新型高分子凝胶.docx

新型高分子凝胶（菌种）载体说明

    本公司开发的新型高分子凝胶（菌种）载体，是一种表面布满了微孔结构的弹性小球。应用于生化反应的污水处理中，作为菌群微生物的固定载体。该高分子凝胶（菌种）载体是一种能吸收并保持大量水分，而又不溶于水的低交联度材料，具有高分子电解质特性和三维网络结构，无毒、机械性能优良(高弹性模量和高机械强度)、吸水量高和生物相容性好等优点。高分子凝胶（菌种）载体在污水处理上，国外已有较多的工业应用。
    一、高分子凝胶（菌种）载体指标：
    材料：改性高分子聚合物
    形状：直径4MM左右，球状
    比重：1.01-1.10      
    构造：从表面到内部布满有大量10um-20um微孔结构，极细的网状构造。
    二、高分子凝胶（菌种）载体的作用：
    高分子凝胶（菌种）载体，将微生物限定在凝胶的微小格子或微胶囊等有限空间内，同时能让基质渗入和产物扩散出来，对微生物活性影响小，颗粒强度高。平均一个凝胶小球富集微生物达十万之巨，可以大幅提高微生物浓度。在这种结构状态下，原生动物，后生动物等体积过大不能进去，被挡在外面，只有真正对排水处理有用的细菌才能在凝胶的表面及内部繁殖，达到有用细菌的高浓度化、高聚集化。保持稳定的、定向驯化的微生物菌群，有利于特定的水处理。
    作为细菌、微生物的固定载体——高分子凝胶（菌种）载体，可选择性地筛选出优势菌种加以固定，构成一种高效、快速、能连续处理的废水处理系统，能有效减少二次污染，具有细菌密度高、反应速度快、稳定性强、耐毒害能力强、微生物流失少、产物易于分离和剩余污泥少、污水设备小型化等优点，可提供良好的微环境，使硝化、反硝化过程可同时进行，对成分复杂的有机废水适应能力强，可用于处理氨氮废水、含酚废水、印染废水及重金属废水等难处理废水、高浓废水等。
    高分子凝胶（菌种）载体使细菌高浓度化后，有机物能通过自我氧化分解后消失，较少污泥产生。生物处理过程中由于细菌繁殖而产生的剩余污泥在污泥减量池中通过自我氧化分解消失.
    三、常规生化反应水处理方法
    常规生物处理的活性污泥法，最早是20世纪初在英国被使用，并且一直沿用至今较为普遍的一种有机排水处理方法。
    活性污泥主要由微生物（细菌、原生动物、后生动物）的混合物组成，对废水处理有用的细菌仅为活性污泥的一部分，而更多的消化有机物后繁殖增长的微生物，约为有机物的50%，需要定期抽排，较为麻烦，同时处理需要花费巨大的费用。用微生物净化污水的生物处理法中，人们为了提高污水处理效率，往往只能设法提高微生物浓度，但是这种办法会出现粘度问题而影响污水处理效果。并且，带来的弊端还有设备体积大（水池建设费用、占地面积等）。
而常规用到的普通的菌种固定载体，因为没有凝胶状的极细的网状构造，所以细菌会和原生动物、后生动物一起，只能在载体表面繁殖。
    四、高分子凝胶（菌种）载体的特点：
       1、高效生物处理
     ·在其表面及内部保持有高浓度的细菌，可应对高负荷排水
     ·不容易产生污泥剥离，处理能力稳定
         (一般的固定载体表面附上细菌后，易脱落，处理能力不稳定)
     ·可有效去除BOD,氮，并可用于硝化过程
   ·温度适应范围较大：10～40℃（活性污泥法为20～35℃）
   ·处理量上升：约为活性污泥法2倍；
   ·停留时间缩短：由原来的8～10个小时缩短为4～7个小时；
   ·高分子凝胶（菌种）载体具有很高的生物亲和性和无毒，具有较低的生物（细菌和酶）降解性能
       2、具有减少剩余污泥的效果
    ·废水中有机物等的污泥转换率低
          (理论上讲，经生物处理变成CO2最好，转换成污泥的比例越低越好)
      ·自我氧化分解率高
      ·与其他载体相比，剩余污泥的产生量大为减少
       3、添加量小(活性污泥槽体积的10%)，而其他载体的添加量是活性污泥槽体积的20-60%
       4、使用寿命长，可达数年，每年补充少量消耗掉的高分子凝胶（菌种）载体即可。
    五、使用方法：
   （1）完全投加高分子凝胶（菌种）载体
    将高分子凝胶（菌种）载体投加到曝气池并在出口加装3mm以下孔径滤网拦截凝胶即可，一般投加比例为曝气池体积的5%-15%，通常为10%，控制曝气使高分子凝胶（菌种）载体充分流动，氧含量低于5mg/l为宜。完全投加凝胶（菌种）载体进行污水处理时，不再需要引入活性污泥，可以避免污泥回流入曝气池的系统。凝胶（菌种）载体运行中会有部分消耗，每年需定期补加原投加量的20%来恢复曝气池中凝胶浓度。
    运行时初期可以适当引入原活性污泥作为菌源，对凝胶（菌种）载体中的菌群进行充分驯化，驯化时间一般为15-30天。①在不会对总体排水达标运行有影响的情况下，可以控制水停留时间8-24h进行驯化，②对总体排水达标运行有影响的情况下，可以控制水停留时间延长驯化，随着驯化进行不断缩短水停留时间至正常处理污水要求的停留时间，但整个驯化时间会适当延长。
    当驯化15-30天后，检测出水COD完全达标，即完成驯化，该曝气池可根据需要调整水停留时间，控制达标排放。
    由于该高分子凝胶（菌种）载体长期在曝气池中，并不随水流出，对与MBR膜结合使用、泥龄要求较长的含氮类废水处理也较有优势。
   （2）高分子凝胶（菌种）载体+活性污泥
    在稳定运行的活性污泥法曝气池中加入高分子凝胶（菌种）载体来提高曝气池污水处理能力。将凝胶投加到活性污泥法处理污水的曝气池中并在出口加装3mm以下孔径滤网拦截凝胶，一般投加比例为曝气池体积的1%-5%，控制曝气使凝胶充分流动，氧含量低于5mg/L为宜，驯化15天以后可以提高污水处理能力10%以上。凝胶运行中会有部分消耗，每年需定期补加原投加量的20%来恢复曝气池中凝胶浓度。
    尤其适用于氧化沟工艺采用表曝机曝气的污水处理厂，因为表曝机运行时由于叶轮的离心抛射和提升作用，使污水与凝胶（活性污泥）、空气得到充分混合，达到充氧，另一方面也可以促使凝胶的充分流动。对于其他曝气方式需要对曝气进行适当改造，以能促使高分子凝胶（菌种）载体充分流动为原则。
   （3）湿地投加高分子凝胶（菌种）载体进行污水处理
    湿地一般从下到上分为大砾石层、陶砾层、水洗砂层、种植土层、种植新水性好吸收氮磷的植物五个层次，而高分子凝胶（菌种）载体一般投加到大砾石层上部或陶砾层中，一般投加量为陶砾层厚度的0.1-10%，可根据湿地需要处理出水情况投加。
    六、高分子凝胶（菌种）载体应用前景
    高分子凝胶（菌种）载体，以更为简便的、模块化的方式，参与到污水处理一系列的环节中来，后期成本大为减少，COD指标明显降低。  
    随着我国对环保问题日益重视，势必会对不同条件的污水处理提出更高要求。而新技术、新材料的开发应用，也将推动水处理行业的发展。