排水,2009,25(19):8-11
22、翟俊,何強,陳垚,肖海文. 重慶奉節公平鎮污水處理示範項目工藝設計. 給水排水,2007,33(8):23-26
23、周健,梁東,陳垚,劉軼. SBBR反應器處理榨菜廢水生物化學協同除磷效能試驗研究. 工業水處理,2010,30(3):56-58
24、周健,陳博,陳垚,龍騰銳,胡斌. 鐵炭微電解工藝對高硝態氮制葯廢水的脫氮效能. 中國給水排水,2011,27(9):78-80
25、高祥,龍騰銳,陳垚,王曉丹. 淺談三峽庫區山地小城鎮排水體制的選擇. 三峽環境與生態,2010,32(6):21-23,38
26、Zhou Jian, Duan Song-hua, Chen Yao, Hu Bin. Nitrogen Removal Efficiency of Iron-Carbon Micro-electrolysis System Treating High Nitrate Nitrogen Organic Pharmaceutical Wastewater. Journal of Central South University of Technology,2009,16(s1):368-373
27、柴宏祥,李曉品,周健,陳垚,龍騰銳. ASBBR—二級SBBR—化學除磷組合工藝處理榨菜腌制廢水. 環境工程學報,2010,4(4):785-788.
28、周健,齊建華,何強,陳垚,胡斌. 鐵炭微電解/生物組合工藝處理制葯廢水研究. 中國給水排水,2010,26(21):109-112
29、Zhou Jian, Liu Jun, Jiang Wenchao, Chen Yao, Li Xiaopin. Phosphorus Removal through Phosphate Bio-rection of an Anaerobic Squencing Batch Reactor in Treating Preserved Pickle Wastewater. 3rd International Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering (iCBBE 2009), Beijing, 2009, 1-4.
30、周健,竇艷艷,何強,栗靜靜,陳垚,鍾於濤. 多級生物膜反應器分段進水方式對脫氮效能影響研究. 水處理技術,2010,36(1)106-109
五、申請及授權專利
. 申請專利6項,其中授權發明專利3項。
1、第三持證人,發明專利:一種處理高濃度有機廢水的高效組合式厭氧生物處理系統.
2、第四持證人,發明專利:一體化生物生態協同污水處理方法及反應器.
3、第六持證人,發明專利:一種間歇/連續流交替運行的污水處理反應器.
4、第二申請人,發明專利:高鹽廢水生物處理系統的快速構建技術.
5、第四申請人,實用新型專利:一種一體化生物生態協同污水處理反應器.
6、第五申請人,實用新型專利:一體化生物膜/物化協同污水處理設備.
⑸ 我是一名普通二表院校的大三學生想考研·請問大連理工的環境工程怎麼樣
當然不錯啦,如何選擇院校呢要看你自己的成績如何,還有你想去那個城市,綜合這兩點,選擇一下,大工呢分數不低,自主劃線,但是的確是個好學校,如果你成績夠好,可以試一試,大連的其他學校,比如大連海事,大連海洋之類的就會好考一點了,下面是大工的環境工程初試內容和用書,數外政國家統考,專業課自主命題,一共有四個選擇,任選一個,也就是在880,882,883,884里任選一個,明白了嗎,還有問題可以追問
環境工程(083002) 101思想政治理論 國家統一命題。
環境工程(083002) 201英語一 國家統一命題。
環境工程(083002) 203日語 國家統一命題。
環境工程(083002) 302數學二 國家統一命題。
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環境工程(083002) 882環境科學概論 《環境科學概論》,編者:楊志峰、劉靜玲,高等教育出版社《環境化學》,編者:陳景文,全燮,大連理工大學出版社,普通高等教育「十一五」國家級規劃教材《環境管理學》,編者:葉文虎,高等教育出版社,面向21世紀課程教材
環境工程(083002) 883環境工程原理 《環境工程微生物學》,編者:周群英、高廷耀,高教出版社(第二版) 《水污染控制工程》,上下冊,編者:高廷耀,高教出版社(第二版) 《環境工程學》,編者:蔣展鵬,高教出版社(第二版); 《大氣污染控制工程》,編者:郝吉明、馬廣大,高教出版社(第二版)
環境工程(083002) 884物理化學及物理化學實驗 《物理化學簡明教程》(第二版),「十一五」規劃教材,傅玉普 王新平主編,大連理工大學出版社《物理化學學習指導》(第三版),編者:傅玉普等.大連理工大學出版社《物理化學考研重點熱點導引與綜合能力訓練》(第三版),編者:傅玉普等.大連理工大學出版社《基礎化學實驗》(第二版),編者:孟長功、辛劍,高等教育出版社
⑹ 工業制聚合鋁怎麼過濾
我國自來水廠技術工藝應用現狀及發展趨勢探討
原作者: 陳 瓊 龍騰銳 姜文超 唐 然來 源:《中國建設信息》水工業市場雜志 時間:2006-3-31
陳 瓊 龍騰銳 姜文超 唐 然
(重慶大學三峽庫區生態環境教育部重點實驗室,重慶 400045)
摘要:我國自來水廠技術工藝經過長期的發展,積累了不少寶貴經驗。本文概括地總結了其應用現狀,並針對各技術工藝在實際應用中所遇到的問題對其發展趨勢提出展望。
關鍵詞:自來水廠,水廠現狀,發展趨勢
1. 技術工藝現狀
我國自來水廠技術工藝經過長期的發展,積累了不少寶貴經驗。目前,我國城市供水處理技術仍以由混凝、沉澱、過濾和消毒四個單元處理過程組成的常規供水處理工藝為主,其理論主要是建立在傳統的以粘土膠體微粒和致病細菌為主要去除對象的基礎上,在我國得到了較長時期和較大范圍的應用一直廣泛應用於我國的供水處理。經過幾十年的發展,我國已發展了多種適合各地情況的不同形式和性能的處理構築物,如快速混合、水力或機械攪拌的絮凝設施;帶有不同斜板或斜管的沉澱、澄清以及氣浮構築物;帶有氣水反沖洗、均質濾料、多層濾料的過濾設施等。目前常用的混凝劑主要有鋁鹽和鐵鹽等[1]。
隨著我國各地區水體污染狀況的發展,源水水質不斷惡化,直接影響到社會生產以及人民生活。微污染水源水,主要含有微量有機物、農葯、氨氮等有害污染物,用常規的凈化工藝很難去除掉。尤其是微量有機物的去除,引起人們的高度重視。國家對微污染水源的預處理和水的深度處理進行了廣泛的研究與開發[2][3]。
目前常見的預處理方法有氧化法(包括化學氧化法:氯氣預氧化、高錳酸鉀預氧化、臭氧預處理等以及生物氧化法:生物濾池、生物塔濾、生物接觸氧化等)和吸附法:粉末活性炭吸附等[4] [5]。
深度處理通常是指在常規處理工藝以後,採用適當的處理方法,將常規處理工藝不能有效去除的污染物或消毒副產物的前體物加以去除,提高和保證飲用水質。目前應用較廣泛的深度處理技術有:活性炭吸附、臭氧氧化、生物活性碳和膜技術等[6]。
此外,各種針對特殊水源的處理技術工藝也得到了廣泛應用,如採用氣浮或者生物預處理+活性碳深度處理除藻,接觸氧化過濾除鐵除錳,活性氧化鋁吸附法、混凝沉澱法或電滲析法除氟等[7]-[11]。
在供水安全消毒技術方面,液氯消毒仍然是主流。70年代開始發現氯消毒會產生具有致癌作用的鹵代甲烷類化合物。根據三鹵形成的規律,研究出多種去除方法[12]。
近年來,水廠自動化程度越來越高並趨普及,供水行業特別在新建水廠中已大量採用先進的儀器儀表、自動化裝置、各種新型專用器材與設備等。水廠運行的調度管理以及生產過程的監控系統和自動化技術,已在大中型水廠廣泛採用,小型水廠也已逐步推廣 [13]-[16]。
2. 技術工藝發展趨勢
(1)強化常規處理
目前我國在各類聚合鋁(鐵)絮凝劑的開發應用方面,已取得很大成效,但混凝技術的綜合水平與國外先進水平仍有差距。由於我國水資源缺乏和水質污染,增大了水混凝處理的難度和運行成本。積極研究開發新型、高效、綠色水處理葯劑和強化固液分離設施已顯得越來越重要[17][18]。高品質混凝劑和助凝劑的開發與利用是提高出水水質的一個重要方面,它們的合理投加也是自來水廠高效、低耗的一個關鍵因素[19] [20]。
(2)生物預處理工藝
我國從20世紀70年代開始研究利用微生物酶催化氧化對有機物的分解作用,以去除原水中可生化降解物質和氨氮,現已取得很大發展。針對我國原水中可降解有機物高的特點,生物預處理工藝已在深圳、寧波、上海等城市中得到應用,對降低原水中氨氮等可降解有機物和提高出廠水水質起著重要作用。面對目前日益惡化的水資源環境,如何利用生物的氧化分解作用結合傳統的處理工藝,對各種不同的水源進行處理,還有待進一步研究,以期在實用化的基礎上不斷提高其處理效果[19]。
(3)深度處理工藝
關於在常規處理的基礎上,進一步採用臭氧氧化、活性炭吸附的深度處理技術,國內外已有較多研究,國內也有不少城市的水廠採用該工藝。
2005年國家建設部頒布了最新的供水水質標准,即《城市供水水質標准》(CJ/T 206—2005),檢測項目由目前規定的35項增加到88項,其中濁度標准必須小於1NTU[21]。按照該標准,許多城市的原水即使通過加強常規處理,甚至增設生物預處理設施,也還不能達到上述要求,因此有理由相信臭氧活性炭深度處理的廣泛應用將是未來的發展趨勢。
該工藝處理效果明顯,但基建投資與運行費用相對較高,如何合理運用還須進行進一步研究[6]。
(4)膜處理技術
膜濾法是新興高效分離技術,系用天然或人工合成的高分子薄膜作介質,以附加能量為推動力,對雙組分或多組分溶液進行過濾分離的處理方法。
一般說,對於濁度和細菌可用微孔精濾膜去除,例如大同市水司曾用中孔纖維膜微濾設備對水庫微污染水進行了試驗,出水濁度0.1 NTU,細菌總數趨於0等;對於病毒、天然有機物,可用超濾膜去除;納濾膜可去除水中的鈣、鎂離子、消毒副產物、農葯、表面活性劑等;反滲透膜可去除更小的無機離子與有機物等[12] [22][23]。
過去膜處理在凈水處理上主要用於工業制水,近年來隨著膜工藝的發展,其成本有所降低,已逐步滲透到生活飲用水領域。目前國內在小范圍的優質水供應系統及瓶裝水處理系統中已普遍採用了膜處理技術。
與常規水處理技術相比,膜處理技術能去除水中尺度更小的物質。通過膜處理還可以去除賈第氏鞭毛蟲孢囊和病毒,減少常規消毒的副產物生成,而且可以不投葯劑,避免了化學葯劑的副作用。
雖然目前城市水廠普遍採用膜處理的條件尚不成熟,但膜處理技術的發展前景十分光明,隨著膜製造技術的發展和成本的不斷降低,今後該技術將得到更加廣泛的應用[19]。
(5)富營養化原水的除藻技術
近些年來,水庫及天然湖泊水被大量用作城市的供水水源,這些水源由於富營養化而在夏季大量滋生藻類等。因此,除藻已成為我國水處理的一個重要課題[12]。
(6)安全消毒
由於技術和經濟條件的限制,液氯是目前國內水廠使用最多的消毒劑,也有少數水廠採用二氧化氯或次氯酸鈉作消毒劑。面對復雜的原水水質,採用更安全的消毒措施,選擇即經濟又安全的新型消毒劑以及尋找合理的投加方式都是未來發展的方向[24]。
(7)排泥水處置
凈水廠生產廢水(沉澱池或澄清池的排泥水以及濾池的反沖洗水)約占城市用水量的4%~7%[25]。雖然水廠排泥水中無機成分佔絕大多數,但其懸浮物濃度很高,如果將這部分水直接排入水體,不僅是對水資源的一種浪費,還會對受納水體造成污染。
研究發現,以鋁鹽作為混凝劑的污泥中氫氧化鋁濃度的增加會導致底棲生物死亡率隨之升高;而污泥的沉積作用則會造成水體中某些魚類食物短缺,影響魚卵的成活率[26] [27]。此外,給水污泥中還存在許多其他的污染物,如有機物、重金屬離子、砷、氟、硝酸根和放射性物質等,也會對水環境質量產生影響,造成江河上、下游及不同區域之間形成「先排出,後吸入」的惡性循環[28]。
目前國內只有少數水廠(如上海閔行水廠、深圳梅林水廠、杭州蕭山自來水公司南片水廠等)對排泥水進行處理,取得了一定的效果[29] [30]。隨著環境保護力度的日益加大,自來水廠實施排泥水減量化、無害化和資源化處置勢在必行。但由於缺乏實踐經驗,對不同水源、不同水處理工藝所產生的排泥水的處理工藝、脫水方式以及預處理葯劑的合理選取還有待進一步研究。
(8)小城鎮適用工藝
改革開放以來,我國城鎮化進程加快,尤其是近年來在「小城鎮,大戰略」思想的指導下,我國小城鎮的建設和發展更快。目前,我國小城鎮建設己經步入一個充滿活力的全新時期[31]。總體而言,我國小城鎮供水基礎設施已具備一定基礎,但發展不平衡,供水基礎設施整體現狀水平不高。到目前為止,關於小城鎮給水處理的經濟適用性技術工藝方面的研究工作還很欠缺。
應根據小城鎮工程資金不足、技術管理水平不高、經濟物質力量欠缺等特點,因地制宜地研究其處理工藝,多開發一些土建工程量少,投資小,佔地省,操作管理方便的實用技術工藝[32]。
(9)水質檢測
面對日益復雜的水源水質,水質檢測技術應能及時地反映出水中某些微量成分對用戶的危害。如何使水廠的水質檢測系統能夠快速、准確、方便的檢測到它們的存在,是今後一項艱巨的任務[3]。
(10)水質穩定
由於水廠(特別是採用地表水作為水源的水廠)的處理效果容易受到原水水質及處理環境等因素的變化影響,出廠水水質都會產生或大或小的波動。隨著對生活飲用水水質要求的全面提高,如何將出廠水水質變化穩定在理想的范圍內也是今後需要認真研究的凈水技術之一[19]。
3. 結論
目前我國自來水廠技術工藝的使用情況已形成以常規處理工藝為主體,預處理、深度處理工藝作補充的局面。隨著科學技術的不斷發展和水質標準的逐步提高,一些安全性高、能耗省、葯耗低、佔地少、操作管理簡單的新處理技術工藝將是未來發展的方向。
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⑺ 急急急!!!污水中氮和磷對環境有哪些危害分析生物脫氮除磷過程中不同階段微生物作用的特點
第1 卷第1 期
2 0 0 0 年2 月
環境污染治理技術與設備
Techniques and Equipment for Environmental Pollution Control
Vol . 1 , No . 1
Feb . , 2 0 0 0
生物脫氮除磷工藝中的
微生物及其相互關系
X
郭勁松 黃天寅 龍騰銳
(重慶建築大學城市建設學院,重慶400045)
摘 要
本文著重對近年來脫氮除磷微生物學方面的研究進展進行了綜述,分析了生物脫氮除磷
反應器中各類功能微生物間的相互作用關系,營養物代謝機理和對處理效率的貢獻,討論了
脫氮除磷生物學應深入研究的一些問題。
關鍵詞:廢水處理 脫氮除磷 微生物
一、前 言
生物方法脫氮除磷由於其處理效率高、運行成本較低、污泥相對易處理,受到廣泛重
視。目前已經發展了諸如A/ O、A2/ O、Bardenpho 、UCT、VIP、SBR 及氧化溝等較為成功
的脫氮除磷工藝。在生物脫氮除磷過程中,微生物的種類、數量和代謝活性以及它們之間
相互作用關系所形成的微生態系統的特徵,直接影響著廢水處理的效率。因此,分析研究
脫氮除磷微生物的種類及其相互作用的關系,對於生物脫氮除磷工藝的優化控制管理和
開發新工藝將會起到重要作用。
二、生物脫氮除磷活性污泥微生物組成
11 脫氮微生物
一般生物廢水處理反應器內的微生物都能降解蛋白質、多肽、氨基酸、尿素等含氮化
合物以獲得生命活動所需能量和其它小分子物質,並生成氨氮,這個過程稱為氨化[1 ] 。
蛋白質的分解過程如下[2 ] :
蛋白質
蛋白酶
蛋白腖
蛋白酶
多肽
肽酶
氨基酸
不同微生物所具有的蛋白酶也不盡相同,如枯草桿菌有明膠酶和酪蛋白酶,而大腸桿
菌沒有這兩種酶,因此不能分解明膠和酪蛋白。污水中能分解蛋白質的微生物種類很多,
特別是假單胞菌屬、牙孢菌屬中某些種均能產生蛋白酶。真菌中的麴黴、毛霉和木霉也能
X 本研究得到國家自然科學基金資助(59838300)
&; 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
產生蛋白酶分解蛋白質。
氨基酸被吸收進入微生物細胞後,有的轉化為另一種氨基酸用於合成菌體蛋白質或
某些含氮化合物的合成。而另一部分氨基酸的降解主要通過脫氨基和脫羧基兩種方式。
由於微生物類型、氨基酸種類與環境條件不同,脫氨方式也不同,主要有:
a. 氧化脫氮:在有氧條件下好氧微生物將氨基酸氧化成酮基酸和氨。
b. 還原脫氮:在厭氧條件下,專性厭氧菌和兼性厭氧菌將氨基酸還原成飽和脂肪酸和
氨。
c. 水解脫氮和減飽和脫氮:不同氨基酸經此兩種方式脫氨生成不同的產物。如大腸
桿菌及變形桿菌水解色氨酸,生成吲哚、丙酮酸及氨;糞鏈球菌使精氨酸產生瓜氨酸;大腸
桿菌、變形桿菌、枯草桿菌和酵母菌等能將半胱氨酸分解為丙酮酸、氨和硫化氫。
硝化反應是在好氧狀態下由亞硝酸菌( Nit rosomonas ) 與硝酸菌( Nit robacter) 共同完
成的。亞硝酸菌有亞硝酸單胞菌屬、亞硝酸螺桿菌屬和硝酸球菌屬等,硝酸菌有硝酸桿
菌、螺菌屬和球菌屬等,兩者都屬專性好氧菌。硝化細菌幾乎生活在所有污水處理過程
中,它們都是革藍氏染色陰性,具有強烈的好氧性,不能在酸性條件下生長,由於這兩類細
菌不需要有機物作為養料,且是通過氧化無機的氮化合物得到所需的能量,故它們是化能
自養型的細菌[3 ] 。亞硝酸菌和硝酸菌以無機化合物CO2 -
3 、HCO -
3 及CO2 等為碳源,以
NH+
4 及NO -
2 為電子供體,O2 為電子受體,使氨氮氧化並合成新細胞,反應式可表示為:
55NH+
4 + 76O2 + 109HCO-
3
亞硝酸菌
C5H7NO2 + 54NO -
2 + 57H2O + 104H2CO3
400NO -
2 + NH+
4 + 4H2CO3 + HCO -
3 + 195O2
硝酸菌
C5H7NO2 + 3H2O + 400NO -
3
污水生物處理系統中微生物在無氧條件下大多具有反硝化能力,常見的有變形桿菌、
微球菌屬、假單胞菌屬、芽胞桿菌屬等[4 ] 。這些細菌利用硝酸鹽中的氧進行呼吸,氧化分
解有機物,將硝態氮還原為N2 或N2O ,其過程如下[5 ] :
NO -
3
硝酸鹽還原酶
NO -
2
亞硝酸鹽還原酶
NO
氧化氮還原酶
N2O
氧化亞氮還原酶
N2
Payne[6 ] (1973) 系統回顧了具有反硝化能力的廢水處理微生物,指出有些類群只具有
硝酸鹽還原酶,故只能將NO -
3 還原至NO-
2 ,如無色桿菌屬、放線桿菌屬、氣單胞菌屬、瓊
脂桿菌屬、芽孢桿菌屬等;而其它類群由於具有反硝化中的全部酶系,因此能將NO-
3 還
原成N2 ,如微球桿菌屬、丙酸桿菌屬、螺菌屬等。在所有反硝化菌中,有些是專性好氧菌,
有些是兼性厭氧菌。它們在好氧、厭氧或缺氧條件下,即使利用相同的有機基質,但通過
不同的呼吸途徑,產生的能量不同,同時細胞產量也不同。此外,少數專性和兼性自養細
菌也能還原硝酸鹽,如硫桿菌屬細菌能以氫氣還原性H2S 等無機物為電子供體,在厭氧
條件下利用NO -
3 作為電子受體來氧化還原性硫。
Kuenen J G等[7 ] (1987) 及Robert son L A. 等[8 ] (1992) 發現,許多異養型硝化細菌能
進行好氧反硝化反應,在產生NO -
3 和NO -
2 的過程中將這些產物還原,這為在同一反應
器中在同一條件下完成生物脫氮提供了可能。Vandegraaf 等[9 ] (1995) 研究發現異養硝
化、好氧反硝化細菌Thiosphaera pantot ropha 能把NH+
4 氧化成NO-
2 ,爾後通過反硝化途
徑將NO-
2 (與外源提供的NO -
2 和NO -
3 一起) 還原為N2 ,從而完成脫氮。
1 期 郭勁松等:生物脫氮除磷工藝中的微生物及其相互關系 9
&; 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
Mnlder A 等[10 ] (1995) 發現氨確實可以直接作為電子供體進行反硝化反應,並稱之
為Anaerobic Ammonium Oxidation (厭氧氨生物氧化) 。Vandegraaf 等[11 ] (1996) 通過研
究,證實了厭氧氨生物氧化是一個微生物過程,在厭氧分批培養中,氨與硝酸鹽同時被轉
化,僅有微量的亞硝酸鹽積累,一旦硝酸鹽耗盡,氨轉化即停止,但其中起作用的菌屬還待
進一步研究。
21 除磷微生物
在有氧條件下攝取磷,在厭氧條件下釋放磷原理[12 ,13 ,14 ,15 ] ,目前已被普遍接受。
Fuhs 等[16 ] (1975) 對Baltimore Black River 和Seneca Falls 這兩個具有很好除磷效果的污
水廠曝氣池中的活性污泥進行檢測,發現不動桿菌屬( Acinetobacter) 與磷的去除密切相
關。Buchan[17 ] (1983) 研究分析了除磷效果良好的幾個試驗裝置及污水廠的曝氣活性污
泥,表明不動桿菌是其中的優勢菌種,他認為廢水生物除磷過程首先是富集不動桿菌屬,
然後通過該菌過量吸收磷達到除磷的目的。此後,Lotter[18 ] (1985) ,Cloete 等[19 ] (1985) ,Bay2
ly 等[20 ] (1989) 和Beacham[21 ] (1990) 也分別在除磷活性污泥中檢測到了大量的不動桿菌屬。
然而,Brodich 等[22 ] (1983) 發現其生物除磷試驗裝置活性污泥的微生物中,不動桿菌屬是少
數菌屬,只佔總量的1 %~10 %,而優勢菌屬為氣單胞菌屬和假單胞菌屬。Hiraishi 等[23 ]
(1989) 比較了生物除磷工藝活性污泥與非除磷工藝活性污泥的微生物組成,發現兩者中的
不動桿菌都不佔優勢,在除磷A/ O 法活性污泥中不動桿菌屬只佔大約1 %。由此可見不動
桿菌並不是唯一的除磷微生物,還有其它微生物的除磷能力也不容忽視。
Mino[24 ] (1987) 提出內源糖通過EMP 途徑(酵解途徑) 降解,獲得的能量用來吸收醋
酸以合成PHB(聚羥基丁酸鹽) ,除磷菌在厭氧段降解內源糖的反應式為:
CH2O + 0. 083C6H10O5 (CH) + 0. 44HPO2 -
3 + 0. 023H2O
1. 33CH1. 5O0. 5 (PHB) + 0. 17CO2 + 0. 44H3PO4
圖1 厭氧狀態放磷[ 21 ]
在好氧或有NO -
3 存在條件下,因消耗
PHB 及內源碳而建立起的三羧酸循環和呼
吸鏈產生氫離子,為維持細胞質子動力pmf
的恆定趨向,細胞吸收過量磷,並合成豐富的
Poly - P[25 ] 。除磷菌生化反應模型如圖2 所
示。
31 具有反硝化能力的除磷菌(DPB)
在污水生物處理中,生物除磷通常是與
生物脫氮(硝化與反硝化) 工藝一起應用。如
圖2 所示,有些除磷菌亦能利用NO -
3 作為電子受體,在吸收磷的同時進行反硝化。許多
研究者[27 ] [28 ,29 ,30 ]在活性污泥系統和實驗室培養中發現了具有反硝化能力的除磷菌
(DPB) 。NO -
3 被用來氧化細胞內儲存的PHB ,然後以氮分子的形式從廢水中排除。這樣
引起水體富營養化的氮、磷兩大主要元素都被去除。Kuba[31 ] (1994) 發現DPB 除磷能力
與傳統A/ O 工藝中普通除磷菌相似,同時也具有建立在內源PHB 和糖類物質(Carbohy2
drate) 基礎上類似的生物代謝機理。在特定的條件下,除磷菌具有很強的反硝化能力。
1 0 郭勁松等:生物脫氮除磷工藝中的微生物及其相互關系 1 卷
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Kuba[32 ] (1997) 在Holten 污水處理廠的研究表明,約有50 %的除磷菌參與了反硝化活動。
圖2 好氧/ 缺氧狀態吸磷[ 26 ]
三、生物脫氮除磷工藝反應器中微生物關系
一般來說[33 ] ,微生物的相互關系有三種可能:第一,一種微生物的生長和代謝對另一
種微生物的生長產生有利影響,或者相互有利,形成有利關系,如生物間的共生和互生;第
二,一種微生物的生長與代謝對另一種微生物的生長產生不利影響,或者相互有害,形成
有害關系,如微生物間的拮抗、競爭、寄生和捕食;第三,兩種微生物生活在一起,兩者間發
生無關緊要、沒有意義的相互影響,表現出彼此對生長和代謝無明顯的有利或有害影響,
形成中性關系,如種間共處。
11 有利關系
微生物之間的有利關系可分為互生關系和共生關系。互生關系是微生物間比較鬆散
的聯合,在聯合中可以是一方得利,即一方為另一方提供或改善生活條件,或者是雙方都
得利。而共生關系是兩種微生物緊密地結合在一起,當這種關系高度發展時,就形成特殊
的共同體,在生理上表現出一定的分工,在組織和形態上產生新的結構。
生物脫氮系統中,互生關系主要表現為在化學水平的協作,即微生物間相互提供生長
因子、代謝刺激物或降解對方的代謝抑制物,平衡pH 值,維持適當的氧化還原電位或消
除中間產物的累積。氨化細菌,亞硝酸菌,硝酸菌及反硝化菌之間就表現為互生關系。在
氮素轉化過程中,氨化細菌分解有機氮化合物產生氨,為亞硝酸菌創造了必需的生活條
件,但對氨化細菌則無害也無利。亞硝酸菌氧化氨,生成亞硝酸,又為硝酸菌創造了必要
的生活條件。Chai Sung Gee 等[34 ]研究了亞硝化單胞菌屬與硝化桿菌在反應器內的相互
作用,運用懸浮生長實驗獲得的穩態氨和亞硝酸氧化的數據確定了這兩種細菌數量的生
長參數,得出結論:硝化桿菌的活性依賴於硝化桿菌對亞硝化單胞菌的數量比例,而亞硝
化單胞菌的活性則不受兩者之間數量比例的影響。可以斷定這兩個種群之間必然存在著
酶促共棲或生物化學的能量轉移。反硝化菌則在厭氧條件下將NO-
3 、NO -
2 還原為N2 氣
體,從污水的液相中排出,為亞硝化菌和硝化菌解除抑制因子,同時反硝化過程還提高了
反應器內的鹼度,部分地補充了硝化過程所消耗的鹼度,有利於反應器內pH 值穩定在硝
化菌活性較大的范圍內。