MBR膜一體化生活污水處理裝置
在生物法中,有活性污泥法和生物濾池兩大類,生物濾池的處理效率不高,衛(wèi)生條件較差,我國只有少數(shù)幾座生物濾池城市污水處理廠,而活性污泥法占絕大多數(shù)。
活性污泥法有很多種型式,使用廣泛的主要有三類:①傳統(tǒng)活性污泥法和它的改進型A/O、A2/O工藝,②氧化溝,③SBR工藝。
傳統(tǒng)活性污泥法是應用早的工藝,它去除有機物的效率很高,在處理過程中產生的污泥采用厭氧消化方式進行穩(wěn)定處理,對消除污水和污泥的污染很有效,而且能耗和運行費用都比較低,因而得到廣泛應用。近20年來,水體富營養(yǎng)化的危害越來越嚴重,去除氮、磷列入了污水處理的目標,于是出現(xiàn)了活性污泥法的改進型A/O法和A2/O法。A/O法有兩種,一種是用于除磷的厭氧—好氧工藝,一種是用于脫氮的缺氧—好氧工藝;A2/O法則是既脫氮又除磷的工藝。
氧化溝是活性污泥法的一種變型,在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)活性污泥法,是一種首尾相接的循環(huán)流,通常采用延時曝氣,在污水凈化的同時污泥得到穩(wěn)定。它不設初沉池和污泥消化池,處理設施大大簡化。氧化溝具有傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)點,去除有機物的效率很高,也具有脫氮的功能。如果在溝前增設厭氧池,還可同時除磷。氧化溝這種、簡單的特點,使它在中小型城市污水處理廠中得到廣泛應用。

SBR是序批式活性污泥法,它的基本特征是在一個反應池中完成污水的生化反應、沉淀、排水、排泥,不僅省去了初沉池和污泥消化池,還省去了二沉池和回流污泥泵房,處理設施比氧化溝還要簡單,而且處理效果好,有的SBR工藝還具有很強的脫氮除磷功能。SBR工藝對自控要求高,過去自控設備不過關,這種工藝無法推廣,近年來自控技術和儀表應用于污水處理已經過關,我國昆明第三、第四污水廠采用SBR工藝已成功運行數(shù)年,因而SBR工藝得到大力推廣,成為業(yè)內人士十分關注的一種工藝。
優(yōu)點
(1)能充分利用地形,結構簡單,建設費用低。
采用污水處理穩(wěn)定塘系統(tǒng),可以利用荒廢的河道、沼澤地、峽谷、廢棄的水庫等地段建設結構簡單,大都以土石結構為主,在建設土地具有施工周期短,易于施工和基建費低等優(yōu)點。污水處理與利用生態(tài)工程的基建投資約為相同規(guī)模常規(guī)污水處理廠的1/3-1/2。
(2)可實現(xiàn)污水資源化和污水回收及再用,實現(xiàn)水循環(huán),既節(jié)省了水資源,又獲得了經濟收益。
穩(wěn)定塘處理后的污水,可用于農業(yè)灌溉,也可在處理后的污水中進行水生植物和水產的養(yǎng)殖。將污水中的有機物轉化為水生作物、魚、水禽等物質,提供給人們使用或其他用途。如果考慮綜合利用的收入,可能到達收支平衡,甚至有所盈余。
(3)處理能耗低,運行維護方便,成本低。
風能是穩(wěn)定塘的重要輔助能源之一,經過適當?shù)脑O計,可在穩(wěn)定塘中實現(xiàn)風能的自然曝氣充氧,從而達到節(jié)省電能降低處理能耗的目的。此外,在穩(wěn)定塘中無需復雜的機械設備和裝置,這使穩(wěn)定塘的運行更能穩(wěn)定并保持良好的處理效果,而且其運行費用僅為常規(guī)污水處理廠的1/5-1/3。
(4)美化環(huán)境,形成生態(tài)景觀。
將凈化后的污水引入人工湖中,用作景觀和游覽的水源。由此形成的處理與利用生態(tài)系統(tǒng)不僅將成為有效的污水處理設施,而且將成為現(xiàn)代化生態(tài)農業(yè)基地和游覽的勝地。

(5)污泥產量少。
穩(wěn)定塘污水處理技術的另一個優(yōu)點就是產生污泥量小,僅為活性污泥法所產生污泥量的1/10,前端處理系統(tǒng)中產生的污泥可以送至該生態(tài)系統(tǒng)中的藕塘或蘆葦塘或附近的農田,作為有機肥加以使用和消耗。前端帶有雁洋塘或堿性塘的塘系統(tǒng)通過其底部的污泥發(fā)酵坑使污泥發(fā)生酸化、水解和甲烷發(fā)酵,從而使有機固體顆粒轉化為液體或氣體,可以實現(xiàn)污泥等*。
(6)能承受污水水量大范圍的波動,其適應能力和抗沖擊和能力強。
我國許多城市其污水BOD濃度很小,低于100mg/L,是活性污泥法尤其時候氧化溝無法正常運行,而穩(wěn)定塘不僅能夠有效的處理高濃度有機物水,也可以處理低濃度污水。
MBR膜一體化生活污水處理裝置生物膜法又稱固定膜法。是與活性污泥法并列的一類廢水好氧生物處理技術,是一種固定膜法,是土壤自凈過程的人工化和強化。主要去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機污染物。
生物膜法是利用附著生長于某些固體物表面的微生物(即生物膜)進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態(tài)系統(tǒng),其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為厭氧層、好氧層、附著水層、運動水層。
生物膜法的原理是,生物膜首先吸附附著水層有機物,由好氧層的好氧菌將其分解,再進入?yún)挌鈱舆M行厭氧分解,流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜,如此往復以達到凈化污水的目的。
廢水中微生物沿固體(可稱載體)表面生長的生物處理方法的統(tǒng)稱。因微生物群體沿固體表面生長成粘膜狀,故名。廢水和生物膜接觸時,污染物從水中轉移到膜上,從而得到處理。其基本機理見水的生物處理法。
生物膜法的典型流程中的生物器可以是生物濾池、生物轉盤、曝氣生物濾池或厭氧生物濾池。前三種用于需氧生物處理過程,后一種用于厭氧過程。早出現(xiàn)的生物膜法生物器是間歇砂濾池和接觸濾池(滿盛碎塊的水池)。它們的運行都是間歇的,過濾-休閑或充水-接觸-放水-休閑,構成一個工作周期。它們是污水灌溉的發(fā)展,是以土壤自凈現(xiàn)象為基礎的。接著就出現(xiàn)了連續(xù)運行的生物濾池。新型塑料問世后,又有了新的發(fā)展。
生物膜法生物濾池
生物膜法中常用的一種生物器。使用的生物載體是小塊料(如碎石塊、塑料填料)或塑料型塊,堆放或疊放成濾床,故常稱濾料。與水處理中的一般濾池不同,生物濾池的濾床暴露在空氣中,廢水灑到濾床上。布水器有多種形式,有固定式的,有移動式的?;剞D式布水器使用廣。
它以兩根或多根對稱布置的水平穿孔管為主體,能繞池心旋轉。穿孔管貼近濾床表面,水從孔中流出。布水器的工作是連續(xù)的,但對局部床面的施水是間歇的,這承繼了污水灌溉間歇灌水的概念。濾床的下面有用磚或特制陶塊、混凝土塊鋪成的集水層。再下面是池底。集水層和池外相通,既排水又通風。
工作時,廢水沿載體表面從上向下流過濾床,和生長在載體表面上的大量微生物和附著水密切接觸進行物質交換。污染物進入生物膜,代謝產物進入水流。出水并帶有剝落的生物膜碎屑,需用沉淀池分離。生物膜所需要的溶解氧直接或通過水流從空氣中取得。在普通生物濾池中,生物粘膜層較厚,貼近載體的部分常處在無氧狀態(tài)。
濾床的深度和濾率、濾料有關。碎石濾床的深度在一個相當長的時間內大多采用1.8~2米左右。深度如果提高,濾床表層容易堵塞積水。濾率在1~4左右,如果提高床面也容易積水。首先突破的是濾率的提高。
水力負荷率(即濾率)提高到8~10以上時,水流的沖刷作用使生物膜不致堵塞濾床,而且有機物負荷率,可從0.2左右提高到1以上。為了滿足水力負荷率的要求,來水常用回流稀釋。為了穩(wěn)定處理效率,可采用兩級串聯(lián)。
這種流程革新、負荷率提高、構造不變的生物濾池稱高負荷率生物濾池。繼而發(fā)現(xiàn),濾床深度從2米左右提高到8米以上時,通風改善,即使水力負荷率提高,濾床也不再堵塞,濾池工作良好,同時有機物負荷率也可以提高到1左右。
因為這種濾池的平面直徑一般為池高的1/6~1/8左右,外形像塔,故稱塔式濾池。自塑料型塊問世后,通風、堵塞等不再成為問題,濾床深度和濾率可根據(jù)需要進行設計。