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 什么是混合、反應(yīng)、混凝和礬花

    促使絮凝劑向水中迅速擴(kuò)散、并與全部水混合均勻的過程稱為混合。絮凝劑的混合過程需要通過混合池或混合器等方式實(shí)現(xiàn)。

    水中懸浮顆粒與絮凝劑作用，通過壓縮雙電層和電中和等機(jī)理，失去穩(wěn)定性而相互結(jié)合生成微小絮粒的過程稱為凝聚。

    凝聚生成的微小絮粒在水流的攪動和絮凝劑的架橋作用下，通過吸附架橋和沉淀網(wǎng)捕等機(jī)理，逐漸成長為大的絮體的過程稱為絮凝。

    混合、凝聚、絮凝三個過程通稱為混凝，而絮凝劑與水混合后生成微小絮體、微小絮體再長大為大絮體的凝聚、絮凝過程又合稱為反應(yīng)。

    絮凝劑與水混合后生成的絮體被稱為礬花。絮凝劑與水中的懸浮雜質(zhì)反應(yīng)生成礬花的過程在反應(yīng)池中進(jìn)行。

混凝工藝的一般流程是怎樣的

    混凝工藝一般有藥劑配制投加、混合、反應(yīng)三個環(huán)節(jié)組成，其基本流程如下：

    絮凝劑一配制一定量投加

    原水—一混合一反應(yīng)一固液分離

升流式厭氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下簡稱UASB）工藝具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特點(diǎn)，作為能夠?qū)⑽鬯械奈廴疚镛D(zhuǎn)化成再生清潔能源——沼氣的一項(xiàng)技術(shù)。對于不同含固量污水的適應(yīng)性也強(qiáng)，且其結(jié)構(gòu)、運(yùn)行操作維護(hù)管理相對簡單，造價也相對較低，技術(shù)已經(jīng)成熟，正日益受到污水處理業(yè)界的重視，得到廣泛的歡迎和應(yīng)用。

UASB工作原理

　　UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

廢水處理系統(tǒng)中濾池的作用是什么?

    (1)在廢水處理系統(tǒng)中，一般利用過濾處理二級處理出水，作為三級處理手段保證終出水SS、CODcr等指標(biāo)達(dá)到國家有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。

    (2)作為深度處理手段，成為廢水回用前的終處理或活性炭吸附、離子交換、電滲析、反滲透、超濾等深度處理工藝的預(yù)處理。

    (3)過濾能作為化學(xué)澄清或化學(xué)氧化還原等生成沉淀的處理過程的進(jìn)一步處理，去除未能*沉淀的懸浮顆粒，為這些廢水的達(dá)標(biāo)排放或減輕進(jìn)入二級生物處理系統(tǒng)的負(fù)荷創(chuàng)造條件。

    (4)濾池除了對懸浮物有去除作用外，對濁度、CODcrBOD5，、磷、重金屬、細(xì)菌、病毒和其它物質(zhì)也都有一定的去除作用。因此當(dāng)排水有消毒要求時，使用過濾可以在保證消毒效果的情況下，提高消毒效率、降低消毒劑用量。

廢水處理系統(tǒng)中常用的濾池形式有哪些?其特點(diǎn)如何?

    濾池形式主要有單層濾料、雙層濾料濾池和纖維束濾池等納污能力較大的濾池。

    單層濾料濾池有兩種形式，一種是類似給水處理中使用的濾池，但粒徑稍大、濾速也適當(dāng)降低；另一種采用均質(zhì)濾料的深床過濾，濾料粒徑為1～3mm，濾層厚度為l～5m，濾速為3．7～37m／h。單層濾料的材質(zhì)為無煙煤、石英砂、陶粒、果殼、活性炭、纖維球、樹脂球等。

    雙層濾料濾池的濾料組成形式很多，有無煙煤和石英砂、活性炭和石英砂、樹脂球和石英砂、樹脂球和無煙煤、纖維球和石英砂等，以無煙煤和石英砂組成的雙層濾料濾池使用為廣泛。雙層濾料截留雜質(zhì)能力強(qiáng)，雜質(zhì)穿透深，產(chǎn)水能力大。

    纖維束濾池使用的濾料絲經(jīng)過加彈和彎曲處理，單絲直徑在幾微米到幾十微米之間，打破了粒狀濾料濾池的過濾精度由于濾料粒徑不能進(jìn)一步縮小的限制，而且過濾阻力很小。微小的濾料直徑，極大地增大了濾料的比表面積和表面自由能，增加了水中雜質(zhì)顆粒與濾料的接觸機(jī)會，提高了過濾效率和截污容量，而且通過控制技巧可以實(shí)現(xiàn)理想的深層過濾(反粒度過濾)。

厭氧塘的工作原理

厭氧塘的原理與其他厭氧生物處理過程一樣，依靠厭氧菌的代謝功能，使有機(jī)底物得到降解。反應(yīng)分為兩個階段：首先由產(chǎn)酸菌將復(fù)雜的大分子有機(jī)物進(jìn)行水解，轉(zhuǎn)化成簡單的有機(jī)物（有機(jī)酸、醇、醛等）；然后產(chǎn)甲烷菌將這些有機(jī)物作為營養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行厭氧發(fā)酵反應(yīng)，產(chǎn)生甲烷和二氧化碳等。如圖：

厭氧塘的特點(diǎn)及適用條件

優(yōu)點(diǎn)：

（1）有機(jī)負(fù)荷高，耐沖擊負(fù)荷較強(qiáng)。

（2）由于池深較大，所以占地省。

（3）所需動力少，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用低。

（4）貯存污泥的容積較大。

（5）一般置于塘系統(tǒng)的首端，作為預(yù)處理設(shè)施，在其后再設(shè)兼性塘、好氧塘甚至深度處理塘，做進(jìn)一步處理，這樣可以大大減少后續(xù)兼性塘和好氧塘的容積。

缺點(diǎn)：

（1）溫度無法控制，工作條件難以保證。

（2）臭味大。

（3）凈化速率低，污水停留時間長。城市污水的水力停留時間為30~50天。

什么是纖維過濾技術(shù)?使用哪些過濾設(shè)備?

    纖維過濾技術(shù)使用纖維束軟填料作為過濾元，濾料絲經(jīng)過加彈和彎曲處理，單絲直徑在幾微米到幾十微米之間，每立方米濾料的表面積可達(dá)80000m2，而且過濾阻力很小，打破了粒狀濾料濾池的過濾精度由于濾料粒徑不能進(jìn)一步縮小的限制。微小的濾料直徑，極大地增大了濾料的比表面積和表面自由能，增加了水中雜質(zhì)顆粒與濾料的接觸機(jī)會，從而提高了過濾效率和截污容量。反洗時纖維束可以*放松清洗，性能恢復(fù)較好，纖維束由高強(qiáng)度的丙綸纖維長絲制成，不會出現(xiàn)掉毛現(xiàn)象，使用壽命可長達(dá)10年以上。

    纖維束過濾設(shè)備可以分壓力式纖維束過濾器和重力式纖維束濾池兩大類，壓力式纖維束過濾器多用于小水量的工業(yè)領(lǐng)域，而重力式纖維束濾池多用于大水量的市政領(lǐng)域。纖維束過濾設(shè)備按濾層密度調(diào)節(jié)方式可分為加壓室式和無加壓室式兩大類，加壓室式、無加壓室式包括機(jī)械擠壓和水力自助調(diào)節(jié)兩種，其中應(yīng)用較多的是水力自助式。

    加壓室式纖維束過濾器通過設(shè)在濾層內(nèi)的加壓室對纖維束濾料的擠壓，使濾層沿水流方向的截面積逐漸縮小，而密度逐漸加大，相應(yīng)濾層孔隙直徑逐漸減小，實(shí)現(xiàn)了理想的深層過濾(反粒度過濾)。當(dāng)濾層需要清洗時，將加壓室內(nèi)的水排出，使纖維束處于放松狀態(tài)，通過采用氣一水混合擦洗，有效地恢復(fù)濾層的過濾性能。

    水力自助式纖維束過濾設(shè)備內(nèi)部設(shè)置自助式密度調(diào)節(jié)裝置，該裝置不需要額外動力和附加操作，在正常過濾操作發(fā)洗操作過程中通過力即可實(shí)現(xiàn)對纖維束濾層的壓緊和放松。在過濾操作時，能在1 min內(nèi)將濾層壓緊至所需狀態(tài)，而且有避免靠近活動支撐裝置的纖維密度大于濾層主體密度的措施。在反洗操作時，無論濾層積泥量有多大、濾層被壓得多密實(shí)，均能在1min內(nèi)將濾層*放松，而且能避免靠近纖維束向活動支撐裝置上的堆積而有利于泥渣的*排出。

（1）氧化還原電位（Eh）不同

在混合厭氧消化系統(tǒng)中，由于完成水解、酸化的微生物和產(chǎn)甲烷微生物共處于同一個反應(yīng)器中，整個反應(yīng)器的氧化還原電位（Eh）的控制必須首先滿足對Eh要求嚴(yán)格的甲烷菌，一般為300mV以下，因此，系統(tǒng)中的水解（酸化）微生物也是在這一電位值下工作的。而兩相厭氧消化系統(tǒng)中，產(chǎn)酸相的氧化還原電位一般控制在-300—-100mV之間。水解（酸化）-好氧處理工藝中的水解（酸化）段為一典型的兼性過程，只要Eh控制在0mV左右，該過程即可孫里進(jìn)行。

膜過濾在廢水處理系統(tǒng)中的作用有哪些?

    (1)造紙廢水：膜過濾可用于亞硫酸鹽紙漿廢液的處理，把大分子木質(zhì)素磺酸鹽與糖類和小分子無機(jī)物分離出來，得到純度為90％～95％的木質(zhì)素磺酸鹽。還可用于處理硫酸鹽紙漿漂洗水，截留高分子量木質(zhì)素著色殘留物，使透過水回用。

    (2)洗毛廢水：用單一離心法無法回收洗毛廢水中低于10g／L的羊毛脂，采用膜過濾可以將洗毛廢水中低濃度羊毛脂濃縮至30～45g／L，再進(jìn)入離心提油機(jī)，循環(huán)提油。這種方法對羊毛脂的去除率為95％～99％，對COI)心的去除率為90％～95％，對SS的去除率>99％，水回收率>70％，其中羊毛脂的回收率比單一離心法提高1～2倍。

    (3)電泳廢水：用膜濾法直接處理電泳槽廢水，透過液可以作為漂洗水使用，濃縮液可以返回電泳槽繼續(xù)使用。這種工藝既可以回收涂料，又可以節(jié)約大量漂洗水。

    (4)染料廢水：對還原性染料和分散性染料廢水采用膜濾法進(jìn)行處理，可以回收其中的染料。用聚砜外壓干式超濾器處理還原性染料廢水，脫色率為95％～98％，cODc，去除率為60％一90％，染料回收率>95％。

    (5)含油廢水：在石油煉制、金屬加工、化纖處理過程中產(chǎn)生的乳化油廢水，可以不破乳直接進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)出水達(dá)標(biāo)和回收油劑的雙重目的。使用超濾可以將乳化油含量0．8％～1．O％廢水濃縮到含油量10％，必要時可以濃縮到50％～60％，而出水中油劑的含量幾乎為零。

    (6)污水回用：采用生物處理和膜過濾工藝相結(jié)合，適用于大飯店、賓館和生活小區(qū)等局部生活污水的再生利用。用此法產(chǎn)生的中水水質(zhì)比普通混凝過濾工藝要好，而且節(jié)省消毒費(fèi)用。在工業(yè)廢水或城市污水深度處理過程中，也可以使用膜過濾工藝代替普通過濾工藝，實(shí)現(xiàn)二級出水的回用。

 AnMBR中的微生物

系統(tǒng)內(nèi)微生物種群數(shù)量是決定厭氧工藝處理能 力的主要因素之一。除了廢水組成、操作條件外， 反應(yīng)器類型也影響產(chǎn)甲烷菌種群數(shù)量。在厭氧反應(yīng) 器中主要存在兩類產(chǎn)甲烷菌：甲烷八疊球菌和甲烷絲狀菌屬。

1．1 AnMBR中的微生物種群

膜在厭氧反應(yīng)器中的應(yīng)用不但可以增加微生物 的數(shù)量，還可以改變優(yōu)勢種群。Ince O等［1］研究 AnMBR中微生物種群的變化時發(fā)現(xiàn)，從城市污水 的消化池中接種污泥，其具優(yōu)勢的群落為甲烷球 菌屬，其次分別為甲烷八疊球菌、短桿菌、中桿 菌、絲狀菌以及長桿菌。而在AnMBR中發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢 種群出現(xiàn)了變化，相應(yīng)的順序?yàn)椋褐袟U菌、短桿 菌、甲烷八疊球菌、長桿菌以及絲狀菌。運(yùn)行14 周后，產(chǎn)甲烷菌和非產(chǎn)甲烷菌都相應(yīng)增加了50% 和20%，同時具有活性產(chǎn)甲烷菌急劇增加。自體熒 光產(chǎn)甲烷菌與細(xì)菌總量的比值在6．7%到8．3%之 間變化，具有生物活性的產(chǎn)甲烷菌增加了近20倍。

1．2 AnMBR中微生物濃度

由于膜的截留作用，可以維持反應(yīng)器中高濃度 的微生物量，從而提高反應(yīng)器的容積負(fù)荷。在 AnMBR運(yùn)行的前期，由于微生物的積累，污泥增 長速率很快，MLVSS的質(zhì)量濃度可達(dá)到數(shù)十g／L。 同時膜對微生物濃度分布也有影響，發(fā)現(xiàn)，在0．5 m／s的流速、0．1 MPa的壓力下，經(jīng) 過20 d的運(yùn)行，反應(yīng)器內(nèi)MLVSS的質(zhì)量濃度從 2 410 mg／L降低到920 mg／L，而膜表面附著的微 生物的質(zhì)量濃度增加到20 700 mg／L，系統(tǒng)中約有 16%的微生物轉(zhuǎn)移到了膜表面。

纖維濾料過濾的特點(diǎn)是什么?

    纖維過濾技術(shù)成功地解決了一般濾料在過濾和清洗過程中容易出現(xiàn)的問題，實(shí)現(xiàn)了理想的深層過濾效應(yīng)。

    纖維過濾技術(shù)可有效地去除水中的懸浮物，并對水中的膠體、大分子有機(jī)物等雜質(zhì)有顯著的去除作用，可廣泛應(yīng)用于石油、化工、造紙、冶金、紡織、游泳池等各種工業(yè)用水及其廢水和生活用水的過濾處理。

    纖維束過濾器和纖維束過濾池可用于各種污水深度處理回用場合，經(jīng)濟(jì)有效地去除污水中的懸浮物、油等有害物質(zhì)，在具有一定預(yù)處理措施的條件下，使過濾出水達(dá)到國家雜用水和景觀用水、循環(huán)冷卻水水質(zhì)要求。

    纖維束過濾器過濾效率高，過濾初期ss去除率接近100％，使用水質(zhì)范圍廣，進(jìn)水SS在20~1000mg／L范圍內(nèi)都可保證出水合格。纖維束濾料的截污容量可以高達(dá)20～120kg／m3，使用壽命長，短時間內(nèi)不用更換。纖維束過濾設(shè)備的濾速為20～120／h，遠(yuǎn)高于普通顆粒濾料濾池。加壓室式過濾器可以通過調(diào)節(jié)加壓室的充水量，調(diào)整纖維束濾料的密實(shí)程度，適應(yīng)進(jìn)水水質(zhì)的變化，保證出水水質(zhì)優(yōu)良。

厭氧塘的適用條件

對于高溫、高濃度的有機(jī)廢水有很好的去除效果，如食品、生物制藥、石油化工、屠宰場、畜牧場、養(yǎng)殖場、制漿造紙、釀酒、農(nóng)藥等工業(yè)廢水。對于醇、醛、酚、酮等化學(xué)物質(zhì)和重金屬也有一定的去除作用。對重金屬也有一定的去除效果?！?/p>

一般規(guī)定

（1）必須嚴(yán)格作好防滲措施。

（2）厭氧塘前要進(jìn)行預(yù)處理。

（3）進(jìn)水水質(zhì)： 進(jìn)水中有機(jī)負(fù)荷不能過高。有機(jī)酸在系統(tǒng)中的濃度應(yīng)小于3000mg/L；進(jìn)水硫酸鹽濃度不宜大于500mg/L；進(jìn)水BOD：N：P=100：2.5：1；C：N一般為20：1左右；pH值要介于6.5~7.5；進(jìn)水中不得含有有毒物質(zhì)，重金屬和有害物質(zhì)的濃度也不能過高，應(yīng)符合《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。

什么是微絮凝過濾?其原理和特點(diǎn)如何?

    原水經(jīng)過混凝后即進(jìn)入濾池的過濾方式稱為微絮凝過濾。與有沉淀設(shè)備的普通濾池相比，雖然濾池的沖洗水量由約2％增加到6％，但整個水廠的基本建設(shè)費(fèi)可節(jié)約30％，生產(chǎn)和維護(hù)費(fèi)用也相對較低，混凝劑用量和產(chǎn)生的污泥量也都較少。微絮凝過濾的基本原理是充分利用了過濾過程中的接觸絮凝作用，在原水中投加比有沉淀池的絮凝作用所需要少的藥劑量，水中的污染物形成尺寸較小的絮體，在進(jìn)入濾料的孔隙間后產(chǎn)生接觸絮凝作用被截留去除。微絮凝過濾不利之處在于，由于原水經(jīng)混凝后迅速進(jìn)入濾池，沒有常規(guī)流程中的沉淀時間所提供的緩沖作用，因而必須仔細(xì)控制絮凝過程，否則很容易出現(xiàn)出水不合格的現(xiàn)象。

    采用微絮凝過濾的特點(diǎn)有兩個，一是通常使用雙層濾料或三層濾料濾池，二是必須使用高分子混凝劑或高分子助凝劑。這是因?yàn)檫M(jìn)入微絮凝過濾濾池的進(jìn)水濁度比有沉淀池的常規(guī)濾池進(jìn)水要高，因此要求懸浮固體在濾層中盡量穿透的深一些，以便既能在濾層中截留較多的懸浮固體，而又不致使水頭損失增長過快。選用雙層濾料或三層濾料是為了使懸浮固體在濾層中更易于進(jìn)入濾層深處，而為了防止進(jìn)入濾層深處的懸浮顆粒的泄漏，必須選用高分子混凝劑或高分子助凝劑來加強(qiáng)絮體的強(qiáng)度和與濾料顆粒之間的吸附力。

UASB工藝的優(yōu)缺點(diǎn)

　　UASB的主要優(yōu)點(diǎn)是：

　　1、UASB內(nèi)污泥濃度高，平均污泥濃度為20－40gVSS/1； 

　　2、有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時間短，采用中溫發(fā)酵時，容積負(fù)荷一般為10kgCOD/m3.d左右； 

　　3、無混合攪拌設(shè)備，靠發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣的上升運(yùn)動，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài)，對下部的污泥層也有一定程度的攪動； 

　　4、污泥床不填載體，節(jié)省造價及避免因填料發(fā)生堵賽問題； 

　　5、UASB內(nèi)設(shè)三相分離器，通常不設(shè)沉淀池，被沉淀區(qū)分離出來的污泥重新回到污泥床反應(yīng)區(qū)內(nèi)，通常可以不設(shè)污泥回流設(shè)備。

　　主要缺點(diǎn)是：

　　1、進(jìn)水中懸浮物需要適當(dāng)控制，不宜過高，一般控制在100mg/l以下； 

　　2、污泥床內(nèi)有短流現(xiàn)象，影響處理能力； 

　　3、對水質(zhì)和負(fù)荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差。