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曝氣生物濾池是一種膜法生物處理工藝，微生物附著在載體表面，污水在流經(jīng)載體表面時(shí)，通過有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸附、氧向生物膜內(nèi)部的擴(kuò)散以及生物膜中所發(fā)生的生物氧化等作用，對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行氧化分解，使污水得以凈化。 生物膜的吸附作用主要是由于在生物膜的表面附著一層薄薄的水層，水中的有機(jī)物被生物膜所氧化（其濃度要比濾池進(jìn)水中有機(jī)物的濃度低很多），當(dāng)廢水在濾料表面流動(dòng)時(shí)，有機(jī)物就會(huì)從運(yùn)動(dòng)著的廢水中轉(zhuǎn)移到附著在生物膜表面的水中去，被生物膜所吸附。空氣中的氧通過水層而進(jìn)入生物膜。生物膜上的微生物在氧的參與作用下對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解和機(jī)體的新陳代謝，產(chǎn)生了包括二氧化碳等無機(jī)物，它們又沿著相反的方向，即從生物膜經(jīng)過附著水層排到流動(dòng)著的廢水及空氣中去。生物濾池中廢水的凈化過程是很復(fù)雜的，它包括廢水中復(fù)雜的傳質(zhì)過程。生物膜是由微生物細(xì)胞組成的復(fù)雜混合物的微生態(tài)系統(tǒng)，細(xì)胞鑲嵌在胞外聚合物的基質(zhì)中，并且附著在固體表面。生物膜發(fā)育形成而條件和時(shí)間序列大致為：
（1）存在著可用于聚居的固體表面；
（2）一種有機(jī)分子膜快速形成；
（3）聚結(jié)的細(xì)胞松散的附著；
（4）聚居的細(xì)菌牢固的附著；
（5）微生物群落形成，產(chǎn)生胞外聚合物；
（6）群落向上和向外擴(kuò)展，形成規(guī)則和不規(guī)則結(jié)構(gòu)；
（7）生物膜成熟，新的菌種進(jìn)入生物膜并生長(zhǎng)，有機(jī)和無機(jī)碎片被結(jié)合，并且溶液度形成，導(dǎo)致了生物膜空間的異相結(jié)構(gòu)；
（8）生物膜可能被吞噬細(xì)菌的原生動(dòng)物捕食；
（9）成熟的生物膜可以脫落，使這種循環(huán)交替的重復(fù)進(jìn)行；
（10）形成一種ding級(jí)群落。

生物膜形成的關(guān)鍵是在其載體表面的固定。影響微生物在載體，表面附著、生長(zhǎng)的因素很多，歸納為三類，即微生物的自身性質(zhì)（種類、培養(yǎng)條件、濃度、活性等）、載體表面性質(zhì)（表面親水性、表面負(fù)荷、表面化學(xué)組成、表面粗糙度等）以及環(huán)境條件（pH、離子強(qiáng)度、水流剪切力、溫度等）。對(duì)于曝氣生物濾池工藝而言，載體即濾料是工藝的核心，對(duì)濾料的選擇和采用有著非常嚴(yán)格的要求，如機(jī)械強(qiáng)度、物理形態(tài)、穩(wěn)定性、比重、親水性、表面電性、孔隙度、表面粗糙度、價(jià)格等。當(dāng)載體已經(jīng)通過優(yōu)化確定后，在微生物調(diào)試過程中，主要是為微生物在載體表面的附著、生長(zhǎng)、繁殖，提供良好的環(huán)境條件。
曝氣生物濾池反應(yīng)器凈化有機(jī)污染物的過程是由附著生長(zhǎng)在載體表面的微生物來完成的，而這些微生物又都生活在各自形成的特定環(huán)境中，與環(huán)境條件關(guān)系密切，反應(yīng)器能否運(yùn)行，取決于影響反應(yīng)器運(yùn)行的主要因素，在工程中就是設(shè)法為微生物創(chuàng)造適宜的生活環(huán)境。影響反應(yīng)器運(yùn)行主要因素包括：進(jìn)水底物濃度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、溶解氧、酸堿度、溫度、毒性抑制、水力停留時(shí)間與負(fù)荷率等。
工藝技術(shù)特點(diǎn)
（1）較小的池容和占地面積。
曝氣生物濾池的BOD5容積負(fù)荷大，一般可達(dá)到5～6kgBOD5/（m3·d），是常規(guī)二級(jí)生物處理的6～12倍，所以它的池容和占地面積較常規(guī)二級(jí)生物處理工藝要小，同時(shí)在濾池后不需設(shè)二沉池，節(jié)省了占地面積和土建費(fèi)用。采用曝氣生物濾池工藝的城市污水處理廠工藝構(gòu)筑物占地面積只有氧化溝工藝的1/5左右；
（2）抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定，處理出水水質(zhì)好。
由于整個(gè)濾池中分布著較高濃度的微生物，反應(yīng)速率高，而高濃度的微生物以膜狀存在于濾池的陶粒表面，其本身就耐水量的沖擊，即使濾速增大較多也不會(huì)使微生物流失；
（3）對(duì)低濃度污水適應(yīng)性強(qiáng)，不會(huì)產(chǎn)生由于營(yíng)養(yǎng)物過低導(dǎo)致微生物無法培養(yǎng)的情況，且該工藝啟動(dòng)時(shí)間相對(duì)較短；
（4）氧的利用率高；
（5）硝化速率高，效果好，若增加回流等設(shè)施，可以實(shí)現(xiàn)非常好的脫氮效果；
（6）受氣候影響相對(duì)較?。?br />（7）構(gòu)筑物模塊化，有利于今后的擴(kuò)建；
（8）主要設(shè)備和材料均可國(guó)內(nèi)配套生產(chǎn)，不需進(jìn)口，節(jié)省投資。

SBR污水處理工藝
SBR是序列間歇式活性污泥SequencingBatch Reactor Activated Sludge Process的簡(jiǎn)稱是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)又稱序批式活性污泥法。
與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作SBR技術(shù)的核心SBR反應(yīng)池該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池無污泥回流系統(tǒng)。
正SBR工藝這些特殊性使其具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、理想的推流過程使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大 / 效率提高 / 池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài) / 凈化效果好。
2、運(yùn)行效果穩(wěn)定 / 污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀 / 需要時(shí)間短、效率高、出水水質(zhì)好。
3、耐沖擊負(fù)荷 / 池內(nèi)有滯留的處理水 / 對(duì)污水有稀釋、緩沖作用 / 有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。

4、工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整、運(yùn)行靈活。
5、處理設(shè)備少構(gòu)造簡(jiǎn)單便于操作和維護(hù)管理。
6、反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度有效控制活性污泥膨脹。
7、SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。
8、脫氮除磷適當(dāng)控制運(yùn)行方式實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替具有良好的脫氮除磷效果。

好氧顆粒污泥是微生物在特定環(huán)境下自發(fā)凝聚、增殖而形成的生物顆粒，具有結(jié)構(gòu)緊密、沉降性能好、耐沖擊能力強(qiáng)、能承受較高有機(jī)負(fù)荷的特點(diǎn)。顆粒污泥結(jié)構(gòu)的特殊性還表現(xiàn)在，它能夠在1個(gè)顆粒內(nèi)同時(shí)保持多種氧濃度環(huán)境與營(yíng)養(yǎng)環(huán)境，顆粒*的氧濃度梯度為各種微生物提供良好的生長(zhǎng)條件，因而具有多種代謝活性，具有同步脫氮除磷的能力。同時(shí)其在處理高濃度有機(jī)廢水、難降解廢水、有毒廢水以及吸附重金屬等方面也具有*的優(yōu)勢(shì)。目前好氧顆粒污泥是污水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，在大量理論研究基礎(chǔ)上，研究者進(jìn)行了好氧顆粒污泥處理實(shí)際污(廢)水的小試和中試，并取得較好的處理效果。

好氧顆粒污泥形成機(jī)制
顆粒污泥的形成過程因培養(yǎng)污泥的種類及研究方法的不同而有所差異，目前*的模型包括以下4個(gè)步驟：(1)在重力、擴(kuò)散力、熱力學(xué)作用力(如布朗運(yùn)動(dòng))、細(xì)菌自身運(yùn)動(dòng)和水力剪切力等作用下，發(fā)生細(xì)菌間的相互碰撞以及細(xì)菌與固體表面的黏附，得到初的顆粒晶核;(2)在生物作用力(如離子鍵、氫鍵、細(xì)胞膜粘連溶融等)、物理作用力(如疏水作用、表面張力、范德華力、吸附架橋等)和化學(xué)作用力等的作用下，細(xì)胞間或細(xì)胞與固體懸浮物之間的連接會(huì)更加穩(wěn)定，因而使碰撞得到的微生物聚集顆粒晶核保持穩(wěn)定并進(jìn)一步形成微生物聚集體;(3)在微生物、微生物分泌胞外多聚物(EPS)、菌群的生長(zhǎng)與優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)等作用下，生物聚集體內(nèi)的微生物持續(xù)重復(fù)生長(zhǎng)、繁殖、聚集，逐漸形成初生顆粒污泥;。