美麗鄉(xiāng)村地埋式生活污水處理設(shè)備
MBBR工藝概述
MBBR全稱是Moving Bed Biofilm Reactor，又稱移動床生物膜反應(yīng)器。是一種、經(jīng)濟(jì)的污水處理技術(shù)，工藝流程簡單，操作方便快捷，可以在不加大反應(yīng)器容積的前提下對現(xiàn)存的污水處理系統(tǒng)進(jìn)行改造，比較適用于中小城市的生活污水和工業(yè)廢水的處理。
MBBR技術(shù)基本原理是生物膜法，既有活性污泥法的優(yōu)勢，又克服了傳統(tǒng)污水處理方法的劣勢和固定生物膜法存在的缺陷。MBBR選用了一種新型的生物填料，這種填料的比重與水相似，只要輕輕攪拌即可隨著水分的流動而自由運(yùn)動。反應(yīng)器內(nèi)的懸浮生物填料隨著空氣的氧化，填料的外表面和內(nèi)表面會形成一層生物膜，該系統(tǒng)改變了微生物的生存環(huán)境，由原來的液、氣兩相環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)楣?、液、氣三相環(huán)境，使污水處理池形成一個復(fù)合的生物系統(tǒng)，為微生物活動提供了良好的外部條件，使微生物作用強(qiáng)烈，微生物量也大大增加，從而達(dá)到凈化污水的目的。
MBBR工藝的特點
1.填料載體特殊
MBBR選用的生物填料顆粒小，比表面積大，吸納的污染物多，容積負(fù)荷高，材料緊湊，節(jié)省空間資源，因此可以在不增加原有容積空間的基礎(chǔ)上，提高污水處理系統(tǒng)的處理能力，強(qiáng)化污水處理的效果，且填料的選擇為強(qiáng)度高，使用周期長，耐磨損的新型填料。填料需要有較強(qiáng)的親水性和生物親和性，比如海藻酸鈣、羥基磷灰石以及瓊脂糖等生物親和性高的物質(zhì)，較強(qiáng)的親和性比較容易被微生物附著，從而使水中雜質(zhì)被其降解吸收。
2.系統(tǒng)靈活，性能穩(wěn)定
MBBR技術(shù)的抗沖性較強(qiáng)，性能穩(wěn)定，運(yùn)行結(jié)果可靠性高。由于比表面積大，吸附性強(qiáng)，污水處理池得到充分的利用，基本可以做到360度*運(yùn)轉(zhuǎn)。據(jù)MBBR生物膜的生物活性和水利特征研究結(jié)果表示，MBBR移動床生物膜反應(yīng)器在長深比為0.5左右的時候，填料在反應(yīng)器內(nèi)自由均勻移動的可能性zui高，進(jìn)而能充分混合，填料堆積的現(xiàn)象比較少。
MBBR工藝的應(yīng)用
1.MBBR在污水處理廠升級中的應(yīng)用
MBBR基本杜絕了傳統(tǒng)處理技術(shù)中出現(xiàn)的污泥膨脹問題，且實現(xiàn)了增加消化作用和延長泥齡的目的。MBBR基本實現(xiàn)反消化細(xì)菌和消化細(xì)菌的生長空間相對獨(dú)立，不互相影響，極大程度優(yōu)化了這兩種生物菌種的生存環(huán)境，兩種反應(yīng)同時存在于MBBR工藝中，使其具有強(qiáng)大的脫氮除磷能力。污水廠的升級改造方案中很多都用到了這種技術(shù)。以保定市銀定莊污水處理廠的升級改造為例，該廠處理規(guī)模為8萬m3/d，于2010年開始進(jìn)行升級，將水質(zhì)由原來的二級排放標(biāo)準(zhǔn)提高到一級A標(biāo)準(zhǔn)，在一級B階段的改造過程中，采用了MBBR工藝，在污水池中投入了生物載體填料(直徑25mm，長度10mm，密度0.96kg/L，采用小圓柱型高密度聚氯乙烯填料)，單池投加1500m3的流動性生物載體填料，約為好氧池溶劑的30%，且增設(shè)了缺氧池(每座厭氧池新增容積約500m3，相應(yīng)配置一臺攪拌器)和后置缺氧池，該升級過程成本低，耗時短，三個月便完成了升級，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，且根據(jù)后期調(diào)查結(jié)果顯示，該污水處理廠在升級之后，總氮去除率提高了30% ，氨氮去除率提高了40%，達(dá)到了預(yù)期提升水質(zhì)的效果。
2.MBBR在制藥污水處理裝置中的應(yīng)用
藥廠產(chǎn)生的廢水是污水的一大重要源頭，且該種廢水含有的化學(xué)物質(zhì)較多，是一種不太容易處理的污水。以浙江某藥廠為例，設(shè)有濃廢池處理池和稀廢池處理池，容積均為1000m3。近年來疾病種類增加，增大了藥物生產(chǎn)品種，急需擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，廢水的處理系統(tǒng)響應(yīng)也需要擴(kuò)大，但簡單的復(fù)制污水處理系統(tǒng)，不僅耗費(fèi)資金和物力，且占用空間大，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，選用MBBR工藝對其升級改造，預(yù)計使原有小于12000mg/L的濃廢水化學(xué)需氧量，小于200mg/L的稀廢水升級為均為600mg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)。工藝中采用生物填料作為微生物活動的重要載體，依靠曝氣池的通氣系統(tǒng)以及水流的帶動提升作用，讓生物膜系統(tǒng)處于一個流化的狀態(tài)，不添加處理池。
3.MBBR在煙草行業(yè)污水處理改造的應(yīng)用
煙草行業(yè)的污染問題一直是被社會關(guān)注的焦點問題之一，對于煙草污水的處理工藝有許多，如成本低廉的活性污泥法，適應(yīng)性強(qiáng)、管理方便的生物接觸氧化工藝，目前經(jīng)濟(jì)的MBBR工藝也成為了更多地區(qū)的選擇。煙草產(chǎn)業(yè)的廢水組成主要是除塵水、煙葉回潮廢水和鍋爐房沖渣等，污水處理的關(guān)鍵物質(zhì)是污染油類物質(zhì)和化學(xué)需氧量(COD)的增加。卷煙廠的廢水中COD含量較高，廢水可生化性能差，此外，大量的乳膠廢水、香精香料廢水、含油脂的廢水，直接進(jìn)入簡單的處理系統(tǒng)亦無法*降解廢水中的雜質(zhì)。MBBR、水解酸化、平流失氣浮聯(lián)合處理方法為煙草行業(yè)污水處理提供了一條很好的處理路徑。處理流程為：煙草廢水一機(jī)械格柵一集水水池一調(diào)節(jié)污水水池—水解酸化池一一級MBBR技術(shù)池一中部沉淀水池一二級MBBR工藝水池一二級沉淀池一平流式氣浮(PACPAM加藥)一消毒水池一按標(biāo)準(zhǔn)排放處理水。
活性污泥法處理污水：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(jìn)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(圖4),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(jìn)入池子的泥和水立即與全池的混合液充分混合，達(dá)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(yùn)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(jī)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。
美麗鄉(xiāng)村地埋式生活污水處理設(shè)備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。
活性污泥法處理污水：運(yùn)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(yùn)行時應(yīng)根據(jù)具體情況注意調(diào)節(jié)?；钚晕勰喾ㄎ鬯畯S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。
活性污泥法處理污水：運(yùn)行條件
① 廢水中含有足夠的可容性易降解有機(jī)物；② 混合液含有足夠的溶解氧；③ 活性污泥在池內(nèi)呈懸浮狀態(tài)；④ 活性污泥連續(xù)回流、及時排除剩余污泥，使混合液保持一定濃度的活性污泥；⑤ 無有毒有害的物質(zhì)流入。
活性污泥法處理污水：基本流程
典型的活性污泥法是由曝氣池、沉淀池、污泥回流系統(tǒng)和剩余污泥排除系統(tǒng)組成。
污水和回流的活性污泥一起進(jìn)入曝氣池形成混合液。從空氣壓縮機(jī)站送來的壓縮空氣，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，目的是增加污水中的溶解氧含量，還使混合液處于劇烈攪動的狀態(tài)，形懸浮狀態(tài)。溶解氧、活性污泥與污水互相混合、充分接觸，使活性污泥反應(yīng)得以正常進(jìn)行。
第yi階段，污水中的有機(jī)污染物被活性污泥顆粒吸附在菌膠團(tuán)的表面上，這是由于其巨大的比表面積和多糖類黏性物質(zhì)。同時一些大分子有機(jī)物在細(xì)菌胞外酶作用下分解為小分子有機(jī)物。
第二階段，微生物在氧氣充足的條件下，吸收這些有機(jī)物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供給自身的增殖繁衍?；钚晕勰喾磻?yīng)進(jìn)行的結(jié)果，污水中有機(jī)污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增長，污水則得以凈化處理。
經(jīng)過活性污泥凈化作用后的混合液進(jìn)入二次沉淀池，混合液中懸浮的活性污泥和其他固體物質(zhì)在這里沉淀下來與水分離，澄清后的污水作為處理水排出系統(tǒng)。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；增殖的微生物從系統(tǒng)中排出，稱為“剩余污泥”。事實上，污染物很大程度上從污水中轉(zhuǎn)移到了這些剩余污泥中。
活性污泥法處理污水的原理形象說法：微生物“吃掉”了污水中的有機(jī)物，這樣污水變成了干凈的水。它本質(zhì)上與自然界水體自凈過程相似，只是經(jīng)過人工強(qiáng)化，污水凈化的效果更好。
地埋A/O-人工濕地
地埋A/O-人工濕地技術(shù)是在常規(guī)生化處理基礎(chǔ)上增設(shè)人工濕地系統(tǒng)進(jìn)行深度處理。人工濕地系統(tǒng)是人為的在有一定長寬比和底面坡度的洼地上用土壤和填料(如礫石等) 混合組成填料床，使污水在床體的填料縫隙中流動或在床體表面流動，并在床體表面種植性能好、成活率高、抗水性強(qiáng)、生長周期長、美觀及具有經(jīng)濟(jì)價值的水生植物(如蘆葦，蒲草和美人蕉等) ，形成一個“基質(zhì)—微生物—植物”的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，并利用這種復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)*的凈化功能進(jìn)行水質(zhì)凈化。適用于地勢條件易于集水污水并能通過自流出水的且規(guī)模適中的村莊，處理規(guī)模20～200 t/天。
