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生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子,再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。利用胞外聚合物分离金属离子,有些细菌在生长过程中释放的蛋白质,能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点,已经被广泛应用。生物化学法生物化学法指通过微生物处理含重金属废水,将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法。该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用,将硫酸盐还原成H2S,废水中的重金属离子可以和所产生的H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除,同时H2SO4的还原作用可将SO42-转化为S2-而使废水的PH值升高。因许多重金属离子氢氧化物的离子体积很小而沉淀。有关研究表明,生物化学法处理含Cr6+浓度为3040mg/L的废水去除率可达99.67%—99.97%。有人还利用家畜粪便厌氧消化污泥进行矿山酸性废水重金属离子的处理,结果表明该方法能有效去除废水中的重金属。用脱硫肠杆菌(SRV)去除电镀废水中的铜离子,在铜质量浓度为246.8mg/L的溶液,当PH为4.0时,去除率达99.12%。


污水自然净化处理系统
常见的污水自然净化处理系统包括稳定塘、土地处理系统以及湿地处理系统。
稳定塘。稳定塘又称为氧化塘或者生物塘,是一种天然的或经一定人工构筑的污水净化系统,具有投资少、运行管理简便、节省能耗的特点。世界各国从20世纪初开始了对稳定塘的研究,在20世纪50年代以后迅速发展[3]。我国对稳定塘的研究始于20世纪50年代末,到目前为止,已经建成并投入运行的稳定塘几乎遍布全国各个地区。稳定塘按照塘水中微生物类型可以分为:好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘、深度处理塘。与其他工艺相比,稳定塘具有以下几个优点:一是处理成本低。稳定塘的结构简单、施工周期短、处理耗能低、运行维护方便且成本低,因稳定塘的污水处理成本低。二是由于稳定塘的容积大,因此能够承受污水水量的波动,适应能力和抗冲击负荷强。适合小城镇污水处理的工艺要求。三是稳定塘能够充分地利用当地现有的湖泊、池塘等。因此,可以因地制宜,达到污水处理的目的。四是稳定塘的污泥产量少,从而减少二次污染,降低了污泥的处理处置费用。由于氧化塘具有以上优点,所以氧化塘工艺得到了广泛的应用。但是氧化塘也有一些缺点和局限性:占地面积大,处理的效率相对来说比较低,可能产生臭味滋生蚊蝇,不宜建在居民区的附近。
土地处理系统。污水土地处理系统[4]是指利用农田、林地等土壤―微生物―植物构成的陆地生态系统对污染物进行综合净化处理的生态工程,它能够在处理城镇污水的同时,实现污水的资源化与无害化。目前,常用的工艺有慢速渗滤系统、快速渗滤系统、地表漫流系统、湿地处理系统和地下渗滤系统。

而在土地处理系统中应用广泛、研究成熟的就是人工湿地处理系统。人工湿地系统*的5个部分分别是具有透水性的基质、在饱和水和厌氧基质中能够生长的植物、水体、无脊椎或者脊椎动物以及好氧或厌氧的微生物种群。土地处理系统便是利用这些部分通过物理过滤、物理吸附与沉积、物理化学吸附、化学反应与沉淀、微生物代谢与有机物的生物降解等过程来处理污染物质。污水土地处理系统的优点有:一是污水土地处理系统可以促进污水中植物营养素的循环,污水中的有用物质通过作物的生长而获得再利用。二是污水土地处理系统的基建费用少,能够充分地利用土地和洼地等。三是污水土地处理系统的运行管理方便,而且能耗低。四是污泥得到充分地利用,二次污染少。污水土地处理系统有以上一些有点,同时,也有一些缺点,如果设计不当,会污染土壤和地下水,特别是造成重金属污染、有机毒物污染,导致农产品质量下降。也会散发臭味、滋生蚊蝇,甚至会影响人体的健康。
湿地处理系统。与上述的自然净化处理系统类似,人工湿地的主要优点就是操作简单、投资省、能耗低。但是,其占地面积相对来说比较大。因此,人工湿地处理系统比较适用于用地不太紧张的农业区小城镇。
氧化沟工艺
氧化沟是20世纪50年代荷兰工程师在延时曝气活性污泥法的基础上发明的一种新型活性污泥法。可以将氧化沟分为不同的类型。常见的主要有Carrousel氧化沟、交替式氧化沟、除磷脱氮双沟式氧化沟、三沟式氧化沟、ObraI氧化沟以及一体化氧化沟。在传统的氧化沟用于去除COD和BOD的基础上,第2代氧化沟还具有脱氮除磷的功能,这在很大程度上提升了氧化沟的应用前景。

氧化沟工艺具备以下几个优点:一是由于氧化沟的构筑物少,可不建初沉池以及污泥消化池,因此处理流程简单,操作管理方便。二是氧化沟适用于高浓度工业废水,能够承受水质水量的冲击负荷,克服了高浓度工业废水抑制活性污泥菌活性的缺点。三是当需要进行脱氮除磷时,相对传统的脱氮除磷工艺,氧化沟具有降低运行费用以及能耗的优点。四是出水水质好,运行稳定。但是,由于一般不建初沉池和污泥消化池,所以氧化沟工艺增加了反应池的负荷,这在一定程度上会增加部分能耗,同时由于氧化沟的曝气装置比如表面曝气器或者曝气转刷等机械部件需定期维修,因此检修工作量较大。2.3SBR工艺
序批式活性污泥法简称SBR,又叫序列间歇式活性污泥法。SBR反应池是该工艺的核心系统,均化、初次沉淀、生物降解以及二次沉淀过程都在SBR反应池发生。它通过在运行上的间歇操作,实现了对有机物的有效降解。作为活性污泥处理技术,SBR的主要优点有:一是工艺处理设备少,无二沉池和污泥回流系统,因此运行操作简单、管理方便。二是不受污泥膨胀的困扰。三是抗冲击负荷能力强。四是可以实现好氧、缺氧、厌氧状态交替出现,脱氮除磷的效果好。由于以上特点,SBR系统更适合水量小、分散点源、污染物间歇排放的农村小城镇污水处理。但同时,SBR工艺也有一些不可忽略的缺点,由于滗水深度一般是1~2m,因此污水提升的说水头损失比较大。设备对自动化控制要求严格,因此对管理人员的要求也比较高。同时由于SBR工艺不设初沉池,在一定程度上容易产生浮渣。

IBR生物处理工艺是一种集厌氧、兼氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进出水的周期循环活性污泥法。它同时兼具按空间分割的连续流活性污泥法及按时间进行分割的间歇性活性污泥法的优点,与按空间分割的连续流活性污泥法相比,省去了污泥回流的环节,因而节省运行能耗及减少处理设施及投资;与按时间分割的间歇流活性污泥法相比,具备连续进出水的特点,因而减少了处理设施容积及总的土建投资。
按该工艺设计的反应池利用设置于池底的三相分离器实现单池连续进、出水,间歇曝气。通过调节曝停比营造出污水在反应池中的多级A/A/O状态,使污水在反应池中处于佳状态的脱N除P工况,以大限度地去除N和P。在工艺运行过程中,曝停比可根据进水水质、水量、温度、季节的情况进行调节,从而实现佳量曝气,系统节能的目的。

污水处理系统配置的集中自控系统可以根据原污水水质,灵活地控制IBR的运行模式,在保证出水水质的前提下,使工艺的能量消耗小化。
2、工艺优点
①构筑物少,用地节省;
②机电设备少,能量消耗低、运行费用低;
③控制简单;
④运行无噪音污染;
人工湿地处理工艺
1、工艺简介
人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面,将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中,主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用,对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。

2、工艺优点
①建造和运行费用便宜
②易于维护,技术含量低
③可进行有效可靠的废水处理
④可缓冲对水力和污染负荷的冲击
④可提供和间接提供效益,如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动物栖息、娱le和教育。

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