廁所地埋式污水處理設備

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強化生物除磷(EBPR)是目前應用較為廣泛的生物除磷工藝.該工藝利用聚磷菌(PAO)在厭氧條件下將儲存于體內的聚磷酸鹽(Poly-P)水解獲取能量, 用以吸收水中的揮發性脂肪酸(VFA), 并以聚羥基烷酸酯(PHAs)的形式儲存在細胞內; 在好氧條件下PAO以儲存于細胞內的PHAs作為碳源和能源, 吸收水中的磷并將其合成為Poly-P進行細胞增殖, 最終通過排除富磷污泥達到污水除磷的目的.在EBPR系統中, 還存在與PAO代謝機制相似的聚糖菌(GAO), 在厭氧條件下GAO與PAO競爭基質(VFA), 但在好氧條件下并不攝取磷, 因此, 如何提高PAO的活性和強化其與GAO對基質的競爭能力是保證EBPR工藝穩定運行的重要內容.

有研究表明, 影響EBPR系統穩定運行的因素主要有碳源、pH、溫度、DO等, 其中, 溫度的影響一直存在爭議.一般認為, 當溫度低于20℃時, 有利于PAO的競爭, 從而提升EBPR系統的性能; 當溫度高于20℃時, GAO占據競爭優勢, 導致污泥中PAO的份額逐漸減少, 除磷效率逐漸降低, 甚至EBPR系統的崩潰.然而,  EBPR系統在高溫條件下仍可高效除磷. Freitas等在SBR中采用短期循環(厭氧20 min, 好氧10 min, 靜置1 min)實現了30℃高溫條件下EBPR的穩定運行. Winkler等利用PAO顆粒污泥與GAO顆粒污泥密度的差異, 通過排除污泥床上部密度較小的GAO, 在USB反應器內富集可以適應高溫的PAO, 在30℃條件下實現了較好的除磷效果. Ong等研究表明, 在28~32℃的條件下, 長期運行的EBPR反應器可以實現95%的磷的去除率, qPCR檢測結果表明污泥中的PAO為Accumulibacter的亞種Clade IIF.但是目前關于溫度對EBPR系統中PAO的活性以及與GAO關于基質的競爭能力的影響尚無定論, 因此需要開展相同試驗條件下不同溫度對PAO與GAO之間的競爭影響研究, 尤其是高溫條件下對其競爭過程的具體研究顯得更加重要.

投加細微顆粒物
    粘土和其他無機顆粒似乎對顆粒污泥的形成有害。他們的實踐表明:在無分散無機物質中能形成很好的顆粒污泥，顆粒揮發性固體含量很高。
    另一種觀點認為：有助于懸浮污泥形成顆粒的因素之一是存在微生物能附著生長的晶核或生物載體。細胞附著在這些顆粒上是顆粒化的*步。第二步是在惰性載體上形成致密和厚實的生物膜。所以，添加惰性載體的UASB反應器中污泥顆粒化過程可解釋為生物膜形成現象。

    周律在反應器中投加了少量陶粒、顆粒活性炭等,啟動時間明顯縮短,這部分細顆粒物的體積約占反應器有效容積的2%～3%。用石化廠含有機氯化物的廢水進行對比實驗表明,在其它條件相同時,投加粒徑小于0.4ｍｍ的顆粒活性炭后,啟動時間幾乎縮短了一半。啟動階段投加的細顆粒物似乎僅起著初期顆粒污泥晶核的作用,這是利用顆粒物的表面性質,在短期內加快那些易于形成顆粒污泥的細菌在細顆粒物表面的富集。另外,初期投加細顆粒物后,系統的穩定性和最大有機負荷都有明顯的提高。實驗中還發現,以前啟動ＵＡＳＢ反應器時要求嚴格的水力負荷和有機負荷控制,在投加細顆粒物后這些控制措施顯得并不重要了。
    Huishoff Pol說明了惰性載體顆粒在顆粒化過程中的重要性。當從接種生活污水污泥中去除惰性顆粒，在不去除惰性顆粒的分散污泥顆粒化所需的時間內沒有觀察到顆粒化。同一學者觀察到添加水-無煙煤顆粒顯著減少中溫條件下顆粒化所需時間。Yoda等報道當添加100μm粉末沸石作為載體比無沸石時顆粒污泥形成得快。

生物濾池作為生物膜反應器的經典形式之一, 已經成為一種成熟的工藝.近年來, 伴隨各種新型脫氮途徑的提出, 如異養硝化、好氧反硝化、同步硝化-反硝化、短程硝化-反硝化等, 研究者們將傳統生物濾池不斷進行改進, 開發出許多新型生物濾池, 并在各類廢水處理中得到了應用.然而, 這些新型生物濾池仍然缺乏設計經驗, 且無詳細明確的工藝設計準則.生物脫氮是去除氮素的主要途徑之一.強化生物脫氮的關鍵在于調控系統內部的氧化還原條件及優化原水中有機碳源的利用, 而且系統的水力停留時間、反應溫度、進水理化特征等也都與脫氮效率密切相關.

水產養殖廢水通常富含氮、磷、有機物等, 極易對地表水造成富營養化.削減養殖廢水氮磷排放、開發適宜處理技術、提高水資源使用效率已成為我國發展生態農業當務之急.鑒于此, 作者設計了曝氣垂直流濾池+折流式水平流濾池的組合系統, 將前者的強硝化功能與后者的優勢反硝化功能有機結合.同時, 通過設計不同的水力負荷及分流比來分別調控系統的反應時間及對原水中碳源的利用, 最終達到高效脫除養殖廢水中氮磷、有機物的目的.