小型MBR膜污水處理系統(tǒng)
生物曝氣流化床技術(shù)是介于生物接觸氧化工藝和生物曝氣濾池工藝的一種新的水處理工藝，它吸取了生物接觸氧化工藝和生物曝氣濾池的優(yōu)點(diǎn)，具有出水水質(zhì)好、生物量大、處理負(fù)荷高、脫氮除磷效果好、無(wú)須反沖洗等優(yōu)點(diǎn)。目前，它已經(jīng)開(kāi)始在城市污水處理、小區(qū)生活污水處理、工業(yè)廢水處理、微污染源水預(yù)處理、城市污水二級(jí)出水回用處理等方面。
國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀及動(dòng)態(tài)
現(xiàn)在生物接觸氧化工藝已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水處理中的各個(gè)方面，可以說(shuō)是已經(jīng)比較成熟的工藝。而生物曝氣濾池工藝是近年來(lái)我國(guó)比較成功從國(guó)外引用并迅速推廣的一種新型污水處理工藝。
隨著以上兩種工藝在我國(guó)的推廣和應(yīng)用，國(guó)內(nèi)各大高校和科研機(jī)構(gòu)、環(huán)保公司開(kāi)始了生物曝氣流化池工藝的研究。其中清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)在這一方面進(jìn)行了比較深入的研究，開(kāi)始在一些工程中應(yīng)用，并取得了較好的處理效果。其它一些科研機(jī)構(gòu)也對(duì)此工藝進(jìn)行可行性研究，也有不少成功的實(shí)例。 我們公司是國(guó)內(nèi)早從事生物曝氣流化池工藝研究的環(huán)保專(zhuān)業(yè)廠家。根據(jù)本工藝的特點(diǎn)，LT型流化生物填料。我公司現(xiàn)在已經(jīng)將本工藝成功應(yīng)用于小區(qū)生活污水處理、工業(yè)廢水處理、微污染源水預(yù)處理等工程中，現(xiàn)在正在致力于將生物曝氣流化床工藝應(yīng)用于老污水處理廠曝氣池改造(北京市高碑店污水處理廠)、城市污水處理廠中水回用研究等項(xiàng)目。
生物曝氣流化池技術(shù)的特點(diǎn)及能解決的關(guān)鍵問(wèn)題
生物曝氣流化池的技術(shù)特點(diǎn)
與其它好氧水處理工藝相比，生物曝氣流化池工藝有以下技術(shù)特點(diǎn)：
① 生物量大。采用了新型的填料——LT型生物流化填料。這種新型填料具有比表面積大、掛膜容易、生物膜更新快等優(yōu)點(diǎn)。由于具有較大的比表面積和掛膜容易等特點(diǎn)，因而生物量大，生物量可以達(dá)到10-20g/L以上，比普通活性污泥法高出5倍以上，同接觸氧化工藝相當(dāng);而且由于生物膜更新比較快，因而微生物具有較高的活性，大大提高了處理效率和污水處理效果。
② 傳質(zhì)效率高。由于本工藝的特點(diǎn)，填料在池中一直處于流化狀態(tài)，由于空氣攪動(dòng)使整個(gè)反應(yīng)池內(nèi)污水和填料充分接觸，生物膜和水流之間產(chǎn)生較大的相對(duì)流速，加快了細(xì)菌表面的介質(zhì)更新，增強(qiáng)了傳質(zhì)效果，加快了生物代謝速度。而接觸氧化工藝由于填料是固定的，在池中出現(xiàn)了曝氣區(qū)和非曝氣區(qū)，因而降低了容積負(fù)荷。
③ 充氧效率高。由于填料在水中一直呈流化狀態(tài)，填料不斷的與氣泡進(jìn)行接觸并不斷切割，因而其充氧效率高，動(dòng)力效率在3kg/(kw.h)以上，相比其它工藝提高30%，充氧效率的提高有利于加快有機(jī)物的氧化速度。
④ 具有較高的污染物處理負(fù)荷。在污水處理工藝中，其BOD負(fù)荷可以達(dá)到5-6kg/(m3填料。d);如果要進(jìn)行脫氮除磷處理，BOD負(fù)荷可以降低到1-3kg/(m3填料。d)。
⑤ 脫氮效果好。由于填料表面含有較多的硝化菌和反硝化菌，因而本工藝具有良好的脫氮效果。如果配合A2/O工藝，其脫氮除磷效果更佳。
⑥ 出水效果好而且穩(wěn)定，特別適用于城鎮(zhèn)污水二級(jí)出水的回用水處理工藝過(guò)程中。配合接觸沉淀工藝，其出水COD可以降低到50mg/l以下，BOD5可以降低到5mg/l以下，SS可以降低到5mg/l以下，氨氮可以降低到5mg/l以下，*可以滿足《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ/T 48-1999)的限值要求。如果應(yīng)用于冷卻水的回用，可以作為生物處理預(yù)處理階段，后續(xù)增加混凝—過(guò)濾—消毒等工藝階段。
⑦ 在應(yīng)用方面。同接觸氧化工藝相比，省卻了填料框架，填料投加方便;同曝氣生物濾池相比，不用進(jìn)行反沖洗，降低了投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用，運(yùn)行連續(xù)穩(wěn)定。
能夠解決的關(guān)鍵問(wèn)題 在現(xiàn)在的城鎮(zhèn)污水回用技術(shù)研究過(guò)程中，一般較多采用的是直接將二級(jí)出水進(jìn)行物化處理，即加藥、混凝、過(guò)濾、消毒等工藝。在這套工藝中，由于二級(jí)出水中有機(jī)污染物濃度依然比較高，因而需要消耗大量的絮凝劑和消毒劑，而且產(chǎn)生了大量的化學(xué)污泥，造成了二次污染;同時(shí)操作復(fù)雜，特別是加藥程序比較難以控制。如果城鎮(zhèn)污水廠沒(méi)有進(jìn)行脫氮除磷處理，還要面臨一個(gè)脫氮除磷的問(wèn)題。如果采用生物曝氣流化池工藝+物化處理的工藝，可以解決以下幾個(gè)難題：
① 保證了出水的穩(wěn)定性和出水質(zhì)量。配合接觸沉淀工藝，生物曝氣流化池出水COD可以降低到50mg/l以下，BOD5可以降低到5mg/l以下，SS可以降低到5mg/l以下，氨氮可以降低到5mg/l以下，再經(jīng)過(guò)消毒工藝*可以滿足《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ/T 48-1999)的限值要求，也就是說(shuō)不需要后續(xù)的物化處理即可達(dá)到生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可以直接應(yīng)用于城市綠化、沖廁、洗車(chē)、掃除等。
② 減少了投藥量。由于以上原因，可以大大降低混凝劑的投加量，降低了運(yùn)行成本。
③ 減少了污泥量的排放。由于本工藝中產(chǎn)生的剩余污泥非常少，所以大大降低了污泥量的排放，降低了處理成本。
④ 能夠有效的進(jìn)行除磷脫氮處理。配合A2/O工藝，可以進(jìn)行有效的進(jìn)行脫氮除磷。
生物曝氣流化池技術(shù)與其他技術(shù)效果對(duì)比
現(xiàn)在將生物曝氣流化池技術(shù)與活性污泥工藝、生物接觸氧化工藝、曝氣生物濾池的處理效果做一下對(duì)比。項(xiàng)目生物曝氣流化池活性污泥工藝接觸氧化工藝曝氣生物濾池出水水質(zhì)SS濃度和BOD濃度小于10mg/l，TKN小于15mg/l，COD小于50mg/lSS濃度小于30mg/l，若要達(dá)到15mg/l，需深度處理。
小型MBR膜污水處理系統(tǒng)SBR法
SBR法是序批式活性污泥法的簡(jiǎn)稱(chēng)，反應(yīng)池是序批式活性污泥法的主體構(gòu)筑物。反應(yīng)和排水等工序都是在污水的反應(yīng)池中完成的，該方法大大簡(jiǎn)化了處理過(guò)程。近年來(lái)序批式活性污泥法不斷改進(jìn)和完善，得到了廣泛的推廣，是目前采用較多的污水處理工藝。
序批式活性污泥法的工藝在空間上是混合的，推流式的時(shí)間模式，其生化反應(yīng)速度較高。序批式活性污泥法的工藝流程很簡(jiǎn)單，而且相對(duì)于其它方法構(gòu)筑物少，造價(jià)低，運(yùn)行費(fèi)用和管理費(fèi)用低。采用靜止沉淀的方法，就可以得到很好的分離效果，且出水的水質(zhì)較高。序批式活性污泥法的運(yùn)行方式比較靈活，可以有多種處理工藝路線。通過(guò)同一種反應(yīng)器，只要改變運(yùn)行的工藝參數(shù)，序批式活性污泥法就可以處理不同性質(zhì)的廢水。
因?yàn)樵c反應(yīng)器是隔離的，即進(jìn)水水質(zhì)的變化不會(huì)對(duì)反應(yīng)器有任何影響，所以序批式活性污泥法工藝的耐沖擊負(fù)荷能力高。而且間歇進(jìn)水和排放只占反應(yīng)器的2/3左右，這種操作方式起到了一定的稀釋作用，進(jìn)一步提高了工藝的耐受能力。
序批式活性污泥法的特點(diǎn)是：反應(yīng)中底物濃度較大、比增長(zhǎng)速率大和泥齡短。因此該方法可以控制絲狀菌的繁殖。
污水深度處理工藝1、物理化學(xué)法
物理化學(xué)方法是通過(guò)機(jī)械截流、化學(xué)沉淀、化學(xué)氧化、離子交換等原理將污染物從水中去除。
①機(jī)械截流。簡(jiǎn)單的機(jī)械截流方法是過(guò)濾,單純的過(guò)濾通常采用石英砂為濾料,對(duì)懸浮物及膠體有較好的去除,出水的濁度、SS通常較低,對(duì)COD及色度也有一定效果。
②化學(xué)沉淀?；炷恋砉に囀俏鬯疃忍幚碇谐Ｓ玫墓に?我國(guó)大多數(shù)污水廠在深度處理工藝中均采用此方法。向水中投加化學(xué)藥劑,藥劑水解后與污染物相互作用,通過(guò)混凝過(guò)程形成大顆粒絮體,通過(guò)沉淀或氣浮得到分離。混凝沉淀工藝經(jīng)濟(jì)、成熟,但處理效果受水質(zhì)改變影響較大(藻類(lèi)、Ph、水溫等),且對(duì)水質(zhì)要求較高時(shí),該工藝則無(wú)法滿足處理效果。
③化學(xué)氧化。化學(xué)氧化是各種氧化技術(shù)的基礎(chǔ),它是使用化學(xué)氧化劑將污染物氧化成微毒、無(wú)害的物質(zhì)或轉(zhuǎn)化成易處理的形態(tài)。常用的化學(xué)氧化劑包括H2O2、O3、ClO2、K2MnO4、K2FeO4等。O3是一種強(qiáng)氧化劑,幾乎可以與元素周期表中除鉑、金、銥、氟以外的所有元素反應(yīng),特別是在酸性溶液中,其標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位Eo=2.107V僅次于氟,具有*氧化能力。
④離子交換:離子交換樹(shù)脂已在不同領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。離子交換法是利用樹(shù)脂的特點(diǎn)將水中的污染物質(zhì)通過(guò)曠或OH-的交換吸附在樹(shù)脂上,達(dá)到對(duì)污染物的去除目的。
污水深度處理工藝2、生物方法
利用微生物自身可對(duì)有機(jī)物、含氮化合物、含磷化合物等物質(zhì)進(jìn)行分解吸收來(lái)產(chǎn)生能量及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的特性,培養(yǎng)出某些特定的微生物,利用它們的這種特點(diǎn)處理污水中的污染物質(zhì),達(dá)到對(duì)水質(zhì)凈化的目的。生物處理法一般運(yùn)行費(fèi)用較低,生物培養(yǎng)馴化成熟后,通常無(wú)需人工強(qiáng)化,在其自身生長(zhǎng)的過(guò)程中就可將水中的污染物質(zhì)去除,流程簡(jiǎn)單、易于管理。生物處理法包括好氧處理和厭氧處理兩大類(lèi)。生物膜法是與活性污泥法并類(lèi)的好氧生物處理方法,具有處理效率高、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便等特點(diǎn),在污水處理中發(fā)揮著重要的作用。曝氣生物濾池是近年來(lái)得到廣泛研究的新型生物處理技術(shù),具有處理效率高、占地面積小、基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、管理方便和抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等特點(diǎn),可以用于SS、有機(jī)物和氨氮的去除、反硝化脫氮等污水的二、三級(jí)處理,在污水的深度處理及資源回用中具有良好的發(fā)展和應(yīng)用潛力。
污水深度處理工藝3、物理化學(xué)與生物組合方法
由于污水廠生物二級(jí)出水中有的污染物含量仍然很高、成分也比較復(fù)雜,因此在深度處理的過(guò)程中,無(wú)論是單獨(dú)物化法,還是單獨(dú)生物法都很難使出水達(dá)到國(guó)家回用水標(biāo)準(zhǔn),一般單獨(dú)工藝受沖擊負(fù)荷能力差,有時(shí)為了使出水水質(zhì)提高,成本甚至?xí)黾訋妆?。組合工藝則不僅可充分利用各工藝自身的優(yōu)點(diǎn),而且能發(fā)揮不同工藝協(xié)同合作,達(dá)到處理目的,可節(jié)省運(yùn)行成本?；炷恋砉に嚺c曝氣生物濾池工藝組合,在混凝沉淀階段可將SS、有機(jī)物去除一部分,減少了SS對(duì)曝氣生物濾池的堵塞,提高反沖洗周期時(shí)間,減低濾池的負(fù)荷,增加濾池的工作效率,改善出水水質(zhì),并且由于兩極屏障,混凝沉淀無(wú)需將污水直接處理達(dá)標(biāo),可減少混凝劑的投量節(jié)省藥劑費(fèi)用。
氧化工藝與曝氣生物濾池工藝組合,前階段工藝?yán)醚趸詮?qiáng)的氧化劑改善水質(zhì)的結(jié)構(gòu),將不利于生物利用的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為有利于生物利用的小分子有機(jī)物,有助于加強(qiáng)下一階段的生物處理,處理的效果和運(yùn)行成本遠(yuǎn)優(yōu)于兩種工藝單獨(dú)處理之和。選擇不同的氧化劑處理效果也會(huì)有較大差異,主要是由于氧化劑的氧化強(qiáng)度不同,對(duì)水中污染物的結(jié)構(gòu)改變影響不同,對(duì)深度處理的改善程度也就不同。
