利用吸附性活性污泥对uf预处理实现分散式废水的再利用。
v. diamantis，a. eftaxias，b. bundervoet，w. verstraete
a分散式废水废水管理和处理技术实验室环境工程塞萨斯德谟克里特大学萨丁希腊。
b 萨丁希腊微生物生态学技术实验室，生物工程学院根特大学比利时。
注意：活性污泥(吸附性活性污泥法)吸附法可去除城市污水中80%的颗粒有机物。
氮和磷的含量完全达标后可用于农业再利用。
污水超滤提高了吸附性活性污泥法预处理和铁的效率。
浓缩的城市污水的流程效率高于稀释的城市污水流程效率。
文章信息：文章历史：
收到2023年12月9日。
修订后的形式收到2023年1月12日。
接受了2023年1月15日。
网上2023年1月24日。
摘要：吸附性活性污泥(吸附性活性污泥法)去除城市污水中的有机物(如微粒和可溶性颗粒有机物)，恢复水的营养(tkn、氨、磷)。该系统较浓缩废水处理有明显的优势。
在浓缩废水处理中，有机废水，颗粒有机物去除效率是80%，有机负荷率在10至20公斤/立方米。二价铁的添加浓度是20 mg/l，大大改善了颗粒、可溶性颗粒有机物和磷的去除。用吸附性活性污泥法法进行进一步废水处理，需要超滤与反洗过程。
平均渗透通量(tmp=0.3bar)从23增加到28l/m2/h，未经处理的污水渗透量是34 l/m2/h。拟采用技术紧凑、高效，适合分散性污水，资本和运营开支分别为每立方米0.
64和0.43。
关键词：接触活性污泥阶段性的生物絮凝分散的水和养分重用市政废水处理低污泥年龄系统反映时间。
1.简介。水、氮和磷是粮食生产的基本要素。
城市污水是一种宝贵的资源，因此它是现代和可持续污水处理系统的目标，而不是在破坏资源 。然而，大多数的城市污水处理厂的设计基础是延长曝气过程，特别是对氮和磷的消除。吸附性活性污泥适用于含有高浓度的悬浮物和胶体粒子的废水。
它的设计原理通常是基于固体停留时间(srt)、水力停留时间(hrt)和接触槽内的速度梯度、沉降时间、混合液悬浮固体的浓度、污泥**比率、操作温度进行的。在吸附和生物絮凝等物理过程中，颗粒有机物的去除率可达到低srt的条件。此外，在生物降解废水中，有机物所占的比例少于传入颗粒有机物负荷的10%。
在吸附性活性污泥法过程中，颗粒有机物去除的原理主要是吸附(生物吸附)和生物絮凝。事实上，生物吸附是一个快速的过程，达到平衡的时间不超过几分钟(10 - 15分钟)。另外，可以通过生物吸附作用去除活性污泥中的微小有机污染物。
在最优条件下，总颗粒有机物的去除率可达70%~80%，可溶性有机物颗粒的含量可达30%，tss的去除率可达80% ~95%，而营养得成分不受影响。
吸附性活性污泥法的生物质开发过程中，包括的物质有各种复杂的聚合微生物和细胞外的高分子物质，还有从原始废水中吸附的有机物质。eps是在排出的微生物或在细胞溶菌作用下和水解中产生的高度带电聚合物(蛋白质、多糖、脂类、糖脂和糖蛋白)。活性污泥颗粒和胶体物质的生物吸附过程一般可增加eps的浓度，其主要机制包括过渡性以及相互疏水作用和电中和。
桥接的有效性取决于分子量，电荷的聚合物粒子，离子强度和混合后的性质。因此，由于聚合物通常是带负电荷的，二价阳离子可改善活性污泥的生物吸附性能 。salehizadeh和shojaosadati给出了生物絮凝详细审查机制。
利用接触性活性污泥法，可把预浓缩污水有机物废物转化为能源（集中有机污泥的厌氧消化)。现在一些污水处理厂，通过接触性活性污泥厌氧消化来实现能源的自给自足。此外，它还可以增加传统活性污泥法的效率，主要由澄清池产生的剩余污泥进行次级过程实现的。
吸附性活性污泥法结合超滤过程是城市污水再利用的特殊工艺。整个过程的目的是保持低水力停留时间，此外它的规模非常紧凑，适用于分散的应用程序。它也能够恢复农业用水所必要的养分(氮、磷)。
然而，超滤系统能够从低srt活性污泥中接收废水的现象是罕见的。
在这项研究中，是生物吸附活性污泥法与原始城市污水的结合。稀释(低颗粒有机物)和浓缩的污水中颗粒有机物和高微颗粒有机物分子可被用来检查工艺性能。二价阳离子在生物吸附过程中的重要性在于测试稀释的城市污水。
最后，吸附性活性污泥法废水的滤过率检查设置在系统的终端。基于获得的初步设计的结果，可执行分散的应用程序和计算资本、运营成本。
2．方法。2.1废水。
每天从污水处理厂收到的原始样本约80到100 l，这些废水可存储在一个完全混合池内，以避免悬浮物的沉降。期间一和期间三城市污水的颗粒有机物浓度低于300 mg / l，因此它具有稀释废水的作用。期间二城市污水的特点是颗粒有机物浓度为400到700 mg / l，且比较集中(见表s1的补充材料)。
图1的示意图表示吸附性活性污泥法(a)和(b)膜过滤实验装置。
1. 原始污水罐，2.蠕动泵(喂养和**)，3.曝气池，4.空气**，5.沉淀池，6.污泥浪费 7.吸附性活性污泥法废水)
2.2.生物吸附活性污泥(吸附性活性污泥法)的过程。
生物吸附活性污泥(吸附性活性污泥法)的过程的示意图见图1。曝气池的体积是3 l，沉淀池的体积是6 l，后者表面面积是0.10 * 0.
10平方米。接种性活性污泥的生物反应器中的污水来自比利时根特水处理厂，其初始的混合液悬浮固体浓度浓度为3.3g/l。
通过使用蠕动泵，渗透速率保持在恒定的3.3l/h以及曝气池和澄清池相应的水力停留时间(hrt)分别是0.9和1.
8 h。污泥不断地从澄清池**到曝气池的流量是3.3 l/h(相当于全部的支流流量)。
每日澄清池中污泥被清理的流量是3.12l/d(这是通过使用一个流量为66毫升/分钟的蠕动泵运营了2分钟每小时作为一个计量单位实现的)。因此，固体停留的时间相当于是0.
3到0.5天。在研究过程中曝气池溶解氧的浓度维持在2mg/l，这是通过机械搅拌和扩散曝气下实现的，供气量的速率为0.
5 l/min。研究是在原始废水(i和ii)或含20mg/l的二价铁浓度下实现的(摘要第三期)。铁浓度的用量选择基于之前的研究结果。
使用蠕动泵和储备溶液的方法可补充曝气池内铁的含量。每天从流体、废水和符合标准的混合液中获得样本。
2.3.膜过滤。
吸附性活性污泥法的废水处理过程被测试为一个终端超滤模块，如图所示。图1b是一个膜组件示意图。用于研究的pvdf膜材料，孔隙大小为0.
03lm，总面积是1.29平方米(每个磁盘的表面面积是0.045平方米，相邻光盘的间距是7毫米)。
膜单元被安装到一个压力容器(50 l操作体积)上，过滤过程在恒定tmp 等于0.3bar条件下进行。膜模块是连接到水箱的底部的。
通过在容器的顶部安装压力表使膜模块内的压力保持恒定。空气持续从膜模块的底部以流量20l/min吹到容器中。通过调节泵，使容器内的水位控制在50l上，其中水位是由液位控制器设定的。
随后进行24分钟过滤、反冲洗2分钟，以平均2.5 l的渗透水由泵注入膜单元中。试验过程中一定记得反冲洗。
在反冲洗中跨膜的tmp不得高于0.5bar。要进行三个不同阶段的测试。
首先使用从污水厂取的原水，然后用吸附性活性污泥法处理阶段一产生的废水 (没有铁)，第二和第三阶段是用吸附法处理iii阶段产生的废水 (铁之外)。在每个测试阶段中， 当渗透废水被恢复到200 l时膜过滤需停止。在不同的实验中，为了恢复初始通量，膜可用物理和化学方法清洗。
通量每3分钟测量一次而入渗和废水样品每45分钟进行一次化学分析。
图2进水的变异和废水(a)，(b)颗粒，和(c)可溶性颗粒有机物，以及，在三个研究时期在连续生物吸附操作过程中各自去除量。
2.4.分析方法。
吸附性活性污泥法中入渗的废水、混合液、膜组件入渗的废水样品可根据标准方法用于颗粒有机物可溶性分析以及总颗粒有机物含量、氨氮，tkn，亚硝酸盐，硝酸盐和磷酸盐的分析 。
3．结果与讨论。
3.1 废水和吸附性活性污泥法废水的特点。
在不同的研究阶段，原始废水的总量、颗粒和可溶性颗粒有机物浓度的变化如图2所示，第一和第三阶段的废水特点是类似的，即低浓度颗粒物的浓度为61% (10)的城市污水(平均总颗粒有机物=258±53毫克/升)。在第二阶段显示的污水中总颗粒有机物的浓度明显高于(集中废水)第一阶段和第三阶段(平均524±140 mg / l)，加上更高比例的不溶性的颗粒有机物，其已接近81±6%。应当注意，主要有机物颗粒变化大，而产生这种现象的原因需做进一步的检查。
可溶性颗粒有机物的浓度保持相对稳定的时期是第一和第二(平均84±13毫克/升)阶段，但是在第二阶段的后期和第三阶段可增加到121±21个毫克每升。在研究期间原始废水中氮和磷相对恒定的浓度 (如图3所示)和城市污水的典型值也可在图3中看出 (平均tkn = 58±9 mg / l，nh4-n = 38±6毫克/升 po4-p = 4.0±0.
9 mg / l)。
吸附性活性污泥法处理废水的特点是，低和相对恒定的有机物颗粒总浓度(平均为100±21 mg / l)，废水中的颗粒有机物或铁可用作助凝剂。然而， 在研究期间观察到的微粒和可溶性颗粒有机物分子可看到显著差异。具体来说，相比第一阶段(52±30毫克/升)和第三阶段(38±15 mg / l) 而言，第二阶段颗粒状的有机物浓度(集中废水中)可达到最低值(28±10 mg / l)。
另一方面，在铁补充期间(iii)，相比较第一阶段的60±1 mg/ l和第二阶段的73±14毫克/升而言，可溶性有机物的浓度可达到的最小值为54±9mg/l。图2给出了不同研究阶段微粒和可溶性颗粒有机物去除率的百分比。很明显，在浓缩废水中颗粒状的有机物去除率有了明显的提高(第二阶段)，而在铁含量提高的情况下可溶性颗粒有机物的去除率也有所提高 (第三阶段)。
在第一种情况下，这是由于活性污泥絮凝物的吸附性能，其在高浓度的悬浮物和胶体粒子废水中效果更好。同时，相当一部分的入渗tkn(主要是颗粒有机氮)在第二阶段被去除，去除率可达27±10%，而第二和第三阶段的去除率分别为12%和14%(如图3所示)。约60-70%的入渗tkn含量受吸附性活性污泥法工艺过程的影响(< 10%)，氨态氮氧化需要较长的系统反应时间(通常》 3 d)。
在第三阶段，可溶性有机物和磷的去除率显著提高，这是因为由于铁的补充，产生了磷酸铁沉淀。当二价铁的浓度为20 mg / l时，磷酸盐的去除率可高于95%，可溶性有机物和铁的去除率相应的变化为25±15%，48±15%， 如图3所示)。tkn和氨浓度不受铁浓度增加的影响。
在第一和第二阶段，混合液中总悬浮物浓度的平均值分别是2.13±0.98，3.
15±1.16，1.16±3.
32g/l。在第一和第二阶段通常可观察到可溶性有机物的增加，这是归因于更高浓度的不溶性的有机物(颗粒有机物)被活性污泥吸附。虽然在第三阶段废水中固体浓度有显著降低，但混合液悬浮固体的浓度仍保持相对稳定。
这是归因于铁沉淀，导致相应的混合液中悬浮物的增加。在研究期间混合液悬浮固体浓度的挥发部分逐步减少，第。
一、二、三阶段开始减少的值分别为±4%。
3.2.有机加载速率对吸附性活性污泥法性能的影响。
曝气池中的有机负荷率的变化与颗粒有机物浓度有关，因为水力停留时间是保持不变的。因此，在第一和第三阶段olr保持的平均值为6.8±1.
4公斤每平方米每天，而第二阶段的范围增加了10~20公斤每平方米每天(如图4a所示)
在图4b中不溶性有机物的去除率是有机负荷速率的函数。很明显，颗粒有机物去除率从50%增加到了80%，有机加载速率从5增加到10千克每平方米每天。根据低水力停留时间和高有机加载速率可知这不是生物降解，而是物理吸附机理。
事实上，据报道，在高效的活性污泥系统中生物降解速率是2 - 3千克每立方米每天，在较高有机负荷利率下，生物处理效率会下降，但这与我们的研究并不相符。
在高有机负荷率即10~20公斤每平方米每天，颗粒有机物的去除率是常数80±3%(如图4b所示)。同样，gujer和詹金斯经研究表明，接触活性污泥法中颗粒有机物的去除率，在恒温21 摄氏度的条件下是83%，有机负荷率是0.6 ~1.
9 kg，不溶性有机物在11摄氏度时减少到77%。有机加载速率从10减少到5公斤每平方米每天，导致不溶性有机物去除率从80%降低到30%，这是由有机物的吸附和吸附性活性污泥法絮状物的恶化造成的。在活性污泥中低有机负荷通常容易分散，这是由于水溶性的可挥发性的聚苯乙烯的增加，造成了絮状物中的有机物的溶解和出水水质的恶化。
作业 1 修改
1 如图，o1和 o2都经过a，b两点，经过点a的直线cd交 o1于c，交 o2于d，经过点b的直线ef交 o1于e，交 o2于f 求证 ce df 2 如图，四边形abcd内接于圆，延长ad bc相交于点e，点f是bd的延长线上的点，且de平分 cdf 1 求证 ab ac 2 若ac 3cm，a...
2019修改 1
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