一、綜述
現(xiàn)目污水處理工藝原理有化學(xué)法處理、物理法處理、生物法處理。
污水生物處理是現(xiàn)代污水處理應(yīng)用中最廣泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有機(jī)物轉(zhuǎn)化為簡單的無機(jī)物，使污水得到凈化。按對氧氣需求情況可分為厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類。污水生物處理效果好，費(fèi)用低，技術(shù)較簡單，應(yīng)用比較簡單。
生物法污水處理主要是靠微生物效能，如何提高微生物生化效能我們做了深入研究。提高生化效能有兩個核心關(guān)鍵。1、生化效能80%靠細(xì)菌，絕大多數(shù)細(xì)菌在0.5um~5um。2、生物多樣性越豐富，生態(tài)系統(tǒng)越穩(wěn)定，系統(tǒng)能力利用效率越高。
二、干城蔓®污水處理廠升級改造技術(shù)要素的有機(jī)組成
1)干城蔓® NST納米化填料
2)干城蔓® EPEC電勢能 生化促進(jìn)簾(提高廢水可生化性)
3) 干城蔓® BST生物沉淀池
4) 干城蔓® BF生物過濾裝置
5) 干城優(yōu)勢菌種、干城生物酶。
6) 其它必要配套設(shè)備。
三、使用干城蔓®NST的優(yōu)勢
1.迅速建立細(xì)菌主力生物膜!啟動快!調(diào)試短!
干城蔓®NST掛簾填料纖維表面經(jīng)過NST納米化處理，每根纖維表面都有大量的納米級微孔(見圖1)，細(xì)菌親和性非常好，且比表面積增大30%以上。因?yàn)樯锝到馕廴疚?0%是靠細(xì)菌的作用，并且絕大部分的細(xì)菌體形只有0.5~5微米(見圖2)，所以經(jīng)過納米化表面處理的纖維能給細(xì)菌提供一個舒適的棲息環(huán)境，使其快速的進(jìn)入對數(shù)增長期，讓它成為優(yōu)勢菌群，建立起能提高生化效能的細(xì)菌膜。因此干城蔓®NST掛簾填料最適合細(xì)菌附著，建立細(xì)菌主力生物膜，生化系統(tǒng)啟動速度快，調(diào)試達(dá)標(biāo)周期短。
2.耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)!可高效穩(wěn)定運(yùn)行!
干城蔓®由大量的表面納米微孔纖維編織而成，擁有眾多2~108微米不同孔徑的空間(見圖3)，可提供多種類、大數(shù)量微生物安家落戶，成為常住人口!根據(jù)國際生物學(xué)獎得主威爾森博士的生物多樣性理論【生物的多樣性越豐富，生態(tài)系統(tǒng)越穩(wěn)定!對外來干擾的恢復(fù)能力也越高!】(見圖4);實(shí)證上干城蔓®NST掛簾填料的耐沖擊負(fù)荷能力特強(qiáng)!
3.可減少曝氣量!降低運(yùn)營成本!
干城蔓®NST掛簾填料設(shè)計(jì)了2~108μm眾多孔徑，生物多樣性高，根據(jù)國際生物學(xué)獎得主、生態(tài)學(xué)家威爾森博士的生物多樣性理論【物種數(shù)越高，則系統(tǒng)的能量利用效率越高!】(見圖5)。因?yàn)槟芰坷眯矢?，所以氧的利用效率就會?就可以減少生化池的曝氣量，降低能耗，節(jié)約運(yùn)營成本。
4.對氮磷的去除力好!
干城蔓®NST掛簾填料由內(nèi)而外緊密到疏松的特殊編織(參照圖7)，使得材料本身具備由內(nèi)而外的厭氧、兼氧、好氧微A/O環(huán)境(參照圖6);可同時承載大量的硝化菌和反硝化菌，具備SND功能(同步硝化反硝化功能)，對氮磷的去除力好!
5.脫膜換膜容易!微生物常保鮮活高效!
干城蔓®NST掛簾填料的掛簾式設(shè)計(jì)(參照圖8)，且厚度僅3mm(參照圖9);當(dāng)微生物老化、死亡后失去粘性，在鮮活微生物的推擠和重力作用下，生物膜自然脫落!新陳代謝良好!微生物常保鮮活高效!
6.成膜重量輕，安裝簡省!
掛簾式設(shè)計(jì)的干城蔓®NST掛簾填料，脫模換膜容易，成膜重量輕!(3-7公斤每平方米)使用編織尼龍繩膨脹螺鉤即可安裝!(參照圖8) 施工簡單，明顯節(jié)約時間、材料及工資成本!。即使用鋼架安裝，用鋼量也不到彈性填料/組合填料的30%。
7.原位升級改造，速度最快!費(fèi)用最少!可運(yùn)行安裝!
干城蔓®NST掛簾填料可以高密度安裝(參照圖8)，在用量足夠的情形下，可以擴(kuò)大1倍的處理水量!原位升級、擴(kuò)容、提標(biāo)，快速、節(jié)約!比一般的升級擴(kuò)容方式節(jié)省成本50%以上，這是傳統(tǒng)填料材料局限所無法達(dá)到的!
四、NST掛簾填料在原有生化系統(tǒng)內(nèi)的擴(kuò)容改造案例
珠海拱北污水處理廠在加入總池容2.6倍的NST掛簾填料之后，處理能力從1.4萬噸/天，擴(kuò)容2倍!達(dá)到每天處理2.8萬噸!
五、干城蔓®對各種污染物的去除原理
1.干城蔓®對有機(jī)物的去除原理：
生物處理去除有機(jī)污水中的有機(jī)物質(zhì)的原理是利用微生物的新陳代謝過程。微生物群體依靠細(xì)胞壁將污水中的有機(jī)物質(zhì)吸收消化，同時產(chǎn)生一定的代謝物質(zhì)，再作為其他微生物的養(yǎng)料，進(jìn)行吸收消化，周而復(fù)始，直至污水中的有機(jī)物質(zhì)全部分解。而且微生物分解有機(jī)物的能力是驚人的，微生物幾乎能分解自然界中存在的一切有機(jī)物。
干城蔓®NST掛簾填料具有巨大的NST納米活性生物接觸表面，大量的微生物附著在填料表面。污水和填料表面生物膜的接觸過程中，通過對有機(jī)營養(yǎng)物的吸附、生物氧化等環(huán)節(jié)，對水體中的溶解性有機(jī)物進(jìn)行降解。有機(jī)物一部分被微生物分解和轉(zhuǎn)化，最終形成各種代謝產(chǎn)物(CO2、H2O、礦化物等)，同時為微生物的生長和代謝提供能量;另一部分被微生物同化，形成新的微生物組分。生物膜及礦化物在干城蔓®表面不斷積累和脫落，成為污泥，自污水中移除。
2.干城蔓®對TSS的去除原理：
干城蔓®NST掛簾填料可以起到水力阻礙的作用，干城蔓®飄帶蔓條的設(shè)計(jì)使得它一方面能夠營造平緩的水力環(huán)境;另一方面大大增加與水體的有效接觸，增加顆粒物與生物膜的接觸機(jī)會。水中的懸浮固體在與干城蔓®碰撞的過程中動能迅速下降，促使其充分沉降;同時由于干城蔓®表面生物絮凝作用，使部分懸浮固體被吸附和攜帶并最終隨生物膜脫落成為污泥，自污水中移除。
未經(jīng)干城蔓®NST掛簾填料處理的TSS去除效果對比 已經(jīng)干城蔓®NST掛簾填料處理的TSS去除效果對比
3.干城蔓®對氮的去除原理：
干城蔓®NST掛簾填料具有高比表面積的三維結(jié)構(gòu)，超級編織技術(shù)，由內(nèi)而外緊密到疏松，其中包括大量的2-108微米的孔隙，形成微A/O環(huán)境;從而為硝化、反硝化作用的厭氧、兼性、好氧細(xì)菌群落，創(chuàng)造適合繁殖生長的條件;運(yùn)行一段時間后，在干城蔓®NST掛簾填料上，會自然形成反硝化菌集中在內(nèi)層，硝化菌集中在外層，中間層為2種菌共存及兼性菌的居住空間。所以可以穩(wěn)定的產(chǎn)生SND(同步硝化反硝化)效果，這種特征是非常重要的。
氨氮在好氧的硝化細(xì)菌作用下轉(zhuǎn)化為亞硝酸氮(NO-2)和硝酸鹽氮(NO-3)。另外，在厭氧條件下，反硝化菌將NO-2和NO-3轉(zhuǎn)化為氮?dú)庖莸酱髿庵?一部份經(jīng)過沉淀成為污泥移除，從而達(dá)到高效的去除總氮的目的。
4.干城蔓®對磷的去除原理：
在干城蔓®水生態(tài)系統(tǒng)中，水體中磷可通過兩條途徑去除。一種是磷與干城蔓®NST掛簾填料上的微生物作用下轉(zhuǎn)化成磷酸氫逸到大氣中;另一種是經(jīng)由噬磷菌(聚磷菌)等微生物過量攝取水體中的磷并將其同化為自身結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的礦化組織，隨著生物膜的剝落，經(jīng)過沉淀成為污泥，把磷徹底從污水中去除。
5.干城蔓®對重金屬的去除原理：
廢水中重金屬微生物處理法的原理是，利用生長在干城蔓®NST掛簾填料上面的細(xì)菌、真菌(酵母)、藻類等微生物對重金屬離子進(jìn)行修復(fù);大致可以歸納為以下幾個過程:轉(zhuǎn)化 、吸附 、絮凝等。
轉(zhuǎn)化作用：是指通過生物作用改變重金屬在水體中的化學(xué)形態(tài),使重金屬固定或解毒,以降低其在環(huán)境中的移動性和生物可利用性。微生物通過氧化還原、甲基化和去甲基化等作用將毒性重金屬離子轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)或沉淀。
吸附作用：是微生物透過絡(luò)合、離子交換、酶促作用;行細(xì)胞內(nèi)吸附、細(xì)胞外吸附等積累作用;大量研究表明,一些微生物如細(xì)菌、真菌、酵母和藻類等對重金屬都有很強(qiáng)的吸附能力。
絮凝作用：是利用微生物或微生物的代謝物進(jìn)行絮凝沉淀的一種去除重金屬離子的方法。
