小型MBR膜污水處理設備
- 時間：2019-07-03作者：濰坊魯盛水處理設備有限公司瀏覽：109
小型MBR膜污水處理設備
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處理水量：1-2000噸之間。
生物脫氮除磷機理、作用條件和工藝選擇
生物脫氮除磷工藝一般都是除碳、脫氮和除磷三種流程的組合。除碳是利用細菌在有氧的條件下將物分解為二氧化碳和水的過程。在有充足的氧和生物量的條件下，除碳的過程可以很順利的進行。《排放標準》中氮和磷的控制指標分為氨氮、總氮和總磷。總氮包括氮、氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。
在實際的工程設計中，根據受納水體的要求和其它一些實際情況，生物除磷脫氮工藝可以分成以下幾個層次：
①去除物、氨氮，對總氮無要求：可以采用生物硝化工藝，采用延時曝氣。
②去除物和總氮：因要去除總氮，應采用生物硝化和反硝化工藝，需要在好氧反應池前增設一個缺氧段，將好氧池中的硝酸鹽混合液回流到缺氧段，保證在缺氧的條件下，將硝酸鹽反硝化成氮氣。
③去除物、氨氮、氮和總磷：應采用除磷的硝化工藝，在好氧反應地前增設一個厭氧段，在厭氧段內完成磷的釋放，在好氧段內實現磷的量吸收、物的氧化、氮及氨氮的硝化。
④去除物、總氮和總磷：應采用完全的生物除磷脫氮工藝，在好氧反應池前既要增設一個厭氧段又要增設一個缺氧段，以同時實現生物除磷脫氮。
中小城鎮(zhèn)污水處理廠脫氮除磷工藝
中小城鎮(zhèn)污水處理廠脫氮除磷工藝選擇的主要影響因素包括：進水水質濃度和對出水水質的要求、工藝流程長短、占地面積、建設投資、能耗和運行管理等。當然，出水水質好、流程短、占地面積小、能耗低、投資少、運行管理簡單的脫氮除磷工藝是工藝發(fā)展的總趨勢，我們需要根據污水處理廠的實際情況，認真比選，最終選擇出最符合實際的，最好的工藝。
由上述脫氮除磷機理分析，我們可以看出脫氮過程和除磷過程之間相互限制：脫氮完全，意味著因大量的結合態(tài)氧進入厭氧池使除磷所需的完全的厭氧環(huán)境受到破壞，除磷受限;磷的去除通過排放剩余污泥實現，SRT小，剩余污泥排放量多，在污泥含磷量一定的情況下，除磷量也就越多，而生物硝化工藝卻需要較低的負荷，較長的泥齡，因此硝化受到影響，進而影響脫氮效果。
生物脫氮除磷工藝主要有A/O工藝、A2/O工藝、氧化溝、SBR工藝、BIOLAK等從活性污泥法派生出來的工藝，均可實現除碳、脫氮和除磷三種流程的組合，都是比較實用的除磷脫氮工藝。
SBR衍生工藝
SBR工藝因其操作靈活性，使之易于引入脫氮除磷過程，通過調整運行周期以及控制各工序時間的長短，來達到脫氮除磷的目的。然而，在實際應用中，常規(guī)SBR工藝往往因投資和占地面積等因素，限制其被采納，但其衍生工藝因在具備SBR工藝優(yōu)點的同時，又克服其缺點而將脫氮除磷的作用充分發(fā)揮出來而具優(yōu)勢。
SBR衍生工藝有CAST工藝、ICEAS工藝、DAT-IAT工藝和UNITANK工藝等。ICEAS工藝和DAT-IAT工藝均采用連續(xù)進水方式，使進水的控制系統(tǒng)變得簡單，但是因主反應區(qū)前面缺乏一個厭氧段，因此除磷的效果不夠理想。DAT-IAT工藝的回流比比較大，運行費用偏高。因此，最適合小城鎮(zhèn)污水處理廠的SBR工藝非CAST工藝莫屬。
CAST工藝是在主反應區(qū)前設置預反應區(qū)，在預反應區(qū)內，從主反應區(qū)回流的污泥與進水混合，不僅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而且加速對溶解性底物的去除也對難降解物起到良好的水解作用，同時可使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放。預反應區(qū)還有效的抑制絲狀菌的大量繁殖，克服污泥膨脹，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
CAST工藝具有出水水質好、抗沖擊負荷適應性強、污泥活性好、投資和占地面積小、能耗低等優(yōu)點。但CAST工藝的設備和容積利用率不高。
氧化溝工藝
通過文獻獲悉，我國中小城鎮(zhèn)污水處理廠建設應用奧貝爾氧化溝工藝最多。奧貝爾氧化溝擁有獨特的3層溝渠結構，通過制溝渠內的溶解氧量，保持較大的溶解氧梯度，形成厭氧-缺氧-好氧的環(huán)境達到脫氮除磷的目的。在實際應用中，我所從事的公司中小城鎮(zhèn)污水處理廠建設多采用改良型卡魯賽爾氧化溝，即在卡魯賽爾氧化溝的主體結構之前增設厭氧池和缺氧池，結合A2/O工藝和氧化溝優(yōu)點，達到良好的出水水質。
卡魯賽爾氧化溝中的曝氣設備有采用表曝裝置如倒傘曝氣機，也有采用微孔曝氣頭，推流器或攪拌機推動水體流動的。具體采用哪種組合，需在實際應用中通過計算權衡才能確定。
活性污泥法是水體自凈的人工強化，是使微生物群體在曝氣池內是懸浮狀，并和污水接觸而使之凈化的方法。包括標準活性污泥法、STEP曝氣法、長時間曝氣法、分段式曝氣法、限制曝氣法以及AB法等傳統(tǒng)活性污泥法的改型和AO法、AOO等.近年來開發(fā)高效脫氮除磷工藝。目前，活性污泥法占主導地位，適用于處理生活污水所占比重較大的城市污水，但隨著如AO法、AOO法、AB法等新工藝的開發(fā)，對于工業(yè)污水成份比較高的污水的處理效果也有了提高。
傳統(tǒng)活性污泥法
優(yōu)點：①不宜采用物理化學方法處理的廢水，BOD去除率可達95%以上。②建設投資額高，但處理的動力費較低。
缺點：所需停留時間長，設備龐大，基建投資大，因而要加各種構筑物，使各種構筑物容積增大，從而使處理廠面積增大，增加管理人員及管理難度。
發(fā)展方向：①為了廢水體系的組分、濃度均勻化，重新估價預處理，重新研究調整槽。②探討選擇活性污泥微生物系的菌種。③ 活性污泥法的設備中引入儀表化和擬定管理指標。
間歇式活性污泥法
近幾年來隨著城市規(guī)模的不斷擴展以及城鎮(zhèn)自身的發(fā)展，下水道設施已呈現出大城市轉向中小城市、農村小鎮(zhèn)的趨勢，小規(guī)模污水處理設施逐步增加，農村小城鎮(zhèn)對于改善生活環(huán)境條件的要求越來越迫切了。
小規(guī)模污水處理設施與大規(guī)模處理設施比較，它的自然條件和社會條件大不相同，因此，必須研究采用適于小規(guī)模污水處理設施，用以取代過去的大規(guī)模處理方式。小規(guī)模污水處理應具備如下特點：① 容易運行管理;② 維修方便;③建設費用低;④出水水質良好。經過國內外一些污水處理廠(如日本千葉縣的大原町污水凈化廠等)的多年實踐證明，間歇式活性污泥法正是一種能滿足這些條件的處理方法。
間歇式活性污泥法是采用一個處理池進行曝氣、沉淀、排出處理水，使設備簡單化、小型化，池內流態(tài)分明，運行管理方便，可做到無人運轉，對于流入污水的負荷變動，有緩沖能力，處理性能穩(wěn)定，不僅能去除物質和懸浮固體而且脫氮效果好。間歇式活性污泥法具有代表性的方式，一般設2個曝氣沉淀池，連續(xù)進入混合污水，各自錯開半個周期進行運轉，運行一個周期為6h，周而復始，反復進行。
AB工藝法
AB工藝法也稱為吸附生物降解法，是七十年代中期首先在德國興起的，是傳統(tǒng)活性污泥法的一種改型，從許多污水廠資料中表明該工藝在處理難降解的工業(yè)廢水或較高濃度的城市污水處理方面，它與普通活性污泥法相比，有特殊的凈化機制和多方面的優(yōu)越性，它把傳統(tǒng)活性污泥法的曝氣池分為兩段——A段和B段，A段在對物質吸附、吸收、氧化三種方式中，前兩者起主要作用，而B段主要由后兩者起作用，特別是氧化作用占主要地位。
從工藝流程來看，AB工藝的主要特征是：①AB工藝不設初沉池，污水經細格柵、沉砂池后直接進入A段曝氣池;②設置中間沉淀池，使A段和B段污泥嚴格分開，單獨回流，保持各自的菌群特征;③AB工藝的A段曝氣吸附池以高負荷運行，污泥泥齡較短，B段曝氣池以低負荷運行;④AB工藝的A段曝氣池可以根據污水組分進行兼氧或好氧運行，改善污水的可生化性，這樣大大降低B段曝氣池的負荷。因此，AB工藝兩段曝氣池的總容積比傳統(tǒng)活性污泥法的曝氣池顯著減小;⑤由于AB工藝中A、B兩段運行條件的差異，而導致兩段中微生物群落新陳代謝功能不同，因此A、B兩段均設有污泥回流設備，但據專家的研究及一些污水廠實際運行(如我市北中部污水凈化責任有限公司)證明，一般情況下仍然比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省基建投資和電耗，污水濃度越高，節(jié)省投資和電耗就越多，優(yōu)越性就越明顯。
小型MBR膜污水處理設備AO法及AOO法
AO法及AOO法是近年來開發(fā)出的生物脫氮除磷新工藝，與傳統(tǒng)的化學和生物脫氮除磷相比，它還有效提高了BOD、COD、SS的出水指標。AO法是缺氧、好氧的簡稱，AOO法是厭氧、缺氧和好氧的簡稱，脫氮是在缺氧段完成的，除磷則要求有厭氧段。AO法主要是脫氮，AOO法可以同時去除氮、磷。這兩種工藝都要求污水充分曝氣，使含氮物充分硝化，所以必須降低污泥負荷，延長曝氣時間和增大鼓風量。根據天津東郊污水處理廠和沈陽市北部污水處理廠的實踐，采用A O工藝比傳統(tǒng)活生污泥流程的曝氣池容積、二沉池容積、回流污泥量、鼓風量和曝氣裝置數量都增大一倍左右，而且由于該工藝要求比較低的污泥負荷，否則不足以達到污泥好氧穩(wěn)定，所以AO法將帶來基建投資和電耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面還加有一個厭氧池，以達到對磷的有效去除效果，基建費用與電耗比AO工藝高點。
生物膜法
污水的生物膜處理法是與活性污泥法并列的一種好氧生物處理技術。它是土壤自凈的人工強化，是使微生物群體附著在其他物體表面上呈膜狀，并讓它和污水接觸而使之凈化的方法。包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法等形式。優(yōu)點：①對水量、水質變動有較強的適應勝;②在低水溫條件下，也能夠保持一定的凈化功能;③宜于固液分離;④ 能夠處理低濃度的污水;④動力費用低，產生的污泥量少。缺點：① 負荷低，占地面積大，不適用處理水量較大的污水;②濾料易于堵塞;③產生濾池蠅，影響環(huán)境衛(wèi)生;④生物膜再生管理相對復雜。在我國只有少數幾家污水處理廠使用該工藝，我市的殷家堡污水處理廠就是較早采用該工藝的污水處理廠之一，從三十多年的運行管理經驗來看，該工藝確實運行費用低，但生物膜易脫落，且不易培養(yǎng)，在一定程度上增加了管理難度。
活性污泥中的微生物
活性污泥是微生物群體及它們所依附的物質和無機物質的總稱，它是一個廣闊的微生物世界，幾乎包括了微生物的各個群落，主要由細菌、真菌、原生動物和后生動物組成，其中細菌對凈化水質起主要作用。活性污泥中的主體細菌來源于土壤、空氣和水。這與細菌在曝氣池內通過人為的培養(yǎng)迅速地大量增殖有關，形成了該條件下最適宜的細菌種群。
它們能迅速地穩(wěn)定水中的物質，有著良好的聚合力。在一定的能量水平下，大部分細菌構成了活性污泥的絮凝體并形成菌膠團。菌膠團在活性污泥中占絕大多數，它具有很強的吸附和分解物的能力。
細菌的另一種主要存在形式是絲狀菌，特別是其中的絲狀細菌。由于它們存在于活性污泥中，對絮凝體的性質產生很大影響，某種類的絲狀菌大量繁殖影響了活性污泥的沉降性能，引起污泥膨脹，嚴重地影響了出水水質。污泥膨脹是自活性污泥法問世以來在運轉管理中一直煩擾人們的最大的難題之一。而由絲狀茵引起的膨脹又是最為突出和最為常見的。
目前已知的近30種絲狀菌并不是每一種都能引起污泥膨脹，與膨脹密切相關的絲狀菌只有十幾種。即使是處理的水質相同，由于運轉條件的不同，設計參數的差別，都會引起在活性污泥中絲狀菌優(yōu)勢菌種的差別。
隨著近年來對問題認識的深入，人們了解到絲狀菌有較強的分解物的能力，由絲狀菌引起污泥膨脹的處理功能和凈化效果不僅沒有問題，而且比正常活性污泥處理的水質還要優(yōu)良，不足之處是泥水難以分離。因此，人們在工藝中采用環(huán)境調控的方法，使菌膠團細菌和絲狀菌有一個合理的比例。目前完全利用絲狀菌的帶狀污泥的工藝已經開發(fā)完成。
真菌結構復雜、種類繁多，其數目一般沒有細菌和原生動物多。與活性污泥有關的真菌主要是霉菌，它能分解碳水化合物、脂肪、蛋白質及其它含氫化合物。
污處理中常見的原生動物有肉足類、鞭毛類和纖毛類。常見的后生動物主要是多細胞的無脊椎動物，包括輪蟲、甲殼類動物和昆蟲及其幼體等。型動物能分泌粘液，有利于細菌凝聚物質，能吞食游離細菌和污泥碎片，并能活化細菌，使細菌和物質充分接觸，提高細菌對物的去除能力，改善了水質。微型動物本身能代謝可溶性物，對毒物比細菌敏感，可以有效去除物中的有毒物質。
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