10立方米/天一體化生活污水處理設備
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污泥膨脹控制方法的演化過程
早期控制絲狀菌引起的污泥膨脹(簡稱污泥膨脹)的主要手段是利用絲狀菌具有較大的比表面積值，采用藥劑殺死絲狀菌，或是投加無機或有機混凝劑或助凝劑以增加污泥絮體的比重<1>。這些方法往往無法*解決污泥膨脹問題，并且相反地會帶來出水水質惡化的不良后果。人們逐漸認識到活性污泥中的菌膠團細菌和絲狀菌形成一個共生的微生物生態體系。在這種共生關系中，絲狀微生物是*的重要微生物，其在活性污泥工藝中對于高效、穩定地凈化污水起重要作用。人們逐漸的從簡單地殺死絲狀菌過渡到利用曝氣池中的生長環境，調整絲狀菌的比例，控制污泥膨脹的發生--即環境調控階段。環境調控概念的使用是人們在污泥膨脹控制技術和實踐上的一大進步。其主要出發點是使曝氣池中的生態環境，有利于選擇性地發展菌膠團細菌，應用生物競爭的機制抑制絲狀菌的過度生長和繁殖，將絲狀菌控制在一個合理的范圍之內，從而控制污泥膨脹的發生和發展。同時利用絲狀菌特性凈化污水，穩定處理工藝。近年選擇器理論得到充分發展和應用就是這一概念具體體現。
二、統一的污泥膨脹的理論
由于活性污泥是一混合培養系統，活性污泥是菌膠團細菌與絲狀菌的共生系統，任何活性污泥系統中都存在著絲狀茵。絲狀菌也不僅僅是一種菌存在，活性污泥中存在著至少30種可能引起污泥膨脹的絲狀菌，污泥膨脹的原因是復雜的。在絲狀茵與菌膠團細菌平衡生長時，不會產生膨脹問題。只有當絲狀茵生長超過菌膠團細菌時，就會出現膨脹問題。污泥膨脹是由絲狀茵和菌膠團細菌生理和生化性質不同所決定的，這兩類細菌性質的差異見表1。 
通過對近年來活性污泥膨脹問題國內外研究進展的分析和綜合，可以將主要的活性污泥絲狀菌膨脹的原因分為五種類型：即a)基質限制；b)溶解氧限制；c)營養物缺乏型高；d)高、低pH引起； e) 和硫化氫因素等膨脹類型。
1. 廣義的Monod方程
絲狀菌與菌膠團細菌競爭的數學模型，其遵循多種基質限制的廣義Monod方程
其中：μmax：zui大生長速率(d-1)；Ki:第I種基質親和力(mg/l)；Si：第I種基質。
根據動力學方程(1)可知，基質限制、溶解氧限制和營養物缺乏型的膨脹問題都可用廣義Monod方程來加以解釋。值得說明的是當氮嚴重缺乏時并不能歸入這一理論。原因在于由于缺乏氮，使微生物不能充分利用碳源合成細胞物質，使得過量的碳源被轉變為多糖類胞外貯存物，這種貯存物是高度親水型化合物，從而形成結合水，影響污泥沉降性能，產生了高粘度性的膨脹，其類型不屬于絲狀菌膨脹。

2. 硫化氫的等其他類型的問題
關于pH的影響，可在動力學方程的參數上，作為動力學常數的乘積因子的形式進行耦合，或者單獨列出其動力學方程，從而統一在廣義Monod方程之下。關于H2S的影響，從文獻中報道引起污泥膨脹的H2S數值很低，一般是在1～2.0mg/l<5>。筆者認為每升幾毫克硫化氫似乎不足以供發硫菌或貝氏硫細菌大量增值的能量，相反幾十到上百ppm的有機酸是值得注意的因素。我們進行了向污水中添加H2S的實驗，通過實驗發現即使H2S濃度達到 50mg/l也并不發生膨脹<6>。事實上，一些厭氧裝置運轉的較好，雖然出水含有大量H2S，但是揮發酸濃度很低時，好氧后處理也不發生膨脹。當污水處于腐爛和厭氧條件時，污水厭氧發酵的同時產生H2S和揮發酸。揮發酸主要包括乙酸、丙酸等，這些低分子易于降解，造成耗氧速率的增加<7>，從而引起氧的限制型膨脹，這是造成污泥膨脹的根本原因。而H2S的出現是污水厭氧發酵的一個伴隨現象。因此H2S的膨脹類型可歸為溶解氧限制類型的膨脹，從而廣義的Monod動力學模型可以在一定程度上很好地統一污泥膨脹的理論。
3. 雙基質的Monod方程
由于城市污水中N、P和其它營養元素一般不缺乏，因此在一般情況下，可只考慮碳源限制和DO限制兩種情況。這樣城市污水的絲狀菌膨脹問題就簡化為兩種主要類型的膨脹問題，即基質限制和溶解氧限制類型。
μ＝μmax [S/(Ks+S)][DO/KDO+DO]   (2)
其中：μmax：zui大生長速率(d-1)；Ks:基質親和力(mg/l)；KDO＝溶解氧親和力(mg/l)；電鍍行業作為三大污染行業之一，不僅對于水資源的消耗量極大，同時也會排放大量的電鍍廢水，對于環境的污染極為嚴重，加強對電鍍廢水治理以及回用技術的研究和利用，可以有效提升電鍍行業的水資源利用效率，控制電鍍廢水對于環境的污染。
10立方米/天一體化生活污水處理設備據相關統計顯示，目前我國的電鍍企業超過10000家，年排放污水高達40億m3，對此，我國政府已經制定實施了電鍍廢水排放標準，旨在控制電鍍廢水的污染，促使企業在追求經濟效益的同時也要兼顧環境效益。
1.電鍍廢水的來源以及類型
1.1電鍍廢水的來源
電鍍企業電鍍工藝由于表面鍍層的不同而不同，鍍層大多是單一金屬或合金，如銀、鉻、鎳、鈦靶、鋅、鎘、金或黃銅、青銅等。電鍍的基體材料除鐵基的鑄鐵、鋼和不銹鋼外，還有非鐵金屬，如ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料等，但塑料電鍍前，必須經過特殊的活化和敏化處理。
更重要的是電鍍企業為了保證鍍液的穩定性、使用壽命和鍍層質量，在鍍液中添加了很多的絡合劑、穩定劑、加速劑、PH緩沖劑和光亮劑等有機溶劑。因而產生了鍍前各鍍件的酸洗、堿洗廢水，鍍件漂洗廢水，鍍后清洗鈍化廢水及其他廢水等。

1.2電鍍廢水的類型
按照電鍍工藝的處理階段劃分，電鍍廢水可以分為鍍前處理廢水和鍍后清洗鈍化廢水;按照電鍍廢水的成分劃分主要后含氰廢水、含鎳廢水、含鉻廢水、含銅廢水等。針對不同類型的電鍍廢水需要采用不同的治理以及回用技術，這樣才能確保處理后的廢水達到再次利用的標準。
2.當前幾種比較成熟的電鍍廢水治理以及回用的方法
目前，比較成熟且應用效果相對良好的電鍍廢水處理及回用技術電解法、離子交換法、鐵氧體法、化學沉淀法、膜分離法以及生物法等，這些處理方法對于去除電鍍廢水中的鉻、銅、鎳等重金屬物質具有良好的效果。
2.1電解法
電解法處理電鍍廢水的主要原理就是利用氧化、凝聚、還原以及氣浮這四種化學和物理反應凈化電鍍廢水，是目前一種比較成熟的電鍍廢水治理技術，可以有效清除并回收廢水當中的重金屬物質，在處理過程中所產生的污泥較少，是一種比較清潔的處理方式。
并且電解法處理電鍍廢水不需要大量的化學藥品，處理過程相對比較簡單，占據的空間較小，處理效果也比較理想，但是這種處理方法的成本相對比較高，中小企業一般難以負擔。
2.2離子交換法
離子交換法處理電鍍廢水的主要原理是利用樹脂中的離子與電鍍廢水中的離子進行交換，從而實現凈化廢水的目的。這種方法起源相對較早，是國外主要應用的電鍍廢水處理的方式，我國在上世紀70年代也開始進行研究，至80年代左右開始應用離子交換法處理電鍍廢水，此后，這種方法長期在電鍍行業中被使用，效果良好。自從活性污泥法問世以來，污泥膨脹一直是運行管理中的一個難題。污泥膨脹有3個明顯的特征：（1）發生率比較高，在歐洲大約有50%的污水處理廠都存在污泥膨脹現象；（2）具有普遍性，幾乎所有的活性污泥工藝都有污泥膨脹問題；（3）后果嚴重，當污泥膨脹發生時，大量的污泥隨水流失，導致出水懸浮物增高，水質達不到排放標準，直至整個工藝運轉失效，而再恢復到正常狀態又需要很長的周期。