0.5立方米/時污水處理一體化設備
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如果曝氣池出水氨氮濃度>5mg/ L，說明曝氣池內的微生物的生存環境條件，限制了硝化菌對污水中的氨氮轉化為硝酸根。其中有一項，特別是北方地區的冬季需要重點考察的就是曝氣池中的水溫。水溫是直接影響將氨轉化為硝酸鹽的硝化菌的生長速率的因素，當曝氣池水溫降至10℃以下時，硝化細菌的繁殖速度可能不足以維持足夠的數量，無法將進入到曝氣池內的污水中的的氨氮全部轉化為硝酸鹽。在曝氣池中，活性污泥中的細菌將污水中的有機物轉化為曝氣池中的新細菌細胞體的過程中，產生熱量，這部分熱量被傳遞到曝氣池環境中，當進水中的有機物充足，活性污泥濃度足夠，可以使水溫通常保持在10℃以上，這也是為什么北方冬季的污水廠需要保持高濃度運行的原因之一。但是很多污水廠存在進水量不足，有機負荷低，活性污泥的污泥濃度底，則細菌在繁殖過程中產生的熱量較少，不足以提升曝氣池的溫度到10℃以上。另外，如果冬季污水廠的曝氣量過大，超過進水中有機負荷所需的曝氣量，這些過量的曝氣生成氣泡會把曝氣池中的熱釋放較冷的環境空氣中，從而導致熱量損失。因此在低有機負荷系統，也就是進水量不足，進水濃度過低的過度曝氣會導致曝氣池水溫降至10℃以下。
測量曝氣池出水中的水溫應結合測量曝氣池的溶解氧一起進行，很多型號的便攜式溶氧儀上都自帶有溫度顯示。
比如這張圖中，該溶解氧測量儀測量超過2mg / L的溶解氧（DO）和9.9℃的水溫。在這種情況下，應減少曝氣風機的曝氣量，防止過量的曝氣造成的熱量損失，同時節省電費。一般來說，在曝氣池出口檢測的DO濃度為2 mg / L的情況下，就表明了曝氣池內的溶解氧已經*微生物對有機物轉化降解能力的需求。因此在冬季，如果存在曝氣過度降低水溫，可以通過減少曝氣運行時間來提升水溫。
二沉池內污泥分解
活性污泥在二沉池中長時間停留會出現的活性污泥的分解現象，這種情況會造成氨氮的再釋放。活性污泥中細菌的細胞由碳和氮和磷組成的，當活性污泥沉淀到二沉池底部，底部活性污泥中的好氧細菌在長時間沒有氧氣的環境中時，活性污泥中的厭氧細菌就會繁殖分解。當細菌分解時，它們將活性污泥的微生物體內的氨氮重新釋放回二沉池的水中。如果測量二沉池出水中的氨氮含量高于曝氣池出水，則二沉池中的活性污泥可能存在分解現象。而厭氧環境通常會造成活性污泥變成黑色；因此，要檢查二沉池表面是否有黑色塊狀污泥上浮，以及二沉池底部污泥層中是否存在腐化污泥。

關于二沉池內氨氮超標的情況可能的原因有：
來源1：二沉池普遍裝有浮渣擋板，在曝氣池產生的生物泡沫進入到二沉池后，這些生物泡沫會隨著水流擴散，積聚在二沉池浮渣擋板后面。當浮渣擋板泡沫聚集時間長后，這些生物泡沫就可能開始厭氧分解，并從分解中的細菌細胞中釋放氨氮。由于二沉池本身的功能是泥水分離，而不是為去除氨氮而設計的，因此這部分釋放的氨氮通過二沉池的上清液進入后續的流程。解決方案：清潔浮渣擋板區域內堆積的生物泡沫。
來源2：如果曝氣池中的生物泡沫產生過多，生物泡沫zui終覆蓋整個二沉池表面。這些生物泡沫往往呈棕色，并且通常與曝氣池中的活性污泥濃度和進水有機負荷（低F / M比）相關，二沉池大量出現生物泡沫堆積在表面時，就需要解決生物池內的問題了。
來源3：二沉池內隨著污泥層深度的增加，污泥在二沉池中的停留時間會加長，活性污泥中的微生物更有可能分解并釋放微生物體內氨氮。由于氨氮是可溶的，它將釋放到二沉池水中并通過二沉池的溢流堰板流入到后續構筑物內。因此過長的污泥沉淀時間，導致二沉池底部的污泥層中出現深色或黑色的層面，是活性污泥中的氨釋放的視覺標志。氧化石墨烯和磁性材料生成的復合材料能夠加強材料的表面性能，具有更強的吸附性，這種復合材料的吸附能力主要由pH值和離子強度決定。并且這種復合材料性質較為穩定，容易再生，在反復利用多次之后，吸附能力也能恢復到原始飽和吸附容量的90%左右。氧化石墨烯和磁性材料生成的復合材料zui明顯的優勢是對環境污染性極小，可降解，吸附速度較快且易分離。
還原氧化石墨烯在水處理工程中的應用也較為廣泛。還原氧化石墨烯一般可以用化學法、熱剝離法、紫外光輻射法及微波法等方法把氧化石墨烯表面的某些基團還原就可以獲得。因為膨化的氧化石墨烯表面含有羥基、羧基和環氧基等含氧基團且帶有負電荷，對于吸附陽離子性的染料具有很好的效果，但是對于吸附陰離子性的染料的效果不太好。
0.5立方米/時污水處理一體化設備研究人員經過之言發現靜電作用在吸附去除有機染料的過程中起著極為重要的作用，其中要特別注意的是，采用不同的還原方法制備的還原氧化石墨烯會有不一樣的表面電勢，這將會影響它們在水處理工程中的應用。

此外，由于石墨烯具有較為優秀的電子傳輸性，在光電轉化和光催化工程中把石墨烯類碳材料與光催化材料進行結合之后，應用于水處理工程中，這樣就能有效發揮兩種材料的協同效應。與在水中和極性溶劑中較難分散的石墨烯相比，氧化石墨烯由于其表面含有較多的含氧基團，有很好的親水性，能通過功能基團與其他聚合物穩固結合形成復合物，能夠穩定的分散在水溶液中，制備過程簡單，利于大規模生產。
氧化石墨烯不止能夠和乙烯醇聚合物及聚氧化乙烯等水溶性聚合物復合，還能同姑婆水溶性乳膠法獲得新復合材料。氧化石墨烯表面的環氧基、羥基、羧基等含氧基團可與金屬離子，特別是多價金屬離子進行絡合反應，并且氧化石墨烯還能夠與有機污染物相互作用，所以氧化石墨烯還可以除去水中的金屬和有機污染物
二氧化鈦與氧化石墨烯生成的復合材料除了可以加大吸附能力、加強電子傳輸能力之外還能提高二氧化鈦的光催化性，經研究表明，二氧化鈦和氧化石墨烯的復合方法很多，復合形成的新復合材料的去污能力更強。
就目前的這些研究而言，石墨烯及其復合材料在水處理中的應用的關鍵突破在于材料和環境治理的交叉研究。研究新型的石墨烯復合材料主要是按照材料自身的去污的特性，和石墨烯類碳材料復合，加強材料在吸附、電子傳遞及還原等方面的能力。
另外，石墨烯及其復合材料的穩定性不高，制備大量而穩定的石墨烯復合材料也是石墨烯應用于水處理的主要問題。為了使石墨烯及其復合材料廣泛地應用于水處理工程中，仍然需要科研人員的不斷探索與實踐。