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小型MBR膜生活污水處理設(shè)備

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小型MBR膜生活污水處理設(shè)備

生物膜結(jié)構(gòu)及處理污水的原理
生物膜法是模擬了自然界中土壤自凈的一種污水處理法,它使微生物群體附著于固體填料的表面,形成生物膜。當(dāng)廢水流經(jīng)新設(shè)置的濾料表面,游離態(tài)的微生物及懸浮物通過吸附作用附著在濾料表面,構(gòu)成了生物膜。隨著污水的流入,微生物不斷生長繁殖從而使生物膜逐步增厚,經(jīng)過10~30d左右,就可形成成熟的工作正常的生物膜。生物膜一般呈蓬松的絮狀結(jié)構(gòu),微孔較多,表面積很大,因此具有很強(qiáng)的吸附作用,有利于微生物進(jìn)一步對這些被吸附的有機(jī)物的分解和利用。當(dāng)生物膜增厚到一定程度,將受到水力的流涮作用而發(fā)生剝落。適當(dāng)?shù)膭兟淇墒股锬さ玫礁?。生物膜的外表層的微生物一般為好氣菌,因而稱好氣層。內(nèi)層因受氧擴(kuò)散的影響而供氧不足,因而使厭氧菌大量繁殖形成厭氧層。


生物膜微生物以吸附和沉積于膜上的有機(jī)物為營養(yǎng)物質(zhì),將一部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化為細(xì)胞物質(zhì)進(jìn)行繁殖生長,成為生物膜中新的活性物質(zhì),另一部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化為排泄物,在轉(zhuǎn)化過程中釋放能量,滿足微生物生長的需要。增殖的生物膜脫落后進(jìn)入廢水,在二次沉淀池中被截留下來,成為污泥。如果有機(jī)物負(fù)荷比較高,生物膜對吸附的有機(jī)物來不及氧化分解時(shí),能形成不穩(wěn)定的污泥,這類污泥需要進(jìn)行再處理[7]。
污水處理中活性污泥法與生物膜法的比較
活性污泥法與生物膜法具有不同的工藝特點(diǎn)
固著于固體表面上的生物膜對廢水水質(zhì)、水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性,操作穩(wěn)定性好;而活性污泥法常用于特定水質(zhì)、低濃度的污水處理,而且污水中含有足夠的可溶性、易分解的有機(jī)物,但處理廢水中的膠狀污染物較為理想。

小型MBR膜生活污水處理設(shè)備生物膜法不會發(fā)生污泥膨脹,產(chǎn)生的污泥量少,運(yùn)行管理較方便,且節(jié)能,易于維護(hù)管理,動力費(fèi)用低;而活性污泥法在步中要攪動,導(dǎo)致曝氣池會產(chǎn)生大量泡沫,污泥膨脹,而且還需要空氣壓縮、攪動、污泥回流等耗費(fèi)動力設(shè)備的過程,所以在動力方面則花費(fèi)較大。
活性污泥法需要人為地從空氣壓縮機(jī)站送入壓縮空氣,通過鋪設(shè)在曝氣池底部的空氣擴(kuò)散裝置,以細(xì)小氣泡的形式進(jìn)入污水中;生物膜法則采用自然通風(fēng)供氧。
活性污泥法對污水的沖擊負(fù)荷比較敏感;生物膜法有一定的抗沖擊負(fù)荷能力。
活性污泥法污水與污泥一直處在接觸混合狀態(tài),而且是絮凝狀態(tài),導(dǎo)致污泥沉降性能較差,有時(shí)會出現(xiàn)污泥上浮;生物膜法的污泥沉降性能良好,宜于固液分離。
活性污泥法需要水溫在15~20℃;生物膜法在低水溫條件下能保持一定的凈化功能。
活性污泥法具有很好的脫氮除磷功能,生物膜法則具有較好的硝化與脫氮功能。
生物膜法有膜,有固體濾料存在,時(shí)間長了就存在污水腐蝕問題,而活性污泥法就不存在此問題。


活性污泥法與生物膜法中的生物相不同
生物膜法參與凈化反應(yīng)微生物多樣化,生物的食物鏈長;而活性污泥法則相對較少,但微生物和污水中的物質(zhì)也可以形成相對復(fù)雜的生物鏈。
由于微生物附著于固體表面,即使增殖速度慢的微生物也能生長繁殖。而在活性污泥法中,世代期比停留時(shí)間長的微生物被排出曝氣池,因此,生物膜中的生物相更為豐富,且沿水流方向膜中生物種群具有一定分布。
在,有機(jī)物代謝較多的轉(zhuǎn)移為能量,合成新細(xì)胞即剩余污泥量較少;經(jīng)過沉淀濃縮的污泥從沉淀池底部排出,其中大部分作為接種污泥回流至曝氣池,以保證曝氣池內(nèi)的懸浮固體濃度和微生物濃度都是同營養(yǎng)級的微生物,而且污染物在很大程度上從污水中轉(zhuǎn)移到了這些剩余污泥中,所以活性污泥法的剩余污泥量則較多。
活性污泥中的微生物可事先人為培養(yǎng)控制其生長,運(yùn)行靈活性較強(qiáng)。生物膜法中的微生物難以人為控制,運(yùn)行靈活性較差。

小型MBR膜生活污水處理設(shè)備有機(jī)廢水的生物技術(shù)有兩種方法,一是活性污泥法,二是生物膜法。活性污泥法屬于懸浮生物處理系統(tǒng),其優(yōu)點(diǎn)是曝氣池內(nèi)微生物、各環(huán)境要素分布均勻,傳質(zhì)效率較高,而且投資省。但是,該工藝的主要問題是:首先,排泥量大,泥齡較短,不能滿足硝化的要求,進(jìn)而不能實(shí)現(xiàn)脫氮;其次,容積負(fù)荷低,造成處理效率低和占地面積大;第三,容易誘發(fā)絲狀菌膨脹等。生物膜法屬于生物附著污水處理系統(tǒng),其利用生物填料來固定微生物。與活性污泥技術(shù)相比,生物膜法的主要優(yōu)點(diǎn)有:較長的污泥齡,適于世代周期較長的硝化菌的生長;溶解氧在生物膜上的梯度分布,為不同的微生物生態(tài)結(jié)構(gòu)和代謝提供了條件;污水處理效率高、占地面積相對較小、抗沖擊性強(qiáng)等,因此,適合處理工業(yè)廢水。但是,生物膜法的主要缺點(diǎn)是微生物與各類底物之間的傳質(zhì)效率較低,表現(xiàn)為:(1)生物填料容易在曝氣池內(nèi)形成擁堵、結(jié)團(tuán)或溝流,傳質(zhì)不均勻,直接降低生物膜法的效率;(2)反應(yīng)器內(nèi)氣液接觸時(shí)間短,氧的利用率低。
MBBR是將活性污泥法與生物膜技術(shù)耦合形成的新工藝,是將生物膜技術(shù)以活性污泥的方式運(yùn)行的廢水處理工藝。該技術(shù)在發(fā)揮了活性污泥法的高傳質(zhì)效率和生物膜法的高硝化效率的同時(shí),有效克服了兩者存在的問題。成為新興的廢水處理工藝。

(2)技術(shù)原理
MBBR工藝特征是在生物曝氣池中填入可移動的生物載體。微生物在載體上掛膜和沉積,形成懸浮微生物、掛膜微生物和載體構(gòu)架內(nèi)沉積的微生物等不同狀態(tài)的微生物,構(gòu)成脫碳、硝化、反硝化微生物的生態(tài)結(jié)構(gòu),完成COD凈化、氨的轉(zhuǎn)化和脫氮等功能。同時(shí),由于掛膜微生物保持了長的泥齡(SRT),對難降解性有機(jī)物表現(xiàn)出良好的分解能力。
(3)技術(shù)特點(diǎn)
MBBR具有如下技術(shù)特點(diǎn):
① MBBR載體采用PE或PP經(jīng)適當(dāng)配方改性制成,具有良好的親水性,密度接近1g/cm3,保證了載體具有很好的掛膜能力和在水中良好的移動性。而且,特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使各種功能微生物形成良好的生態(tài)分布和較高的生物量,實(shí)現(xiàn)的COD凈化、氨的轉(zhuǎn)化和脫氮等。處理水符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)一級A。
② 在生物曝氣池中移動的載體對氣泡有切割作用。切割的氣泡有利于提高氧在水中的溶解。氧的利用效率比活性污泥法提高15%-20%,從而降低運(yùn)行費(fèi)用。
③ 產(chǎn)生的剩余污泥量很少。產(chǎn)生的剩余污泥量為傳統(tǒng)活性污泥法的10%-50%。
④ 具有靈活的工藝運(yùn)行方式??梢酝屏魇?、序批式等方式運(yùn)行。并方便地與其他各種單元技術(shù)連接。

占地面積小。達(dá)到相同處理效果時(shí),比傳統(tǒng)活性污泥法的占地面積小20%-30%。
VTBR生物反應(yīng)器的動力學(xué)原理為:氣液并流向上通過級生物反應(yīng)器,氣液混合物經(jīng)過下降管依次導(dǎo)入下一級反應(yīng)器,使氣體與液體在下降管中充分混合并使接觸時(shí)間大大加長,氧的傳遞效率得到提高,能耗下降,體現(xiàn)了技術(shù)經(jīng)濟(jì)的先進(jìn)性。

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