糞便污物生物消毒是利用什么微生物在缺氧環境中
生物熱消毒法是一種最常用的糞便污物消毒法,這種方法能殺滅除細菌芽孢外的所有病原微生物,并且不喪失肥料的應用價值.此種方法通常有發酵池法和堆糞法兩種.
(一)發酵池法 適用于動物養殖場,多用于稀糞便的發酵.
(二)堆糞法 適用于干固糞便的發酵消毒處理.
二、掩埋法 將糞便與漂白粉或新鮮的生石灰混合,然后深埋在地下2米左右之處.
三、焚燒法
焚燒法是消滅一切病原微生物最有效的方法,故用于消毒最危險的傳染病畜糞便(如炭疽、牛瘟等).
四、化學藥品消毒法
用化學消毒藥品,如含2%~5%有效氯的漂白粉溶液、20%石灰乳等消毒糞便.這種方法既麻煩,又難達到消毒的目的,故實踐中不常用.
五、相關知識
(一)生物熱消毒法的概念 是指利用嗜熱微生物生長繁殖過程中產生的高熱來殺滅或清除病原微生物的消毒方法.
(二)糞便污物生物消毒的基本原理
糞便污物生物熱消毒的基本原理是,將收集的糞便堆積起來后,糞便中便形成了缺氧環境,糞中的嗜熱厭氧微生物在缺氧環境中大量生長并產生熱量,能使糞中溫度達60~75℃,這樣就可以殺死糞便中病毒、細菌(不能殺死芽孢)、寄生蟲卵等病原體.
(三)污水消毒的基本原理
污水的處理分為物理處理法(機械處理法)、化學處理法和生物處理法三種.
1.物理處理法 最常用的處理手段是篩濾、隔油、沉淀等機械處理方法.
2.生物處理法 除去廢水中呈膠體狀態的有機污染物質,使其轉化為穩定、無害的低分子水溶性物質、低分子氣體和無機鹽.
3.化學處理法 經過生物處理后的污水一般還含有大量的菌類,特別是屠宰污水含有大量的病原菌,需經消毒藥物處理后,方可排出.
AB污水處理工藝是?還有那些工藝?
AB 工藝是吸附—生物降解(Adsorption--Biodegradation)工藝的簡稱。
此外還有間歇活性污泥法(SBR)、吸附再生(接觸穩定)法、氧化溝、連續進水周期循環延時曝氣活性污泥法(ICEAS)、生物脫氮除磷工藝(A/A/O)等五種典型的處理方法。
下面分別對AB工藝和其他五種典型的處理方法進行介紹。
AB工藝介紹
AB污水生物處理技術是由德國 某工業大學衛生工程學院的Botho Bohnke 教授為解決傳統的二級生物處理系統:即:預處理→初沉池→曝 氣池→二沉池。早期污水處理工藝,所存在的去除難降解有機物和除氮脫磷效率低下,及投資和運行費用過高等問題,在對兩段活性污泥法和高負荷活性污泥法進行大量研究的基礎上,于70 年代中期所開發,80 年代初開始應用于工程實踐的一項新型污水生物處理工藝。
一、AB 工藝的基本原理及工作機理
AB工藝屬于兩端活性污泥, 整個工藝分為A 段和B 段, 其中A 段為吸附段, B 段為生物氧化段。整個工藝中, A 段之前一般不設初沉池, 以便充分利用原污水存在的微生物和有機物, 促進有效穩定地運行。其優點為: 第一, 與單段系統相比, 微生物群體完全隔開的兩段系統能取得更佳和更穩定的處理效果; 第二, 對于一個連續工作的A 段, 由外界連續不斷的接種具有很強繁殖能力和抗環境變化能力的短世代原核微生物( 其世代時間為20 min, 相當于每天72 個世代), 使處理工藝的穩定性大大提高了。A 段對污染物的去除主要是通過A 段活性強、世代周期短的細菌絮凝吸附作用和生物降解作用來對水中的懸浮固體和溶解性有機物去除, 其中絮凝、吸附起主導作用。
A段反應機理主要包括以下幾個方面: 第一, 絮凝、沉淀機理。污水中已存在大量適應污水的微生物, 這些微生物具有自發絮凝性, 形成自然絮凝劑。當污水中的微生物進入A 段曝氣池時, 在A 段內原有的菌膠團的誘導促進下, 很快絮凝在一起, 絮凝物結構與菌膠團類似, 是污水中有機物質脫穩吸附。第二, 吸附機理。原核生物體積小, 比表面積大, 細菌繁殖速度快, 活性強, 并且通過酶解作用, 改變了懸浮物、膠體顆粒及大分子化合物的表面結構性質, 造成了A 段活性污泥對水中有機物和懸浮物較吸附能力。第三, 吸收生物氧化機理。污水中溶解性物質一般通過擴散途徑, 穿過細胞膜而被細菌細胞吸收。大部分底物如氨基酸、單糖和陽離子是由酶輸入細胞的, 通常生物在吸附以后, 必須對細胞表面進行再生。
A段反應機理的過程包括: 第一, 經細菌水解酶的作用, 脂肪、蛋白質和碳水化合物被水解成低分子量的片斷。第二, 部分蛋白質、碳水化合物的水解, 水解產物形成帶正、負電荷的有凝聚功能的聚合物, 稱之為絮凝助劑。它可以通過表面作用力使水中懸浮物和膠體顆粒脫穩。第三, 大分子脂肪酸和金屬氫氧化物的疏水化, 水化反應生成的疏水性物質對溶解性的有機物也有較強的吸附力。第四, 懸浮物和膠體顆粒脫穩。第五,溶解性有機物被吸附。第六, 形成有良好沉淀能力的宏觀絮體。第七, 在中間沉淀池內進行泥水分離。在A 段中, 有機物絕大部分是以吸附、吸收的形式被去除的占總去除量的90%左右, 而氧化作用只占很小比例, 約10%左右。一般城市生活污水所含的BOD5 和CODcr 約50%以上是由懸浮固體(SS) 形成的, 而A段對非溶解性有機物包括懸浮物質和膠體物質的去除率很高, 即A 段BOD5 和CODcr 的去除率很高。
二、AB 法污水處理工藝的主要特征
1.AB 段不設初沉池, 經預處理后直接進入A 段曝氣池, 使污水中的微生物在A段得到充分應用.
2.A 段由吸附池和中間沉淀池組成, B 段則由曝氣池和二次沉淀池組成. A 段和B 段各自擁有獨立的污泥回流系統, 兩段完全分開, 每段能夠培育出各自獨立的適于本段水質特征的微生物種群.
3.A段和B 段分別在負荷相差極為懸殊的情況下運行, A段以高負荷運行, 負荷通常為2-6KgBOD5/(KgMLSS. d) , 污泥齡約0. 5 天, 水力停留時間一般為30分鐘, A 段對水質、量、pH 值和有毒物質的沖擊負荷有極好的緩沖作用. A 產生的污泥量較大, 約占整個處理系統污泥產量的80% 左右且剩余污泥中的有機物含量高.B段曝氣池以低負荷運行, 負荷通常為0. 15- 0.30KgBOD5/ ( KgMLSS. d) , 污泥齡為15 天-20天, 水力停留時間為2小時-3 小時, 在B 段曝氣池中生長的微生物除菌膠團微生物外,有相當數量的高級微生物, 這些微生物世代期較長, 并適宜在有機物含量比較低的情況下生存和系列.
間歇活性污泥法(SBR)介紹
間歇活性污泥法也稱序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor-SBR),它由個或多個SBR池組成,運行時,廢水分批進入池中,依次經歷5個獨立階段,即進水、反應、沉淀、排水和閑置。進水及排水用水位控制,反應及沉淀用時間控制,一個運行周期的時間依負荷及出水要求而異,一般為4~12h,其中反應占40%,有效池容積為周期內進水量與所需污泥體積之和。
比連續流法反應速度快,處理效率高,耐負荷沖擊的能力強;由于底物濃度高,濃度梯度也大,交替出現缺氧、好氧狀態,能抑制專性好氧菌的過量繁殖,有利于生物脫氮除磷,又由于泥齡較短,絲狀菌不可能成為優勢,因此,污泥不易膨脹;與連續流方法相比,SBR法流程短、裝置結構簡單,當水量較小時,只需一個間歇反應器,不需要設專門沉淀池和調節池,不需要污泥回流,運行費用低。
吸附再生(接觸穩定)法介紹
這種方式充分利用活性污泥的初期去除能力,在較短的時間里(10~40min),通過吸附去除廢水中懸浮的和膠態的有機物,再通過液固分離,廢水即獲得凈化,BOD5可去除85%~90%左右。吸附飽和的活性污泥中,一部分需要回流的,引入再生池進一步氧化分解,恢復其活性;另一部分剩余污泥不經氧化分解即排入污泥處理系統。
分別在兩池(吸附池和再生他)或在同一池的兩段進行。它適應負荷沖擊的能力強,還可省去初次沉淀池。主要優點是可以大大節省基建投資,最適于處理含懸浮和膠體物質較多的廢水,如制革廢水、焦化廢水等,工藝靈活。但由于吸附時間較短,處理效率不及傳統法的高。
氧化溝介紹
氧化溝是延時曝氣法的一種特殊型式,它的平面象跑道,溝槽中設置兩個曝氣轉刷(盤),也有用表面曝氣機、射流器或提升管式曝氣裝置的。曝氣設備工作時,推動溝液迅速流動,實現供氧和攪拌作用。
與普通曝氣法相比,氧化溝具有基建投資省,維護管理容易,處理效果穩定,出水水質好,污泥產量少,還有較好的脫N、P作用,適應負荷沖擊能力強等優點。
連續進水周期循環延時曝氣活性污泥法(ICEAS)介紹
ICEAS反應器前部設有預反應區(占池容積的10%)。反應池由預反應區和主反應區組成,并實現連續進水,間歇排水。預反應區一般處在厭氧和缺氧狀態,有機物在此被活性污泥吸附,該區還具有生物選擇作用,抑制絲狀菌生長,防止污泥膨脹。被吸附的有機物在主反應區內被活性污泥氧化分解。
反應連續進水,解決了來水與間歇進水不匹配的矛盾。但該工藝沉淀效果較差、凈化效果變差,易發生污泥膨脹,污泥負荷較低,反應時間長,設備容積增大,投資較大。
生物脫氮除磷工藝(A/A/O)介紹
污水首先進入厭氧池與回流污泥混合,在兼性厭氧發酵菌的作用下,廢水中易生物降解的大分子有機物轉化為聚磷菌可以吸收小分子有機物(如VFA),并以PHB的形式貯存在體內,其所需的能量來自聚磷鏈的分解。隨后,廢水進入缺氧區,反硝化細菌利用廢水中的有機基質對隨回流混合液帶入的NO3- 進行反硝化。廢水進入好氧池時,廢水中有機物的濃度較低,聚磷菌主要是通過分解體內的PHB而獲得能量,供細菌增殖,同時將周圍環境中的溶解性磷吸收到體內,并以聚磷鏈的形式貯存起來,隨后以剩余污泥的形式排出系統。系統中好氧區的有機物濃度較低,正有利于該區中自養硝化菌的生長。
厭氧、缺氧、好氧三種不同的環境條件和不同種類的微生物菌群的有機配合,能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能;工藝簡單,水力停留時間較短;SVI一般小于100,不會發生污泥膨脹;污泥中磷含量高,一般為2.5%以上;厭氧-缺氧池只需輕緩攪拌,使之混合,而以不增加溶解氧為度;沉淀池要避免發生厭氧-缺氧狀態,以避免聚磷菌釋放磷而降低出水水質和反硝化產生N2而干擾沉淀;脫氮效果受混合液回流比大小的影響,除磷效果則受回流污泥中挾帶DO和硝酸態氧的影響,因而脫氮除磷效果不可能提高。
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