30t/d一體化污水處理設(shè)備
膜—生物反應(yīng)器（MBR），是膜分離與生物處理技術(shù)組合而成的污水生物處理新工藝，這種反應(yīng)器綜合了膜處理技術(shù)和生物處理技術(shù)帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)，它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子物質(zhì)截留住，省掉二沉池，截留的活性污泥混合液中微生物絮體和較大分子有機(jī)物，停留在生物反應(yīng)器內(nèi)，使生物反應(yīng)器內(nèi)獲得高生物濃度，并延長(zhǎng)有機(jī)固體停留時(shí)間，因此，膜—生物反應(yīng)器工藝通過膜分離技術(shù)大大強(qiáng)化了生物反應(yīng)器的功能。另外，MBR占地面積小，幾乎不排剩余污泥，具有較高的抗沖擊能力。
污水首先經(jīng)過粗格柵、去除較大漂浮物和顆粒后，流入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水量、均化水質(zhì)后通過污水提升泵進(jìn)入兼氧池，利用缺氧微生物的降解將污水中較難分解的有機(jī)高分子污染物分解有機(jī)物小分子物質(zhì)，MBR膜池低部的底部泥水混合物回流至缺氧池進(jìn)行反硝化處理，其依靠原水中的含碳有機(jī)物，利用缺氧微生物的反硝化作用將氨氮轉(zhuǎn)為為氮?dú)?。缺氧池?nèi)混合液自流至好氧膜池，利用好氧微生物的聚磷作用將磷從污水中分離出來(lái)，再經(jīng)膜的過濾作用實(shí)現(xiàn)泥水混合物的固液分離，從而達(dá)到去除有機(jī)物、實(shí)現(xiàn)脫氮除磷的目的MBR膜的特點(diǎn)：
1）由于膜的分離作用，分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)沉淀池，經(jīng)處理后的生活污水，濁度都很低，大部分細(xì)菌、病毒被截留
2）由于很長(zhǎng)，生物反應(yīng)器又起到了“污泥硝化池”的作用，從而顯著減少污泥產(chǎn)量，剩余污泥產(chǎn)量低，污泥處理費(fèi)用低
3）由于膜的截留作用防止了硝化細(xì)菌的流失，給生物反應(yīng)器內(nèi)的增殖緩慢的硝化細(xì)菌的保持高濃度創(chuàng)造了有利的條件，從而大大提高了硝化效率MBR膜的缺點(diǎn)：
投資大，膜組件的造價(jià)高，導(dǎo)致工程的投資比常規(guī)處理方法增加約30％－50％；高強(qiáng)度曝氣，及為減輕膜污染需增大流速泥水分離的膜驅(qū)動(dòng)壓力大導(dǎo)致能耗高；膜組件一般使用壽命在5年左右，到期需更換，導(dǎo)致運(yùn)行成本高.
活性污泥法在污水處理中的作用
活性污泥法是去除有機(jī)污染物有效的方法之一，目前國(guó)內(nèi)外95%以上的城市污水處理和50%左右的工業(yè)廢水處理都采用活性污泥法。具有很強(qiáng)的凈化功能，去除BOD(生化需氧量)及混合液中活性污泥濃度的效率高，均可達(dá)到95%以上。適合于各種有機(jī)廢水，大中小型污水處理廠，高中低負(fù)荷。由于是依靠微生物處理，運(yùn)行費(fèi)用較低?？蓪?shí)現(xiàn)生物脫氮除磷[2]。
活性污泥及活性污泥法的概念
向生活污水中注入空氣進(jìn)行曝氣，并持續(xù)一段時(shí)間后，污水中即生成一種絮凝體，是一種黃褐色的絮絨顆粒狀，主要是有大量繁殖的微生物群體構(gòu)成，它易于沉淀分離，并使污水得到澄清，這就是活性污泥。利用污水中的有機(jī)質(zhì)為基質(zhì)，在DO(溶氧)存在的條件下，即人工充氧條件下，對(duì)污水和各種微生物群體進(jìn)行連續(xù)混合培養(yǎng)，形成活性污泥。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(jī)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)。該方法的運(yùn)行條件要求具有良好的活性污泥和充足的氧，具有較大的比表面積20~100cm2/mL，99%以上含水率。
活性污泥法處理污水的原理及流程
活性污泥法的基本原理：向生活污水中不斷注入空氣，維持水中足夠的溶解氧，一段時(shí)間后污水中形成一種絮凝體—活性污泥，其由大量繁殖的微生物構(gòu)成，易于沉淀分離，使污水澄清?；钚晕勰喾ň褪且詰腋≡谒械幕钚晕勰酁橹黧w，在微生物生長(zhǎng)有利的環(huán)境條件下和污水充分接觸，使污水凈化。其主要構(gòu)筑物是曝氣池和二次沉淀池。需處理的污水和回流性污泥一起進(jìn)入曝氣池，成為懸浮混合液，沿曝氣池注入壓縮空氣曝氣，使污水與活性污泥充分混合，并供給混合液足夠的溶解氧。這時(shí)污水中的有機(jī)物被活性污泥中的好氧微生物分解，然后混合液進(jìn)入二沉池，活性污泥與水澄清分離，部分活性污泥回到曝氣池，繼續(xù)進(jìn)行凈化過程，澄清的水排放。由于處理過程中活性污泥不斷增長(zhǎng)，部分剩余污泥從系統(tǒng)中排出，以維持系統(tǒng)穩(wěn)定。
生物膜法處理污水
生物膜法處理污水的發(fā)展進(jìn)程
生物膜法是一種古老又在不斷發(fā)展中的處理技術(shù)，年德國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)生物過濾作用，1865-1893年英國(guó)將污水噴灑在粗濾料上，作為膜生物反應(yīng)器的生物濾池問世，20世紀(jì)二三十年代建造了許多生物膜反應(yīng)器，四五十年代生物濾池逐漸被活性污泥取代的趨勢(shì)，70年代新的反應(yīng)器以*的優(yōu)勢(shì)受關(guān)注。
生物膜法的概念
生物膜法模擬了自然界中土壤自凈的一種污水處理法，使游離態(tài)的微型動(dòng)物，通過吸附作用附著在濾料或某些載體上，如天然材料(如卵石)、合成材料(如纖維)，在那里生長(zhǎng)繁育，并形成膜狀生物污泥生物膜。污水與生物膜接觸，污水中的有機(jī)污染物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為生物膜生的微生物所攝取，污水得到凈化，微生物自身也得到繁殖增殖。生物膜表面積增大，可為微生物提供較大的附著表面，有利于加強(qiáng)對(duì)污染物的降解。
生物膜法中的微生物
生物膜中微生物群體包括好氧菌、厭氧菌和兼性菌，其中有真菌、藻類、原生菌以及蚊蠅的幼蟲等較高等的動(dòng)物，在生物濾池中兼性菌常占優(yōu)勢(shì)。無(wú)色桿菌屬、假單孢菌屬、產(chǎn)黃菌屬以及產(chǎn)堿桿菌屬等是生物膜中常見的細(xì)菌。在生物黏層內(nèi)，微生物生長(zhǎng)條件差，常會(huì)出現(xiàn)絲狀浮游球衣細(xì)菌和白硫菌屬，在濾池較低部位還存在著硝化菌，如亞硝化單孢菌屬和硝化菌屬。若生物濾池中pH值較低，則真菌起到重要的作用。在濾池頂部有陽(yáng)光照射處常有藻類生物。藻類一般不直接參與廢物降解，只是通過光合作用向生物膜提供氧，但若太多則會(huì)堵塞濾池，不利于操作。在生物膜濾池中原生動(dòng)物和一些較高等的動(dòng)物均以細(xì)菌為食物，它們起著控制細(xì)菌群體數(shù)量的作用，能促使細(xì)菌群體以較高速率產(chǎn)生新細(xì)胞，有利于污水凈化。
生物膜法基本特征
在污水處理構(gòu)筑物內(nèi)設(shè)置微生物生長(zhǎng)聚集的載體（一般稱填料），在充氧的條件下，微生物在填料表面聚附著形成生物膜，經(jīng)過充氧(充氧裝置由水處理曝氣風(fēng)機(jī)及曝氣器組成)的污水以一定的流速流過填料時(shí)，生物膜中的微生物吸收分解水中的有機(jī)物，使污水得到凈化，同時(shí)微生物也得到增殖，生物膜隨之增厚。當(dāng)生物膜增長(zhǎng)到一定厚度時(shí)，向生物膜內(nèi)部擴(kuò)散的氧受到限制，其表面仍是好氧狀態(tài)，而內(nèi)層則會(huì)呈缺氧甚至厭氧狀態(tài)，并終導(dǎo)致生物膜的脫落。隨后，填料表面還會(huì)繼續(xù)生長(zhǎng)新的生物膜，周而復(fù)始，使生物膜法污水得到凈化。
30t/d一體化污水處理設(shè)備微生物在填料表面聚附著形成生物膜后，由于生物膜的吸附作用，其表面存在一層薄薄的水層，水層中的有機(jī)物已經(jīng)被生物膜氧化分解，故水層中的有機(jī)物濃度濃度比進(jìn)水要低得多，當(dāng)廢水從生物膜表面流過時(shí)，有機(jī)物就會(huì)從運(yùn)動(dòng)著的廢水中轉(zhuǎn)移到附著在生物膜表面的水層中去，并進(jìn)一步被生物膜所吸附，同時(shí)，空氣中的氧也經(jīng)過廢水而進(jìn)入生物膜水層并向內(nèi)部轉(zhuǎn)移。
生物膜上的微生物在有溶解氧的條件下對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解和機(jī)體本身進(jìn)行新陳代謝，因此產(chǎn)生的二氧化碳等無(wú)機(jī)物又沿著相反的方向，即從生物膜經(jīng)過附著水層轉(zhuǎn)移到流動(dòng)的廢水中或空氣中去。這樣一來(lái)，出水的有機(jī)物含量減少，廢水得到了凈化。
在小規(guī)模分散型污水處理中大量使用生物膜污水處理工藝，比使用活性污泥工藝更有優(yōu)勢(shì)，具體體現(xiàn)在：①微生物相方面，各種生物膜工藝中參與凈化反應(yīng)的微生物多樣化，微生物的食物鏈較長(zhǎng)，世代時(shí)間較長(zhǎng)的微生物易于存活，在分段運(yùn)行中每段都能夠形成優(yōu)勢(shì)菌種;②在處理工藝上，各種生物膜工藝對(duì)水質(zhì)水量變化均有較強(qiáng)的適應(yīng)性，污泥沉降性能良好、易于固液分離，能夠處理低濃度的污水，易于維護(hù)、節(jié)能。
初期的吸附去除階段
在該階段,污水和污泥在剛開始接觸的5～10min內(nèi)就出現(xiàn)了很高的BOD去除率,通常30min內(nèi)完成污水中的有機(jī)物被大量去除,這主要是由于活性污泥的物理吸附和生物吸附作用共同作用的結(jié)果.
活性污泥法初期的吸附去除的主要特點(diǎn)包括以下幾點(diǎn):
a.初期的吸附去除完成時(shí)間短,去除量大;
b.去除的有機(jī)物對(duì)象主要是膠體和懸浮性有機(jī)物;
c.活性污泥的性質(zhì)與初期的吸附去除關(guān)系密切,一般處于內(nèi)源呼吸期的活性污泥微生物吸附能力強(qiáng),而氧化過度的活性污泥微生物初期吸附的效果不好;
d.初期吸附有機(jī)物的效果與生物反應(yīng)池的混合及傳質(zhì)效果密切相關(guān);e.被吸附的有機(jī)物沒有從根本上被礦化,通過數(shù)小時(shí)的曝氣后,在胞外酶的作用下,被分解為小分子有機(jī)物后才可能被微生物酶轉(zhuǎn)化.
②代謝階段
活性污泥吸附了污水中呈非溶解狀態(tài)的大分子有機(jī)物后,被微生物的胞外酶分解成小分子的溶解性有機(jī)物,與污水中溶解性的有機(jī)物一起進(jìn)入微生物細(xì)胞內(nèi)被降解和轉(zhuǎn)化,一部分有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行分解代謝,氧化為二氧化碳和水,并獲得合成新細(xì)胞所需的能量,另一部分物質(zhì)進(jìn)行合成代謝,形成新的細(xì)胞物質(zhì).
③活性污泥絮體的分離沉淀
無(wú)分解還是代謝,都能去除有機(jī)污染物,但是產(chǎn)物卻不同,分解代謝的產(chǎn)物是二氧化碳和水,而合成代謝的產(chǎn)物則是新的細(xì)胞,并以剩余污泥的方式排出活性污泥系統(tǒng).
沉淀是混合液中固相活性污泥顆粒同廢水分離的過程.固液分離的好壞,直接影響出水水質(zhì).如果處理水挾帶生物體,出水BOD和SS將增大.所以,活性污泥法的處理效率,同其他生物處理方法一樣,應(yīng)包括二次沉淀池的效率,即用曝氣池及二沉池的總效率表示,除了重力沉淀外,也可用氣浮法進(jìn)行固液分離。
AAO工藝介紹
AA/O工藝是將厭/好氧除磷系統(tǒng)和缺氧/好氧脫氮系統(tǒng)相結(jié)合而成，是生物脫氮除磷的基礎(chǔ)工藝，常規(guī)工藝在去除有機(jī)污染物的同時(shí)，具有一定脫氮除磷效果，可同時(shí)去除水中的BOD5、氮和磷。
污水與從沉淀池回流的污泥首先進(jìn)入?yún)捬醭?，在此污泥中的聚磷菌利用原污水中的溶解態(tài)有機(jī)物進(jìn)行厭氧釋磷；然后與好氧末端回流的混合液一起進(jìn)入缺氧池，在此污泥中的反硝化菌利用剩余的有機(jī)物和回流的硝酸鹽進(jìn)行反硝化作用脫氮；脫氮反應(yīng)完成后，進(jìn)入好氧池，在此污泥中的硝化菌進(jìn)行硝化作用將廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽,同時(shí)聚磷菌進(jìn)行好氧吸磷，剩余的有機(jī)物也在此被好氧細(xì)菌氧化，后經(jīng)沉淀池進(jìn)行泥水分離，出水排放，沉淀的污泥部分返回厭氧池，部分以富磷剩余污泥排出。
