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纳米膜好氧污泥设备 |
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好氧颗粒污泥(Aerobic Granular Sludge)是通过微生物自凝聚作用形成的颗粒状活性污泥。与普通活性污泥相比,它具有不易发生污泥膨胀、抗冲击能力强、能承受高有机负荷,集不同性质的微生物(好氧、兼氧和厌氧微生物)于一体等特点,近年的研究成果表明AGS能用于处理高浓度有机废水、高含盐度废水及许多工业废水。1991年Mishima等早发现了AGS,并次报道了利用连续流好氧式污泥床反应器(Aerobic Upflow Sludge Blanket,AUSB)培养出AGS。人们从这一研究成果开始了对AGS颗粒化的研究历程。而国内学者对AGS的研究始于1995年,相对滞后于国外的研究。
纳米膜堆肥发酵作为一种新式发酵设备进入到大众视线,由于采用了高科技膜材,借用其单向透过性,使得水蒸气了可透过膜材而臭气分子无法通过,使得畜禽粪污可以直接露天进行发酵。通过分子膜好氧发酵技术,使得风机交换供氧、有效控制微生物活性、控制堆体内氨气挥发,阻隔畜禽粪污臭味扩散,降低物料含水率,缩短堆肥周期。
纳米膜高温好氧堆肥发酵技术是畜禽粪便、农作物废弃物、污水处理厂脱水污泥、餐厨垃圾等有机固体废弃物常用的处理方式之一。纳米膜高温好氧堆肥发酵技术是指在有氧条件下通过生物氧化的作用将有机物分解矿化并腐化,得到稳定、无害的成熟有机肥,使其具有一定的腐殖质特性,且不含病原体、杂草种子等。纳米膜高温好氧堆肥发酵技术可使基质中难降解的有机物被部分降解,形成代表土壤肥力的腐殖质,并使致病菌和杂草种子在高温阶段被灭活,潜在的臭味危害被消除,形成稳定、安全、有土壤肥力的终产物,是有机物资源化的良好途径。
传统的发酵工程技术模式一般采用翻抛或罐式,翻抛形式投入低,但须配备翻抛设备,属于开放式发酵,对周围环境污染严重,且易受环境因素影响;罐式发酵整体的价格也是同规模其他模式的10倍以上。其他的发酵形式发酵过程温室气体、臭气等产排量较大,易造成环境的二次污染。而覆膜式好氧纳米膜高温好氧堆肥发酵技术具有以下优点:
1、环境适应能力强,覆盖膜系统下形成了微生态环境,是尽快将有机废料转换成堆肥所的气候条件;
2、发酵效果好,覆盖膜系统的微正压环境,可确保温度均匀分布效果不受任何气候和环境的影响;同时可氧渗透到每个角落,减少厌氧区;3、肥效好,膜系统的水汽渗透环境,使得堆肥挥发氨溶解于内膜表面的水层,有效控制发酵过程的氮素损失;
4、投资低,运行成本低;
5、环保效益好,纳米膜对臭气的阻隔效应,了良好的现场环境。
好氧颗粒污泥因其具有较高的微生物量,具备脱氮除磷能力和良好的沉淀性能,在工业废水和城市污水处理中的应用潜力很大,但在其形成机理方面还存在问题并未弄清。
颗粒污泥中,好氧颗粒污泥(AGS)具有表面光滑、密度大、沉降性能良好、能够维持较高的生物量以及承受较高的有机负荷等优点。M. Pronk等指出,好氧颗粒污泥系统的总体能耗为13.9 kW·h,比荷兰传统活性污泥厂的平均耗能水平低58%~63%,其出水水质可以达到传统活性污泥法工艺的出水水质甚至更好。好氧颗粒污泥系统所需要的体积也比现有的常规活性污泥装置所需要的体积低33%左右,在能耗和土建费用方面均有所减少。
与厌氧颗粒污泥相比,好氧颗粒污泥的形成周期较短,约为30 d。在耗能方面,好氧颗粒污泥可在常温条件下进行培养,同时在污水浓度方面局限性小,对高浓度工业废水和城市生活污水的处理均有良好效果。污泥在好氧条件下进行培养,颗粒的分层结构形成好氧、缺氧和厌氧区域,其结构特征可以实现一定程度的脱氮除磷效果。