0.5m3/h一体化生活污水处理设备

　　0.5m3/h一体化生活污水处理设备

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　　(1) 预缺氧、厌氧两段和预缺氧、厌氧及缺氧三段进水的模式可有效提高A2/O系统的脱氮除磷性能, 进水比例为Q预缺：Q厌：Q缺=0.1：0.2：0.3, 此时出水COD、NH4+-N、TN和TP的平均浓度分别为30.10、1.85、9.41和0.71 mg·L-1, 去除率分别为89.41%、95.30%、83.00%和90.09%.

　　(2) 多段进水优化了A2/O系统厌氧段和缺氧段中碳源的供给, 从而提高了系统BCOD的去除效率、反硝化脱氮和反硝化除磷性能, 这分别与6类异养型菌属、4类反硝化菌属及5类聚磷菌属的富集密切相关.

　　(3) 多段进水可改善A2/O系统活性污泥的沉降性能与活性, 系统阶段Ⅴ的SVI和VSS/TSS分别为112.09 mL·g-1、0.84, 这与3类丝状菌属的淘汰和2类菌胶团菌属的富集密切相关.

　　厌氧氨氧化反应(Anammox)是在缺氧条件下由厌氧氨氧化菌利用亚硝酸盐为电子受体，将氨氮转化为氮气的生物反应过程。与传统的硝化反硝化过程相比，厌氧氨氧化工艺无需外源有机物，供氧能耗、污泥产生量和CO2排放量大为减少，降低了运行费用，并具有可持续发展意义。本文对厌氧氨氧化的工艺原理、工艺形式、影响因素和应用情况进行总结与讨论。

　　1工艺原理

　　BRODA根据热力学计算，在20世纪70年代提出了厌氧氨氧化的存在，认为它是自然氮循环中的一个缺失的部分。MULDER和VANDEGRAAF在20世纪90年代中期首先对此进行了实验证明，此后人们对该过程产生了极大的兴趣。厌氧氨氧化的反应方程式为：

　　该反应合成细胞生物量的碳源是碳酸氢盐，表明这些细菌为化学自养细菌。亚硝酸盐氧化为硝酸盐的过程中产生的还原当量(能源)用于碳的固定。厌氧氨氧化细菌对底物有很高的亲和力，可以将氨氮和亚硝酸盐的含量降至较低的水平。上述反应式中的NO2-来自于亚硝化反应。传统硝化反应包括2个基本过程：氨氧化菌(AOB)将NH4+氧化为NO2-;亚硝酸盐氧化菌(NOB)将NO2-氧化为NO3-。亚硝化反应是通过调控，富集AOB，抑制或淘洗NOB，将硝化反应控制在第1步，保持NO2-的累积率并使出水ρ(NO2--N)/ρ(NH4+-N)=1～1.3。

　　2工艺形式

　　厌氧氨氧化的工艺形式可以分为两段式和一体式。两段式系统的亚硝化和厌氧氨氧化过程分别在2个反应器中进行，一体式则在同1个反应器中进行。一体式的工艺有DEMON(DEamMONification)、OLAND(Oxygen-limitedAutotrophicNitrificationandDenitrification)、CANON(CompletelyAutotrophicNitrogenremovalOverNitrite)、SNAP(SinglestageNitrogenremovalusingAnammoxandPartialnitritation)等。两段式工艺通常有Partialnitrification-anammox和SHARON-ANAMMOX(SinglereactorHighactivityAmmoniaRemovalOverNitrite-AnaerobicAMMoniumOxidation)等。

　　一体式工艺占地小，反应器结构简单，由于短程硝化和厌氧氨氧化反应在同一反应器中进行，基质含量较低，因此出现游离氨(FA)、游离亚硝酸(FNA)毒害抑制的可能性稍低一些。但是一体化工艺生物组成更复杂，NOB在系统中不容易淘汰或抑制，工艺对pH、水温更为敏感，系统的控制难度更大，出现问题后要很长时间才能恢复。

　　两段式工艺亚硝化和厌氧氨氧化反应容易实现优化控制，亚硝化反应器中的异养微生物能够降解污水中的有机物及其他有毒有害物质，降低对厌氧氨氧化反应的不利影响，因此系统运行崩溃后容易恢复。但是亚硝化段中亚硝酸盐累积易产生FNA抑制，且由于要将亚硝化速率和厌氧氨氧化速率进行匹配，所以系统的设计较为复杂。

　　1 化学法

　　1.1化学沉淀法

　　化学沉淀法是广泛应用于工业重金属废水处理中比较有效的方法，是向水体中投加化学药品，通过沉淀反应去除重金属离子的方法，主要包括氢氧化物沉淀、硫化物沉淀和铁氧体法。

　　氢氧化物沉淀法处理含重金属废水具有技术成熟、投资少、处理成本低、管理方便等优点。MirbagherzSA等采用碱性试剂，如石灰、对含铜铬废水进行处理，在pH值分别为12和8.7时，Cu2+和Cr3+完全沉淀下来，废水可达标排放。唱鹤鸣等用溶液逐渐调节电镀废水pH值，在多个pH值点分别沉淀出电镀废水中铜、铬、锌和镍，使废水中的重金属含量减少到。虽然氢氧化物沉淀法可以实现重金属离子从废水中的分离，但氢氧化物沉淀法也存在不足之处:对于两性氢氧化物，pH值若控制不当，重金属离子将会再次溶解;对稀溶液中重金属去除效果不好;沉淀体积量大、含水率高、过滤困难。目前此法在重金属废水的处理中已很少应用。

　　硫化物沉淀反应速度较快，沉淀物溶解度低，可以选择性处理重金属离子，通过冶炼，实现重金属离子的回收。李静文采用硫化钠沉淀法处理模拟含铅废水。在反应时间20min，硫化钠投加量与铅离子的物质的量比为5∶1，初始pH值为8的条件下，对废水中铅离子的去除率为99.72%，出水达到了国家污水综合排放标准。硫化物处理重金属废水时，沉淀剂本身在水中残留，过量时易形成水溶性多硫化物，遇酸生成硫化氢气体，产生二次污染。

　　目前应用较广的是铁氧体法，是指向重金属废水中投加硫酸亚铁盐，通过控制pH值和加热条件等，使废水中的重金属离子与铁盐生成稳定的铁氧体共沉淀物。左明等研究了铁氧体法处理含镍、铬、锌、铜的废水，处理后，出水水质指标符合国家污水排放标准。但处理时间较长，温度要求较高，约70℃，因此不适用于处理较大规模的重金属废水，目前常将铁氧体法同其他废水处理方法联合使用。陈梦君等利用铁氧体联合硫化物沉淀处理电镀废水，Cu、Cr及Ni的去除率分别高达94.51%、97.78%和96.94%，达到电镀污染物排放标准。

　　1.2电化学法

　　电化学法是近年发展起来的颇具竞争力的水处理方法，它是应用电解原理，通过电极反应和重金属离子在溶液中的迁移来实现对废水净化。随着科技发展，传统电化学处理工艺的改进以及新型电化学反应器的研制，使电化学法在重金属废水治理领域的应用更为有效，更加广泛。

　　1.2.1电絮凝法

　　电凝聚法作为一项比较成熟的废水处理工艺，得到了广泛应用。丁春生等考察了初始pH值、电解时间、电流强度、NaCl投量、离子共存及曝气量等因素对电凝聚法处理含Cr6+、Cu2+废水的影响。研究表明，在一定的pH值下，电流强度为4A时，在很短的时间内，即可达到较稳定的去除效果;同时金属离子的共存对重金属废水的处理起促进作用，并且适当的曝气会提高重金属的去除率。凝聚法不宜长时间连续操作，否则电极表面易产生致密的黏膜，形成钝化。