MBR地埋式生活污水處理系統(tǒng)
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水解酸化工藝與單獨的厭氧或好氧工藝相比,具有以下特點:
1.由于在厭氧階段可大幅度地去除廢水中懸浮物或有機物,其后續(xù)好氧處理工藝的污泥量可得到有效地減少,從而設(shè)備容積也可縮小。有報道,在實踐中,厭氧-好氧工藝的總?cè)莘e不到單獨好氧工藝的一半;
2.厭氧工藝的產(chǎn)泥量遠(yuǎn)低于好氧工藝(僅為好氧工藝的1/10～1/6),并已高度礦化,易于處理。同時其后續(xù)的好氧處理所產(chǎn)生的剩余污泥必要時可回流至厭氧段,以增加厭氧段的污泥濃度同時減少污泥的處理量;
3.厭氧工藝可對進水負(fù)荷的變化起緩沖作用,從而為好氧處理創(chuàng)造較為穩(wěn)定的進水條件;
4.厭氧處理運行費用低,且其對廢水中有機物的去除亦可節(jié)省好氧段的需氧量,從而節(jié)省整體工藝的運行費用;
5.重要的是當(dāng)將厭氧控制在水解酸化階段時,可為好氧工藝提供優(yōu)良的進水水質(zhì)(即提高廢水的可生化性)條件,提高好氧處理的效能,同時可利用產(chǎn)酸菌種類多、生長快及對環(huán)境條件適應(yīng)性強的特點,以利于運行條件的控制和縮小處理設(shè)施的容積。
活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法?；钚晕勰喾ㄊ窍驈U水中連續(xù)通入空氣，經(jīng)一定時間后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團為主的微生物群，具有很強的吸附與氧化有機物的能力。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有機污染物。然后使污泥與水分離，大部分污泥再回流到曝氣池，多余部分則排出活性污泥系統(tǒng)。
影響活性污泥過程工作效率(處理效率和經(jīng)濟效益)的主要因素是處理方法的選擇與曝氣池和沉淀池的設(shè)計及運行。
基本組成
① 曝氣池：反應(yīng)主體② 二沉池：
1)進行泥水分離，保證出水水質(zhì);
2)保證回流污泥，維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度。
③ 回流系統(tǒng)：
1)維持曝氣池的污泥濃度;
2)改變回流比，改變曝氣池的運行工況。
④剩余污泥排放系統(tǒng)：
1)是去除有機物的途徑之一;
2)維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
⑤供氧系統(tǒng):主要由供氧曝氣風(fēng)機和曝氣器構(gòu)成向曝氣池內(nèi)提供足夠的溶解氧.
曝氣池 是所有活性污泥法的心臟，其作用是攪拌混合液使泥、水充分接觸和向微生物供氧。攪拌有兩種方式，一種是使同時進曝氣池的泥和水充分混合并一直保持到流出池子，而不和已在池中的混合液相混以免發(fā)生短路現(xiàn)象。曝氣池采用長條形就是以保證同時入池的泥和水都同時出池,使同時入池的廢水有相同的曝氣時間。另一種攪拌方式是使進入池子的泥和水立即與全池的混合液充分混合，達到混合液的水質(zhì)均勻,有可能使微生物的生長處在*的生活環(huán)境中,使過程處在的條件下運行。還有一種環(huán)形曝氣長槽，深度較淺，混合液在槽中以較高的流速回流。這種曝氣槽的曝氣時間接近24小時，特稱氧化槽或氧化溝。實際上是延時曝氣活性污泥法的一種曝氣池。
除按要求設(shè)計幾何形狀外，曝氣方法和設(shè)備也是很重要的。曝氣方法有氣泡曝氣法(又稱鼓風(fēng)曝氣法)和表面曝氣法(也稱機械曝氣法)兩種。20世紀(jì)70年代末問世的深井曝氣也是一種氣泡曝氣，以增加氣泡與混合液的接觸時間來提高曝氣效率。
在表面曝氣法中借設(shè)在液面的曝氣器使池液回流，并使液面劇烈波動與空氣密切接觸交換氣體。曝氣器一般是各種立式葉輪，也有采用臥式旋刷或旋槳的。環(huán)形曝氣槽都采用臥式曝氣器。
為加快氧的溶解，70年代開始出現(xiàn)了“純氧”曝氣，以含氧濃度*的空氣替代一般空氣。大多采用表面曝氣法。
運行主要是活性污泥量和供氧量的控制，曝氣池的活性污泥濃度(稱混合液懸浮固體)，是可以調(diào)節(jié)的，也就是活性污泥量和負(fù)荷率是可以調(diào)節(jié)的，運行時應(yīng)根據(jù)具體情況注意調(diào)節(jié)。活性污泥法污水廠容易出現(xiàn)污泥膨脹，即污泥含水量*，不易沉降。這將造成污泥隨水流出沉淀池，破壞水質(zhì)，同時，污泥的流失使曝氣池中污泥減少，整個過程逐漸失效。在發(fā)現(xiàn)污泥有膨脹趨勢時，應(yīng)即分析原因，采取措施。
曝氣生化系統(tǒng)主要是在有氧的情況下，廢水中的有機物通過活性污泥中的微生物吸附、氧化、還原過程，把復(fù)雜的大分子有機物氧化分解為簡單的無機物，從而達到凈化廢水的目的。
1.根據(jù)具體情況調(diào)整曝氣量，通過控制各閥門，調(diào)整進氣量。
2.曝氣池應(yīng)通過調(diào)整污泥負(fù)荷、污泥泥齡或污泥濃度等方式進行工藝控制。
3.曝氣池出口處的溶解氧宜為2mg/L。
4.應(yīng)經(jīng)常觀察活性污泥生物相、上清液透明度、污泥顏色、狀態(tài)、氣味等，并定時測試和計算反映污泥特性的有關(guān)項目。
5.因水溫、水質(zhì)或曝氣池運行方式的變化而在沉淀池引起的污泥膨脹、污泥上浮等不正常現(xiàn)象，應(yīng)分析原因，并針對具體情況，調(diào)整系統(tǒng)運行工況，采取適當(dāng)措施恢復(fù)正常。
6.當(dāng)曝氣池水溫低時，應(yīng)采取適當(dāng)延長曝氣時間、提高污泥濃度、增加泥齡或其它方法，保證污水的處理效果。曝氣池水溫不能高于38℃，過高時，應(yīng)在采取降溫措施后，方可繼續(xù)進水！
7.曝氣池產(chǎn)生泡沫和浮渣時，應(yīng)根據(jù)泡沫顏色分析原因，采取相應(yīng)措施恢復(fù)正常。視情況開啟消泡水泵，撒淋消泡劑。
8.根據(jù)污泥情況向生化池內(nèi)加營養(yǎng)劑，一般按BOD5：N：P＝100：5：1比例投加營養(yǎng)源。N源為尿素，P源為磷酸鈉或磷酸氫二鈉。
MBR是將生物降解作用與膜的分離技術(shù)結(jié)合而成的一種新型的污水處理與回用工藝。膜生物反應(yīng)器（MBR）是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)臺的新型水處理技術(shù)，以膜組件取代二沉池在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設(shè)施占地，并通過保持低污泥負(fù)荷減少污泥量。80年代以來，該技術(shù)愈來愈受到重視，成為水處理技術(shù)研究的一個熱點。
原理
HH-MBR反應(yīng)器主要由膜組件和膜生物反應(yīng)器兩部分構(gòu)成。MBR技術(shù)用超濾或微濾膜分離技術(shù)取代傳統(tǒng)的活性污泥法的二沉池和常規(guī)過濾單元，使水力停留時間（HRT）和泥齡（SRT）*分離，這樣大量的微生物（活性污泥）在生物反應(yīng)器內(nèi)與基質(zhì)（廢水中的可降解有機物等）充分接觸，通過氧化分解作用進行新陳代謝以維持自身的生長、繁殖.使有機污染物降解。膜組件通過機械篩分、截留等作用對廢水和污泥混合液進行固液分離。大分子物質(zhì)等被濃縮后返回生物反應(yīng)器，從而避免了微生物的流失。
生物處理系統(tǒng)和膜分離組件的有機結(jié)合，不僅提高了系統(tǒng)的出水水質(zhì)和運行的穩(wěn)定程度，還延長了難降解大分子物質(zhì)在生物反應(yīng)器中的水力停留時間，加強了系統(tǒng)對難降解物質(zhì)的去除效果。由于出水懸浮物和濁度接近于零，并可截留大腸桿菌等生物性污染物，處理后出水可直接回用，特別適合于中水回用處理,是二十一世紀(jì)高科技在水處理中的應(yīng)用熱點。
工藝特點
1．水力停留時間短，污泥停留時間長；
2．微生物濃度可提高2-3倍以上，生化效率高，剩余污泥少，排泥周期長；
3．可處理氨氮濃度較高的廢水；
4．大幅度減少了占地面積，節(jié)約了土建投資；
5．出水水質(zhì)好，可達到《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》及回用的要求，避免了水資源的浪費；
間歇曝氣工藝
AB工藝改造為方便的方法, 是將B段改造為連續(xù)進水間歇曝氣。連續(xù)流間歇曝氣工藝是在對傳統(tǒng)活性污泥法的改造中發(fā)展起來的。該工藝在反應(yīng)池中實行間歇曝氣, 并連續(xù)進出水。曝氣期完成有機物和氨氮的氧化及微生物吸磷, 停氣期完成反硝化及釋磷。間歇曝氣工藝的顯著特點是流程簡單, 系統(tǒng)脫氮除磷過程在同一反應(yīng)池內(nèi)即可完。采用該工藝在對污水處理廠改造時, 原有設(shè)施可不作更動, 只需定時供氣、停氣, 或數(shù)組曝氣池通過閥門的切換交替輪流供氣, 即可達到去除CODCr、BOD5、SS等常規(guī)指標(biāo), 并增加脫氮除磷功能的目的。因此在污水廠改造時十分便利。
A2/O工藝及其改良工藝
AB工藝改造的另一種常見方法是將B段改造為A2 /O工藝或其他改良工藝。A2 /O工藝是一種傳統(tǒng)的脫氮除磷工藝, 在國內(nèi)應(yīng)用十分廣泛, 有大量的工程實例供借鑒。因此將在AB工藝改造時, 將其改造為A2 /O工藝是一種較為合理的選擇。
泰安市污水處理廠在原有AB工藝的基礎(chǔ)上, 保留A 段, 將B段改造為A2 /O, 形成A+ A2 /O 工藝; 在運行中當(dāng)進水負(fù)荷高時開A段, 按A+ A2 /O工藝運行; 進水負(fù)荷低時則超越A段, 按A2 /O工藝運行, 充分考慮不同負(fù)荷時對系統(tǒng)的影響。但在實際運行中, 該水廠的脫氮除磷效果并不理想, TP去除率為77% , TN去除僅為率為32% , 其原因主要是由于原水中BOD5 含量過低, 僅為130mg/L 左右, 不足以同時兼顧脫氮與除磷, 另外由于排泥量過大使得泥齡相對變短, 對除磷有利,硝化能力卻大大下降?？梢? 當(dāng)原水碳源不足時采用A2 /O工藝作為AB工藝改造方案并不理想。
MBR地埋式生活污水處理系統(tǒng)曝氣生物濾池具有以下幾個特點：
曝氣生物濾池的主要特點是采用粒徑較小的粒狀材料作為濾料，濾料浸沒在水中，利用鼓風(fēng)機曝氣供氧。濾料層起兩方面作用，一是作為微生物的載體，與一般的生物濾池相比，由于具有更大的比表面積，污水與生物膜實際接觸的時間長，可使生化反應(yīng)進行得更*，二是可作為過濾介質(zhì)，截留進水中的懸浮固體和新形成的生物固體，從而省去其他生物處理法中的二次沉淀池，取得出水；
在生曝氣物濾池中可以生長許多不同性質(zhì)的菌群。在距進水端較近的濾層中，污水中的有機物含量較高，各種異養(yǎng)菌占優(yōu)勢，主要是去除BOD；在距出水口較近的濾料層中，污水中的有機物含量已經(jīng)很低，自養(yǎng)型的硝化菌將占優(yōu)勢，可進行氨氮的硝化反應(yīng)。硝化菌存在于生物膜內(nèi)側(cè)，在濾料上有很強的附著力，一旦形成，不易*脫落，故曝氣生物濾池具有很強的硝化去除氨氮的能力。
采用氣水平行上流，使得氣水進行*的均分，防止了氣泡在濾料層中凝結(jié)和氣堵現(xiàn)象，且濾料層對氣泡的切割作用使氣泡在濾料層中的停留時間延長，使氧的利用率高，能耗低；
上向流形成了對工藝有好處的半柱推條件，即使采用高過濾速度和負(fù)荷，仍能保證BAF工藝的持久穩(wěn)定性和有效性。
采用氣水平行上向流，使空間過濾能被更好的運用，空氣能將固體物質(zhì)帶入濾床深處，在濾池中能保持高負(fù)荷均勻的固體物質(zhì)，從而延長了反沖洗周期，減少了清洗時水、氣用量。
BAF具有生化處理和過濾的雙重功能，可以同步去除污水的有機物、氮磷和懸浮物的優(yōu)點。
水解（酸化）工藝屬于升流式厭氧污泥床反應(yīng)器的改進型，適用于處理低濃度的城市污水,它的水力停留時間為3～4小時，能在常溫下正常運行，不產(chǎn)生沼氣，流程簡化，并在基本不需要能耗的條件下對有機物進行降解，降低了造價和運行費用。
水解池內(nèi)分污泥床區(qū)和清水層區(qū)，待處理污水以及濾池反沖洗時脫落的剩余微生物膜由反應(yīng)器底部進入池內(nèi)，并通過帶反射板的布水器與污泥床快速而均勻地混合。污泥床較厚，類似于過濾層，從而將進水中的顆粒物質(zhì)與膠體物質(zhì)迅速截留和吸附。
