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3 兼氧处理技术
兼氧微生物在厌氧过程中发挥着巨大作用,其分离筛选方法简单,较易实现规模化生产和应用。因此,利用兼性微生物来强化厌氧处理过程,具有很好的前景。它有以下优点:
1)开辟处理中高浓度有机废水的新方法。一般情况下,好氧法只能处理COD<1000 cod="">10000 mg/L的有机废水,其技术、经济指标更为合理,而兼氧法正好填补这一空缺。
2)由于好氧、兼氧和厌氧微生物共存于一个反应装置中,通过兼氧微生物的桥梁作用,将氧化、氨化、亚硝化、硝化、反硝化等反应在装置中同时进行,提高了氧的利用效率,降低了能耗。
3)可发挥厌氧去除有机物绝对量高、好氧对有机物去除率高的各自优点,而且,由于在兼氧阶段的水解酸化作用,使一些难降解的有机物和微生物尸体等初步分解,相对分子质量降低,可生化性提高,因此,总体有机物处理效率提高。
3.1 吸附-生物降解(AB)工艺
AB工艺与传统活性污泥工艺相比,在处理效率、运行稳定性、工程投资和运行费用等方面具有明显优点,是一种有前途的生物处理技术。
AB法去除有机物的机理比较复杂。城市污水实质上是污染物和微生物群体的共存体,在AB工艺的A段中充分利用原污水中存在的生物动力学潜力。这些微生物具有自发絮凝性,当它们进入A段曝气池后,在A段内原有菌胶团的诱导促进下很快絮凝在一起,絮凝物结构与菌胶团类似。絮凝的同时絮凝物与原有的菌胶团结合在一起,成为A段污泥的组成部分,并具有较强的吸附能力和极好的沉降性能。A段中的悬浮絮凝体对水中悬浮物、胶体颗粒、游离细菌及溶解性物质进行网捕、吸收,使相当多的污染物被裹在悬浮絮凝体中而去除。水中的悬浮固体作为“絮核”,提高了絮凝效果。这是A级去除有机物的主要机理。有机物的绝大部分是以吸附、吸收的形式被去除的,占总去除量的90%左右,而氧化作用只占很小的比例,约占10%左右。
兼氧微生物在A段发挥了重要作用。Bӧhnke在Krefeld污水处理厂进行了试验,A段兼氧运行时,A段出水BOD/COD比值有所上升,这表明A段中一些好氧菌难于降解的物质,变得易于被兼氧微生物降解,这可能是在兼氧运行条件下细菌须寻找其它的质子受体,通过这一效应使难降解的大分子物质变为易降解的小分子化合物。
3.2 水解酸化工艺
水解酸化是我国科研工作者自主创新的技术,多年来得到广泛应用,为我国的污水处理事业做出了重要贡献用。在利用兼氧微生物方面,水解酸化工艺居于重要地位,是一个典型工艺。污水中的污染物按分散体系划分为悬浮状、超胶体、胶体和溶解性四种不同形态。图 4给出了水解酸化法对四种不同物理状态的有机污染物(以COD为例)迁移转化途径。
图 4 四种不同物理状态的有机污染物(以COD为例)的迁移转化途径
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