小型生活污水處理裝置

膜生物反應(yīng)器是以酶、微生物或動(dòng)、植物細(xì)胞為催化劑，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或生物轉(zhuǎn)化，同時(shí)憑借超濾分離膜不斷的分離出反應(yīng)產(chǎn)物并截留催化劑而進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)的裝置。它早使用于生物化工行業(yè)中的連續(xù)發(fā)酵工藝，后來被應(yīng)用在城市生活污水和生物處理的工業(yè)廢水處理工藝中，既克服了傳統(tǒng)活性污泥潔本身的一些不可避免的弊病，同時(shí)又具有膜分離占地少、和操作方便的優(yōu)點(diǎn)。
MBR工藝一般由膜分離組件和生物反應(yīng)器二部分組成。根據(jù)膜組件的設(shè)置位置不同，分為分置式和一體式二大類。
出現(xiàn)的是分置式MBR，生物反應(yīng)器內(nèi)的混合液經(jīng)工藝泵增壓后進(jìn)入膜組件，在壓力作用下混合液中的水透過膜成為處理水，其余物質(zhì)被膜截留并隨濃縮液回流到反應(yīng)器內(nèi)?？傮w上講，分置式MBR具有運(yùn)行穩(wěn)定可靠、易于操作管理、膜的清洗更換和增設(shè)容易等優(yōu)點(diǎn)。

一體式MBR工藝是將膜組件直接安置在生物反應(yīng)器中，通過工藝泵的負(fù)壓抽吸作用得到膜過濾出水。由于膜浸沒在反應(yīng)器的混合液中，因此也稱為浸沒式或淹沒式MBR。同分置式相比，一體式MBR具有工藝簡(jiǎn)單和運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，但一體式MBR在運(yùn)行穩(wěn)定性、操作管理和膜的清洗更換方面不及分置式。
小型生活污水處理裝置在生物反應(yīng)器內(nèi)放置0.02微米的微/超濾膜，可過濾截留全部膠體污染物質(zhì)與細(xì)菌、大部分病毒，并通過活性污泥消化分解污染物質(zhì)，膜產(chǎn)水穩(wěn)定，只需較少的消毒劑用量就能消滅剩余的病毒：如排入城市污水處理廠也將顯著減輕殘余消毒劑對(duì)生物處理系統(tǒng)的破壞作用。*的處理性能使MBR在工程應(yīng)用中取得了相當(dāng)大的成績(jī),但要在應(yīng)用中進(jìn)一步提高競(jìng)爭(zhēng)力和擴(kuò)大*,仍面臨著諸多挑戰(zhàn),主要體現(xiàn)在以下幾方面:
① 提升膜材料和膜組件。進(jìn)一步開發(fā)壽命長(zhǎng)、強(qiáng)度好、抗污染、價(jià)格低的膜材料,對(duì)膜組件的研究應(yīng)朝著處理能力大、能耗低的方向發(fā)展。
② 膜污染及其控制策略。利用分子生物學(xué)、顯微可視化方法等深入研究膜污染機(jī)理,探索更為有效、簡(jiǎn)便的方法以控制和減緩膜污染的發(fā)生與發(fā)展。
③ MBR 的經(jīng)濟(jì)性。與傳統(tǒng)工藝相比,MBR費(fèi)用仍偏高,需進(jìn)一步降低其能耗以增強(qiáng)MBR的競(jìng)爭(zhēng)力,因此需加強(qiáng)對(duì)MBR經(jīng)濟(jì)性的研究(如能耗、清洗費(fèi)用、勞動(dòng)力成本等) 。
④ MBR處理規(guī)模和應(yīng)用領(lǐng)域。擴(kuò)大MBR的處理規(guī)模和應(yīng)用領(lǐng)域,尤其是對(duì)高濃度污水和難降解廢水的處理,解決MBR用于大規(guī)模工程項(xiàng)目中出現(xiàn)的新問題。

⑤ 膜組件的更換與標(biāo)準(zhǔn)化。除新建項(xiàng)目外,已有MBR污水處理項(xiàng)目中膜組件的更換,將進(jìn)一步拉動(dòng)MBR 市場(chǎng)的發(fā)展。以每年的市場(chǎng)增長(zhǎng)率為10% (新建項(xiàng)目) 、膜組件的平均使用壽命為5 年計(jì), 膜組件的更換終將占到每年膜銷售量的40%。為進(jìn)一步降低膜的成本費(fèi)用,提高M(jìn)BR工藝的經(jīng)濟(jì)性和競(jìng)爭(zhēng)力,有必要對(duì)MBR的膜組件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。
MBR在廢水處理中的優(yōu)勢(shì)
分離效率高
超濾膜的孔徑一般0．19m左右，截留相對(duì)分子質(zhì)量一般為200一2000，在一定的操作壓力下，可以讓水和低分子溶解物質(zhì)通過它，實(shí)現(xiàn)混合液的泥、水分離，而不用體積龐大的二沉池，使得污水處理構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。同時(shí)這種膜分離幾乎是一種強(qiáng)制的機(jī)械攔截作用，優(yōu)于傳統(tǒng)法中二沉池的自由重力沉降作用，不會(huì)因?yàn)槲勰嗯蛎洭F(xiàn)象而導(dǎo)致出水水質(zhì)超標(biāo)或惡化。

水解酸化的產(chǎn)物主要是小分子有機(jī)物，使廢水中溶解性有機(jī)物顯著提高，而微生物對(duì)有機(jī)物的攝取只有溶解性的小分子物質(zhì)才可直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，而不溶性大分子物質(zhì)首先要通過胞外酶的分解才得以進(jìn)入微生物體內(nèi)代謝。例如天然膠聯(lián)劑(主要為淀粉類)，首先被轉(zhuǎn)化為多糖，再水解為單糖。纖維素被纖維素酶水解成纖維二糖與葡萄糖。半纖維素被聚木糖酶等水解成低聚糖和單糖。
小型生活污水處理裝置水解過程較緩慢，同時(shí)受多種因素的影響，是厭氧降解的限速階段。在酸化這一階段，上述階段形成的小分子化合物在發(fā)酵細(xì)菌即酸化菌的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更簡(jiǎn)單的化合物并分泌到細(xì)菌體外，主要包括揮發(fā)性有機(jī)酸(VFA)、乳醇、醇類等，接著進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸等。酸化過程是由大量發(fā)酵細(xì)菌和產(chǎn)乙酸菌完成的，他們絕大多數(shù)是嚴(yán)格厭氧菌，可分解糖、氨基酸和有機(jī)酸。

氧化溝水力停留時(shí)間和污泥齡比一般生物處理法廠，懸浮有機(jī)物可與溶解性有機(jī)物同時(shí)得到較*的去除，排出的剩余污泥已得到高度穩(wěn)定，因此氧化溝可不設(shè)初沉池，污泥不需要進(jìn)行厭氧消化。
占地面積少
因?yàn)樵诹鞒讨惺÷粤顺醭脸?、污泥消化池，有時(shí)還省略了二沉池和污泥回流裝置，使污水廠總占地面積不僅沒有增大，相反還可縮小。
具有推流式流態(tài)的特征
氧化溝具有推流特性，使得溶解氧濃度在沿池長(zhǎng)方向形成濃度梯度，形成好氧、缺氧和厭氧條件。通過對(duì)系統(tǒng)合理的設(shè)計(jì)與控制，可以取得較好的脫氮除磷效果。
簡(jiǎn)化工藝
將氧化溝和二沉池合建為一體式氧化溝，以及近年來發(fā)展的交替工作的氧化溝，可不用二沉池，從而使處理流程更為簡(jiǎn)化。
A2/O工藝
1、簡(jiǎn)介
A2/O工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫，是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱。這種工藝處理效率一般能達(dá)到：BOD5和SS為90%～95%，總氮為70%以上，磷為90%左右，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。
但A2/O工藝的基建費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)均高于普通活性污泥法，運(yùn)行管理要求高，所以對(duì)目前我國(guó)國(guó)情來說，當(dāng)處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營(yíng)養(yǎng)化，從而影響給水水源時(shí)，才采用該工藝。

2、工藝特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：
1、污染物去除效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，有較好的耐沖擊負(fù)荷。
2、污泥沉降性能好。
3、厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷的功能。
4、脫氮效果受混合液回流比大小的影響,除磷效果則受回流污泥中夾帶DO和硝酸態(tài)氧的影響，因而脫氮除磷效率不可能很高。
5、在同時(shí)脫氧除磷去除有機(jī)物的工藝中，該工藝流程為簡(jiǎn)單，總的水力停留時(shí)間也少于同類其他工藝。