食品厂用的一体化污水处理设备

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生物膜法处理污水的基本流程
进入生物膜反应器，废水在生物膜反应器中经需氧生物氧化去除有机物后，再通过二次沉淀池出水。
生物膜法处理污水机理
(1)、 生物膜的构造特征
生物膜(好氧层+兼氧层+厌氧层)+附着水层(高亲水性)。
(2)、 降解有机物的机理
①微生物：沿水流方向为细菌——原生动物――后生动物的食物链或生态系统。具体生物以菌胶团为主、辅以球衣菌、藻类等，含有大量固着型纤毛虫(钟虫、等枝虫、独缩虫等)和游泳型纤毛虫(楯纤虫、豆形虫、斜管虫等)，它们起到了污染物净化和清除池内生物(防堵塞)作用。
②污染物：重→轻(相当多污带→α中污带→β中污带→寡污带)。
③供氧：借助流动水层厚薄变化以及气水逆向流动，向生物膜表面供氧。
④传质与降解：有机物降解主要是在好氧层进行，部分难降解有机物经兼氧层和厌氧层分解，分解后产生的H2S，NH3等以及代谢产物由内向外传递而进入空气中，好氧层形成的NO3--N、NO2--N等经厌氧层发生反硝化，产生的N2也向外而散入大气中。
⑤生物膜更新：经水力冲刷，使膜表面不断更新(DO及污染物)，维持生物活性(老化膜固着不紧)。
生物膜的净化特征
(1)、微生物相方面：
①微生物的多样化：生物膜是由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物以及一些肉眼可见的蠕虫、昆虫的幼虫组成(滤池蝇具有抑制生物膜过速增长的功能)。

②生物的食物链长：生物膜上的食物链要长于活性污泥，因此污泥量少于活性污泥系统。
③能够存活时间长的微生物：SRT与HRT无关，因此硝化菌和亚硝化菌也得以繁衍、增殖，因此生物膜法的各种工艺都具有硝化功能，采取适当运行方式，可脱氮。
④分段运行与优势菌种：生物膜法多分多段运行，每段繁衍与本段水质相适应的微生物。
(2)、生物膜法处理污水工艺方面的特征
①对水质、水量变动有较强的适应性：一段时间中断进水，对生物膜也不会有致命影响，通水后易恢复。
②污泥沉淀性良好：污泥比重较大 ，且颗粒较大，易沉淀;但厌氧层过厚时，脱落的细小非活性悬浮物分散于水中，使水的澄清度下降。
③微生物量多，处理能力大、净化功能强：附着生长，故生物膜含水率低，单位池容的生物量是活性污泥法的5~20倍，因而具有较大处理能力，净化功能显著提高。
④能够处理低浓度废水：生物膜能处理活性污泥法不能处理的低浓度污水和微污染的原水，使B0D5降至5~10mg/L。
⑤易于维护运行，节能，动力费用低;如生物转盘、生物滤池等，去除单位BOD的耗电量较少。

CASS生物处理法是周期循环活性污泥法的简称，又称为循环活性污泥工艺，是在SBR的基础上发展起来的，即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器，实现了连续进水，间歇排水。CASS池分预反应区和主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。
工艺优点
①无需设初沉池及二沉池，占地面积小（比传统活性污泥工艺节省20%～35%建设面积），基建费用低（比传统活性污泥工艺节省10%～25%）；
②曝气为间歇式，下一周期开始曝气时，氧的浓度梯度大，传递效率高，节能*，运行费用可节省10%～25%；
③在沉淀阶段，整个反应区起沉淀池的作用，表面负荷低，沉淀效果好；
④运行灵活，抗冲击负荷能力强，出水稳定，每个周期的排水量一般不超过池内总水量的1/3；
⑤使用范围广，适合分期建设，对资金不足的地区更占优势；
⑥反应池除COD同时，兼具脱氮除磷作用，效果良好；
⑦反应池内存在较大的浓度梯度，且好氧、厌氧交替进行，能有效的抑制污泥膨胀；
⑧污泥泥齢在20～35天，污泥稳定性好，脱水性能好，产生剩余污泥量少。

食品厂用的一体化污水处理设备工艺缺点
①间歇周期运行，对自控要求较高；
②变水位运行，电耗增大；
③容积利用率较低；
④污泥稳定性不如厌氧硝化好；
⑤生物的脱氮效果很难提高；
⑥进水阀门/启闭机及曝气阀门频繁开启，质量要求较高。
曝气生物滤池
1、工艺简介
曝气生物滤池是20世纪80年代末90年代初在普通生物滤池的基础上，借鉴给水滤池工艺而开发的污水处理新工艺，初用于污水的三级处理，后发展成直接用于二级处理。
曝气生物滤池是普通生物滤池的一种变形形式，也可看成是生物接触氧化法的一种特殊形式。即在生物反应器内装填高比表面积的颗粒填料，以提供微生物膜生长的载体，并根据污水流向不同分为下向流或上向流。污水由上向下或由下向上流过滤料层，在滤料层下部鼓风曝气，使空气与污水逆向或同向接触，使污水中的有机物与填料表面生物膜通过生化反应得到降解，填料同时起到物理过滤作用。
工艺优点
①曝气生物滤池同时具有生物氧化降解和过滤的作用，因而可获得很高的出水水质，可达到回用水水质标准。
②占地面积小，基建投资省。曝气生物滤池占地面积仅为常规工艺的1/10—1/5。池容较小，基建投资比常规工艺节省至少20－30％。
③运行费用低。曝气生物滤池工艺氧的传输利用效率很高，曝气量小，供氧动力消耗低。
⑤易挂膜，启动快。曝气生物滤池在水温15℃左右，2至3周即可完成挂膜过程。

膜污染是指与膜接触的料液中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜的物理、化学或生物作用，引起物质在膜表面或膜孔内吸附、沉积，造成膜孔径减小或堵塞，使膜通量变小且分离性能降低的现象。由于膜污染限制了膜的渗透通量，降低了膜的使用寿命和膜的分离效率，严重制约着膜技术的应用和发展。因此，关于膜法处理废水过程中的膜污染的研究一直备受关注。
笔者主要从膜前预处理工艺、膜材料、膜孔径的选择方面介绍了对膜污染的防治措施，旨在给膜技术处理领域研究人员的研究提供一个简单的参考。
要预防和控制膜污染，首先要了解各种膜过程的过滤机理。一般来说，微/超滤过程主要遵循筛分机理，反渗透过程遵循溶解-扩散机理。相应地，反渗透膜的污染一般为膜面污染，而微/超滤膜的污染一般为表面凝胶层污染和孔内吸附及孔堵塞引起的膜污染。表面污染一般为可逆膜污染，而孔内堵塞和吸附一般为不可逆膜污染。