小型MBR膜污水處理設(shè)備

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水解工藝
水解工藝屬于升流式污泥床反應(yīng)器技術(shù)范疇，水解池按其內(nèi)介質(zhì)分區(qū)為污泥床區(qū)和清水區(qū)，待處理污水以及濾池反沖洗時(shí)脫落的微生物膜由反應(yīng)器底部進(jìn)入池內(nèi)，并通過布水系統(tǒng)及特殊的池型構(gòu)造與污泥床快速而均勻的混合。污泥床較厚，類似于過濾層，從而將進(jìn)水中的顆粒物質(zhì)與膠體物質(zhì)迅速截留和吸附。污泥床內(nèi)含有高濃度的兼性微生物，在池內(nèi)缺氧條件下，被截留下來的有機(jī)物質(zhì)在大量水解菌作用下，將不溶性有機(jī)物水解為溶解性物質(zhì)，將大分子、難于生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的物質(zhì)（如有機(jī)酸類）；同時(shí)，生物濾池反沖洗時(shí)排出的剩余污泥菌體外多糖粘質(zhì)層發(fā)生水解，使細(xì)胞壁打開，使污泥液態(tài)化，重新回到污泥處理系統(tǒng)中被好氧菌代謝，達(dá)到剩余污泥減容化的目的。由于水解池的污泥齡較長，在污水處理的同時(shí)，污泥得以消化。 
水解工藝應(yīng)用于城市污水處理中，具有如下特點(diǎn)： 
（1）在城市污水處理中，多功能的水解池較功能專一的傳統(tǒng)初沉池對(duì)各類有機(jī)物的去除率高； 
（2）水解菌世代期短，對(duì)污染物的降解過程迅速，其將污水中固體、大分子、難于生物降解的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的小分子有機(jī)物質(zhì)，使得在后續(xù)的好氧單元可以用較短的時(shí)間和較低的電耗完成凈化過程，具有效率高能耗低的特點(diǎn)； 
（3）構(gòu)造簡單，便于維護(hù)。水解池內(nèi)不裝設(shè)填料，不設(shè)三相分離器，由于上層
污泥床的層流頂托作用，可以依靠水的靜壓排泥，從而降低造價(jià)，便于維護(hù)； 
（4）在污水處理的同時(shí)，也完成了對(duì)污泥的穩(wěn)定化處理，使得污水、污泥處理一元化，簡化了流程，節(jié)省了投資。

曝氣生物濾池工藝
曝氣生物濾池是一種膜法生物處理工藝，微生物附著在載體表面，污水在流經(jīng)載體表面時(shí)，通過有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)的吸附、氧向生物膜內(nèi)部的擴(kuò)散以及生物膜中所發(fā)生的生物氧化等作用，對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行氧化分解，使污水得以凈化。 生物膜的吸附作用主要是由于在生物膜的表面附著一層薄薄的水層，水中的有機(jī)物被生物膜所氧化（其濃度要比濾池進(jìn)水中有機(jī)物的濃度低很多），當(dāng)廢水在濾料表面流動(dòng)時(shí)，有機(jī)物就會(huì)從運(yùn)動(dòng)著的廢水中轉(zhuǎn)移到附著在生物膜表面的水中去，被生物膜所吸附?？諝庵械难跬ㄟ^水層而進(jìn)入生物膜。生物膜上的微生物在氧的參與作用下對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解和機(jī)體的新陳代謝，產(chǎn)生了包括二氧化碳等無機(jī)物，它們又沿著相反的方向，即從生物膜經(jīng)過附著水層排到流動(dòng)著的廢水及空氣中去。生物濾池中廢水的凈化過程是很復(fù)雜的，它包括廢水中復(fù)雜的傳質(zhì)過程。生物膜是由微生物細(xì)胞組成的復(fù)雜混合物的微生態(tài)系統(tǒng)，細(xì)胞鑲嵌在胞外聚合物的基質(zhì)中，并且附著在固體表面。生物膜發(fā)育形成而條件和時(shí)間序列大致為： 
1）存在著可用于聚居的固體表面； 
（2）一種有機(jī)分子膜快速形成； 
（3）聚結(jié)的細(xì)胞松散的附著； 
（4）聚居的細(xì)菌牢固的附著； 
（5）微生物群落形成，產(chǎn)生胞外聚合物； 
（6）群落向上和向外擴(kuò)展，形成規(guī)則和不規(guī)則結(jié)構(gòu)； 
（7）生物膜成熟，新的菌種進(jìn)入生物膜并生長，有機(jī)和無機(jī)碎片被結(jié)合，并且溶液度形成，導(dǎo)致了生物膜空間的異相結(jié)構(gòu)； 
（8）生物膜可能被吞噬細(xì)菌的原生動(dòng)物捕食； 
（9）成熟的生物膜可以脫落，使這種循環(huán)交替的重復(fù)進(jìn)行； 
（10）形成一種頂ji群落。 
生物膜形成的關(guān)鍵是在其載體表面的固定。影響微生物在載體，表面附著、生長的因素很多，歸納為三類，即微生物的自身性質(zhì)（種類、培養(yǎng)條件、濃度、活性等）、載體表面性質(zhì)（表面親水性、表面負(fù)荷、表面化學(xué)組成、表面粗糙度等）以及環(huán)境條件（pH、離子強(qiáng)度、水流剪切力、溫度等）。對(duì)于曝氣生物濾池工藝而言，載體即濾料是工藝的核心，對(duì)濾料的選擇和采用有著非常嚴(yán)格的要求，如機(jī)械強(qiáng)度、物理形態(tài)、穩(wěn)定性、比重、親水性、表面電性、孔隙度、表面粗糙度、價(jià)格等。當(dāng)載體已經(jīng)通過優(yōu)化確定后，在微生物調(diào)試過程中，主要是為微生物在載體表面的附著、生長、繁殖，提供良好的環(huán)境條件。 

生物脫氮除磷機(jī)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有機(jī)組合。除碳是利用細(xì)菌在有氧的條件下將有機(jī)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(jìn)行?！杜欧艠?biāo)準(zhǔn)》中氮和磷的控制指標(biāo)分為氨氮、總氮和總磷?？偟ㄓ袡C(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。
在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中，根據(jù)受納水體的要求和其它一些實(shí)際情況，生物除磷脫氮工藝可以分成以下幾個(gè)層次：
①去除有機(jī)物、氨氮，對(duì)總氮無要求：可以采用生物硝化工藝，采用延時(shí)曝氣。
②去除有機(jī)物和總氮：因要去除總氮，應(yīng)采用生物硝化和反硝化工藝，需要在好氧反應(yīng)池前增設(shè)一個(gè)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?dú)狻?br />③去除有機(jī)物、氨氮、有機(jī)氮和總磷：應(yīng)采用除磷的硝化工藝，在好氧反應(yīng)地前增設(shè)一個(gè)厭氧段，在厭氧段內(nèi)完成磷的釋放，在好氧段內(nèi)實(shí)現(xiàn)磷的超量吸收、有機(jī)物的氧化、有機(jī)氮及氨氮的硝化。
④去除有機(jī)物、總氮和總磷：應(yīng)采用*的生物除磷脫氮工藝，在好氧反應(yīng)池前既要增設(shè)一個(gè)厭氧段又要增設(shè)一個(gè)缺氧段，以同時(shí)實(shí)現(xiàn)生物除磷脫氮。

小型MBR膜污水處理設(shè)備中小城鎮(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(jìn)水水質(zhì)濃度和對(duì)出水水質(zhì)的要求、工藝流程長短、占地面積、建設(shè)投資、能耗和運(yùn)行管理等。當(dāng)然，出水水質(zhì)好、流程短、占地面積小、能耗低、投資少、運(yùn)行管理簡單的脫氮除磷工藝是工藝發(fā)展的總趨勢(shì)，我們需要根據(jù)污水處理廠的實(shí)際情況，認(rèn)真比選，終選擇出符合實(shí)際的，好的工藝。
由上述脫氮除磷機(jī)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*，意味著因大量的結(jié)合態(tài)氧進(jìn)入?yún)捬醭厥钩姿璧?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(shí)現(xiàn)，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(fù)荷，較長的泥齡，因此硝化受到影響，進(jìn)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(shí)現(xiàn)除碳、脫氮和除磷三種流程的組合，都是比較實(shí)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(diào)整運(yùn)行周期以及控制各工序時(shí)間的長短，來達(dá)到脫氮除磷的目的。然而，在實(shí)際應(yīng)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(diǎn)的同時(shí)，又克服其缺點(diǎn)而將脫氮除磷的作用充分發(fā)揮出來而更具優(yōu)勢(shì)。
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(jìn)水方式，使進(jìn)水的控制系統(tǒng)變得簡單，但是因主反應(yīng)區(qū)前面缺乏一個(gè)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(yùn)行費(fèi)用偏高。因此，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(yīng)區(qū)前設(shè)置預(yù)反應(yīng)區(qū)，在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，從主反應(yīng)區(qū)回流的污泥與進(jìn)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(duì)溶解性底物的去除也對(duì)難降解有機(jī)物起到良好的水解作用，同時(shí)可使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放。預(yù)反應(yīng)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(zhì)好、抗沖擊負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)、污泥活性好、投資和占地面積小、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。但CAST工藝的設(shè)備和容積利用率不高。
氧化溝工藝
通過文獻(xiàn)獲悉，我國中小城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)應(yīng)用奧貝爾氧化溝工藝多。奧貝爾氧化溝擁有*的3層溝渠結(jié)構(gòu)，通過制溝渠內(nèi)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(dá)到脫氮除磷的目的。在實(shí)際應(yīng)用中，我所從事的公司中小城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)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(jié)構(gòu)之前增設(shè)厭氧池和缺氧池，結(jié)合A2/O工藝和氧化溝優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到良好的出水水質(zhì)。
卡魯賽爾氧化溝中的曝氣設(shè)備有采用表曝裝置如倒傘曝氣機(jī)，也有采用微孔曝氣頭，推流器或攪拌機(jī)推動(dòng)水體流動(dòng)的。具體采用哪種組合，需在實(shí)際應(yīng)用中通過計(jì)算權(quán)衡才能確定。
合建式BIOLAK工藝
BIOLAK工藝是一種具有除磷脫氮功能的采用天然土池作反應(yīng)池而發(fā)展起來的污水處理系統(tǒng)。該工藝采用鋪設(shè)有HDPE防滲膜的土池結(jié)構(gòu)來避免地下水污染，采用懸掛曝氣鏈曝氣避免了穿孔安裝曝氣設(shè)備。合建式BIOLAK池前端的厭氧池和反應(yīng)池中的波浪式曝氣所形成的環(huán)境使污水中的氮和磷去除。
由于BIOLAK工藝采用土池而大大減少了建設(shè)投資，采用曝氣鏈曝氣系統(tǒng)強(qiáng)化了氧的轉(zhuǎn)移效率，并減少運(yùn)行費(fèi)用，大大提高了處理效果，澄清池后穩(wěn)定池內(nèi)的二次曝氣進(jìn)一步保證了出水水質(zhì)。BIOLAK工藝污泥回流量大，剩余污泥量少并且性質(zhì)穩(wěn)定，整個(gè)系統(tǒng)沒有水下固定件，維修方便且概率小，因而在條件具備的地區(qū)，BIOLAK工藝應(yīng)該是中小城鎮(zhèn)污水處理廠具優(yōu)勢(shì)的工藝。

一體化膜生物反應(yīng)器（Integrated membrane bio-reactor，簡稱IMBR）技術(shù)是膜分離技術(shù)與活性污泥技術(shù)相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。膜生物反應(yīng)器用膜分離技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)活性污泥法的重力式沉淀池，提高了泥水分離率，使水力停留時(shí)間與污泥齡相對(duì)分離，具有處理設(shè)備緊湊，有機(jī)物分率高，污泥發(fā)生量少，維護(hù)管理方便，處理水質(zhì)穩(wěn)定，且品質(zhì)優(yōu)良等特點(diǎn)。然而，由于成本問題，使其難以大規(guī)模推廣應(yīng)用。