微動(dòng)力一體化污水處理裝置

生物膜-膜生物反應(yīng)器的概念
生物膜法
生物膜法是利用附著在填料或載體上生長(zhǎng)、繁殖的細(xì)菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等微生物形成的生物膜處理廢水。主要有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化、生物流化床等，目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域的廢水處理中。
膜生物反應(yīng)器
膜生物反應(yīng)器是膜技術(shù)和活性污泥法相結(jié)合的一種廢水處理技術(shù)。在反應(yīng)器中可以維持高的生物量，實(shí)現(xiàn)水力停留時(shí)間和污泥停留時(shí)間相分離以及產(chǎn)生的污泥量少，處理效率高，出水水質(zhì)好，設(shè)備緊湊，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。目前對(duì)膜生物反應(yīng)器的研究已經(jīng)相當(dāng)成熟，并且已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域的廢水處理中。

生物膜-膜生物反應(yīng)器
生物膜-膜生物反應(yīng)器(BMBR)是將膜分離與生物膜法技術(shù)相結(jié)合的一種新型廢水處理工藝，是一種既能控制污染又能實(shí)現(xiàn)廢水資源化的新興技術(shù)。該工藝技術(shù)對(duì)污染物的去除作用主要是依靠附著在載體上生長(zhǎng)的微生物來(lái)完成，截留作用主要體現(xiàn)在膜以及膜上面形成的濾餅層的過(guò)濾作用上。廢水中的有機(jī)污染物的降解主要由三部分組成：一是附著在載體和少量膜組件上的生物膜的降解作用;二是生物反應(yīng)器內(nèi)懸浮微生物對(duì)有機(jī)物的降解作用;三是利用膜對(duì)有機(jī)大分子的截留作用，這樣有機(jī)大分子與微生物接觸反應(yīng)的時(shí)間就更長(zhǎng)，更能被有效的降解去除。目前，BMBR還處于實(shí)驗(yàn)研究階段，國(guó)內(nèi)外對(duì)此的報(bào)道尚不多。
生物膜-膜生物反應(yīng)器的原理及特點(diǎn)
微動(dòng)力一體化污水處理裝置工作原理
BMBR是在膜生物反應(yīng)器內(nèi)投加填料或培養(yǎng)形成顆粒污泥，微生物在填料表面附著生長(zhǎng)形成生物膜，廢水?dāng)y帶著污染物和氧氣流過(guò)生物膜時(shí)，廢水中溶解氧被消耗，有機(jī)污染物被生物膜上的微生物吸收降解使廢水得以?xún)艋?微生物不斷生長(zhǎng)繁殖，生物膜也不斷增厚，增厚到一定程度時(shí)，在生物膜內(nèi)形成缺氧或厭氧層，為生物脫氮、除磷提供條件;通過(guò)在反應(yīng)器底部曝氣，使生物膜受到水的剪切力不斷脫落更新，處理后的廢水經(jīng)過(guò)膜組件分離后排放。曾做過(guò)兩段式生物膜-膜生物反應(yīng)器處理廢水的試驗(yàn)，結(jié)果顯示BMBR運(yùn)行穩(wěn)定后出水水質(zhì)好，COD、氨氮、TP去除效率分別為95%、80%、60%以上。利用好氧顆粒污泥-MBR處理合成廢水，結(jié)果表明，當(dāng)進(jìn)水總有機(jī)碳為56.8~132.6mg/L，氨氮為28.1~38.4mg/L時(shí)，TOC、氨氮、總氮的去除率分別84.7%~91.9%，85.4%~99.7%，41.7%~78.4%。

生物膜-膜生物反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)
(1)BMBR綜合了生物膜法和MBR的優(yōu)點(diǎn)。反應(yīng)器內(nèi)由于填料的加入，使得懸浮污泥的濃度降低，改善了膜的通量、降低了膜的阻力、在一定程度上減緩了膜的污染，使膜的運(yùn)行周期更長(zhǎng)，減少了膜的清洗次數(shù)，降低處理工藝的動(dòng)力消耗。
(2)SS的去除率較好。生物膜法中如果厭氧層過(guò)厚，生物膜脫落后會(huì)產(chǎn)生大量的非活性的細(xì)小懸浮物分散于水中，使出水的澄清度降低，而B(niǎo)MBR由于膜分離設(shè)備的截留作用可以有效解決這個(gè)問(wèn)題。
(3)有較好的脫氮、除磷效果。硝化菌是化能自氧菌，在混合培養(yǎng)的活性污泥中無(wú)法與異養(yǎng)菌競(jìng)爭(zhēng)，所以在MBR中脫氮效果并不是很好，而投加了填料的BMBR可以承載大量的生物量，有利于世代時(shí)間較長(zhǎng)的硝化菌生長(zhǎng)，而且由于BMBR中形成了厭氧環(huán)境，脫氮效果會(huì)有所提高。
(4)由于生物膜上的微生物種類(lèi)豐富，載體的添加可以給微型動(dòng)物提供了相對(duì)穩(wěn)定的生長(zhǎng)環(huán)境，存在相當(dāng)數(shù)量的原生動(dòng)物和后生動(dòng)物，組成較長(zhǎng)的食物鏈，所以生物膜膜生物反應(yīng)器產(chǎn)生的污泥量少。
微動(dòng)力一體化污水處理裝置生物膜-膜生物反應(yīng)器的缺點(diǎn)
BMBR和MBR一樣同樣具有以下2個(gè)缺點(diǎn)：(1)膜污染問(wèn)題，沒(méi)有有效的清洗技術(shù)。膜污染速率隨著溫度的下降而呈現(xiàn)加劇趨勢(shì)。(2)膜的制造成本高。
生物膜-膜生物反應(yīng)器的研究進(jìn)展
將MBR用于廢水處理的研究以后，許多學(xué)者相繼對(duì)MBR進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究并開(kāi)發(fā)了多種MBR的變形新工藝，如分離式MBR、厭氧式MBR、一體式MBR等。20世紀(jì)90年代以后，MBR得到了迅猛的發(fā)展，1995年以后MBR在國(guó)外尤其是在美國(guó)、日本、加拿大等國(guó)進(jìn)入了實(shí)際應(yīng)用階段。隨著MBR在實(shí)際運(yùn)行中膜污染的問(wèn)題出現(xiàn)，有的學(xué)者在研究此問(wèn)題時(shí)指出，在MBR中，由于膜組件與活性污泥混合液的直接接觸，在膜組件表面生長(zhǎng)出生物膜是不可避免的，也就是說(shuō)膜污染的問(wèn)題是不可避免的，膜污染在導(dǎo)致膜通量下降的同時(shí)也使出水水質(zhì)變差，但是當(dāng)時(shí)都未對(duì)此進(jìn)行深入的探討，直至后來(lái)BMBR的提出。一些學(xué)者認(rèn)為將膜分離技術(shù)和生物膜法相結(jié)合，將會(huì)有更大的優(yōu)勢(shì)。BMBR工藝早是日本科研人員針對(duì)低濃度氨氮廢水處理提出的新工藝。澳大利亞新南威爾士大學(xué)膜與分離中心的FaneAG曾采用生物濾池與分離式膜分離設(shè)備相結(jié)合處理生活廢水，取得了很好的處理效果。在膜分離技術(shù)與生物膜相結(jié)合的BMBR方面，國(guó)內(nèi)哈爾濱工業(yè)大學(xué)較早做此方面的工藝研究。

兩段活性污泥法，簡(jiǎn)稱(chēng)AB法。該法把污水管道、污水處理廠視為一個(gè)污水處理系統(tǒng)。其工藝特點(diǎn)是：不設(shè)初淀池，A段高負(fù)荷，B段低負(fù)荷，A、B兩段污泥分別回流，充分利用污水管道中的微生物，為不同時(shí)期生長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)微生物種群創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，讓其充分發(fā)揮作用，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定。其主體工藝流程為：原污水→格柵→頂曝氣調(diào)節(jié)池→A段曝氣池→A段沉淀池→B段曝氣池→B段沉淀池→排放該類(lèi)設(shè)備，采用自吸式射流曝氣機(jī)、無(wú)支架的污泥懸浮型生物填料、側(cè)向流坡形斜板沉淀池等先進(jìn)技術(shù)。BOD5去除率為90%，COD去除率為80%。
生活污水處理工藝
怎樣處理生活污水，我們著重介紹一種處理工藝：
本工程擬采用調(diào)節(jié)池—一體化污水處理設(shè)備—過(guò)濾—消毒的工藝流程。
污水經(jīng)格柵截留大顆粒污物后流入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池采用曝氣式，以均衡水質(zhì)水量，并通過(guò)曝氣攪拌避免污物沉淀。調(diào)節(jié)池后部設(shè)缺氧池，好氧處理采用兩級(jí)生物接觸氧化。

生物接觸氧化是處理流程中重要的部分，大量有機(jī)物在這里被細(xì)菌好氧降解。采用多級(jí)分段式接觸氧化，形成逐級(jí)負(fù)荷遞減系統(tǒng)，使接觸氧化在去除率、抗沖擊負(fù)荷、出水水質(zhì)等方面更具優(yōu)勢(shì)和可靠性。
MBR膜地埋式生活污水處理設(shè)備生物接觸氧化出水再經(jīng)過(guò)過(guò)濾、消毒，即可完成深度處理中水回用。
為了達(dá)到排放要求，處理工藝采用以生化處理A/O法為主處理的二級(jí)處理法A/O工藝，即缺氧—好氧污水處理工藝，該工藝具有適應(yīng)能力強(qiáng)，耐沖擊負(fù)荷，高容積負(fù)荷，不產(chǎn)生污泥膨脹，排泥量少，脫氮效果較好等特點(diǎn)，特別適合于中小型污水處理站選用。A/0工藝由缺氧池和好氧池串聯(lián)而成，在去除有機(jī)物的同時(shí)可以取得良好的脫氮效果。該工藝的顯著特點(diǎn)是將脫氮池設(shè)置在除碳過(guò)程的前部，即：先將污水引入缺氧池，回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有機(jī)物作為碳源，將回流混合液中的大量硝態(tài)氮（NO—x-N）還原成N：，從而達(dá)到脫氮的目的；污水接著進(jìn)入好氧池，大部分有機(jī)物在此得到消化降解，好氧池后設(shè)置二沉池，部分沉淀污泥回流至缺氧池，以提供充足的微生物，同時(shí)將好氧池內(nèi)混合液回流至缺氧池，以保證缺氧池有足夠的硝酸鹽。
缺氧池一般采用上流式污泥床反應(yīng)器的形式，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為2—4小時(shí)，池底為污泥床，污泥床厚度通?？刂圃趌一1．2m之間，進(jìn)水系統(tǒng)可采用脈沖進(jìn)水中阻力布水系統(tǒng)，底部設(shè)布水管，運(yùn)行時(shí)污泥呈懸浮狀態(tài)。污泥床平均濃度為30—359／L，污泥負(fù)荷為O．30—0．35kgBOD，（kgMLSs·d），污水中DO濃度小于0．2m∥Lo

好氧池是利用污水中的好氧微生物在有游離氧（分子氧）存在的條件下，消化、降解污水中的有機(jī)物，使其穩(wěn)定化、無(wú)害化的處理裝置。好氧池一般為接觸氧化池的形式，池內(nèi)設(shè)置有填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒(méi)全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。微生物一部分以生物膜的形式固著于填料表面，一部分則以絮狀懸浮于水中，因此它兼有生物濾池和活性污泥法的特點(diǎn)。接觸氧化池中微生物所需的氧通常由人工曝氣供給。