廁所污水處理裝置
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序批式反應(yīng)器（SBR）作為一種改良型的活性污泥處理工藝，利用時(shí)間上的推流代替空間上的推流，即以時(shí)間換空間的概念。該工藝集進(jìn)水、厭氧、好氧、沉淀于一池，不但可以為實(shí)現(xiàn)生物脫氮除磷提供條件，還可以靈活變換運(yùn)行方式以適應(yīng)不同類(lèi)型污水的處理要求，便于自動(dòng)控制等。將SBR與MBR相結(jié)合形成的SBR-MBR工藝，除了具有一般MBR的優(yōu)點(diǎn)外，對(duì)于膜組件本身和SBR工藝兩種程序運(yùn)行都互有幫助。由于膜組件的截留過(guò)濾作用，反應(yīng)中的微生物能大限度地增長(zhǎng)，利于世代時(shí)間較長(zhǎng)的硝化及亞硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，因此，污泥的生物活性高，吸附和降解有機(jī)物的能力較強(qiáng)，同時(shí)也具有較好的硝化能力。此外，SBR式的工作方式為除磷菌的生長(zhǎng)創(chuàng)造了條件，同時(shí)也滿(mǎn)足了脫氮的需要，使得單一反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)同時(shí)高效去除氮磷及有機(jī)物成為可能。與傳統(tǒng)SBR系統(tǒng)相比，SBR-MBR在反應(yīng)階段利用膜分離排水，可以減少傳統(tǒng)SBR的循環(huán)時(shí)間；同時(shí)，序批式的運(yùn)行方式可以延緩膜污染。
A2O-MBR工藝
傳統(tǒng)的生物脫氮工藝通常采用前置反硝化或后置反硝化來(lái)實(shí)現(xiàn)氮的去除，而設(shè)置了厭氧、缺氧和好氧反應(yīng)器的A2O工藝則可以實(shí)現(xiàn)同步除碳和脫氮除磷功能。由A2O工藝與膜分離技術(shù)結(jié)合而成的具有同步脫氮除磷功能的A2O-MBR工藝，可進(jìn)一步拓展MBR的應(yīng)用范疇。在該工藝中設(shè)置有兩段回流，一段是膜池的混合液回流至缺氧池實(shí)現(xiàn)反硝化脫氮，另一段是缺氧池的混合液回流至厭氧池，實(shí)現(xiàn)厭氧釋磷。A2O-MBR工藝中高濃度的MLSS、獨(dú)立控制的水力停留時(shí)間和污泥停留時(shí)間、回流比及污泥負(fù)荷率等都會(huì)產(chǎn)生與傳統(tǒng)A2O工藝不同的影響，具有較好的脫氮除磷效率。
3A-MBR工藝
3A-MBR是依據(jù)生物脫氮除磷機(jī)理，結(jié)合膜生物反應(yīng)器技術(shù)特點(diǎn)而形成的具有高效脫氮除磷性能的新型污水處理工藝。其基本原理是，膜生物反應(yīng)器內(nèi)的高濃度硝化液和高濃度活性污泥經(jīng)過(guò)回流系統(tǒng)形成良好的缺氧、厭氧條件，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效脫氮除磷。該工藝的內(nèi)部流程依次是第缺氧池、厭氧池、第二缺氧池、好氧池和膜池，膜池混合液分別回流至第缺氧池和第二缺氧池。第缺氧池利用進(jìn)水碳源和回流硝化液進(jìn)行快速反硝化，接著混合液進(jìn)入?yún)捬醭剡M(jìn)行厭氧釋磷，減少了硝酸鹽對(duì)釋磷的影響，第二缺氧池再利用污水中剩余的碳源和回流的硝化液進(jìn)一步反硝化脫氮，好氧池內(nèi)同步發(fā)生有機(jī)物降解、好氧釋磷和好氧硝化等多種反應(yīng)，*去除污水中的污染物，混合液再a經(jīng)膜過(guò)濾出水，實(shí)現(xiàn)了對(duì)污水中有機(jī)物和氮磷的去除。3A-MBR工藝合理地組合了有機(jī)物降解和脫氮除磷等各處理單元，協(xié)調(diào)了各種生物降解功能的發(fā)揮，達(dá)到了同步去除各污染指標(biāo)的目的，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
A2O/A-MBR工藝
A2O/A-MBR工藝是一種強(qiáng)化內(nèi)源反硝化的新型工藝，該工藝?yán)肕BR內(nèi)高濃度活性污泥和生物多樣性來(lái)強(qiáng)化脫氮除磷效果，工藝流程依次為厭氧、缺氧、好氧、缺氧和膜池。該工藝在普通A2O工藝后再設(shè)一級(jí)缺氧池，在利用進(jìn)水快速碳源完成生物除磷和脫氮后，再利用第二缺氧池進(jìn)行內(nèi)源反硝化，進(jìn)一步去除TN，之后，再利用膜池的好氧曝氣作用保障出水。A2O/A-MBR工藝是針對(duì)進(jìn)水碳源不足，而同時(shí)又有較高脫氮要求的污水處理項(xiàng)目所開(kāi)發(fā)，也是強(qiáng)化脫氮的MBR脫氮處磷工藝。
A(2A)O-MBR工藝
A(2A)O-MBR工藝是兩段缺氧A2O工藝與MBR工藝的結(jié)合，其特點(diǎn)是在傳統(tǒng)的A2O工藝中設(shè)置了兩段缺氧區(qū)（缺氧區(qū)Ⅰ和缺氧區(qū)Ⅱ），在第缺氧區(qū)內(nèi)從好氧區(qū)回流的NO3-*被還原，實(shí)現(xiàn)*反硝化；而在第二缺氧區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)內(nèi)源反硝化，節(jié)省外加碳源的投加。生物反硝化需要有機(jī)碳源作為電子供體，用于產(chǎn)能和細(xì)胞合成。生物脫氮所用碳源一般有3類(lèi)：原水碳源、外加碳源和內(nèi)源碳源。利用原水碳源的前置反硝化工藝一般總氮去除率不高，如果要進(jìn)一步提高脫氮效率，則需要外加碳源進(jìn)行反硝化。
有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)污泥中含有的碳水化合物(50.2%)、蛋白質(zhì)(26.7%)、脂肪(20.0%)均屬于慢速可生物降解碳源，如果將這些物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解碳源用于脫氮系統(tǒng)，則可大大提高污水的生物脫氮效率，同時(shí)避免了外加碳源，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用，因此具有很高的價(jià)值。A(2A)OMBR工藝生物池兩段缺氧的設(shè)計(jì)正是借鑒了這個(gè)原理。
厭氧生物處理是在厭氧條件下，形成了厭氧微生物所需要的營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件，利用這類(lèi)微生物分解廢水中的有機(jī)物并產(chǎn)生甲烷和二氧化碳的過(guò)程。
高分子有機(jī)物的厭氧降解過(guò)程可以被分為四個(gè)階段：水解階段、發(fā)酵(或酸化)階段、產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。
（1）水解階段水解可定義為復(fù)雜的非溶解性的聚合物被轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的溶解性單體或二聚體的過(guò)程。
（2）發(fā)酵（或酸化）階段發(fā)酵可定義為有機(jī)物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過(guò)程，在此過(guò)程中溶解性有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物，因此這一過(guò)程也稱(chēng)為酸化。
（3）產(chǎn)乙酸階段在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下，上一階段的產(chǎn)物被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細(xì)胞物質(zhì)。
（4）甲烷階段這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。
酸化池中的反應(yīng)是厭氧反應(yīng)中的一段。
厭氧池是指沒(méi)有溶解氧，也沒(méi)有硝酸鹽的反應(yīng)池。缺氧池是指沒(méi)有溶解氧但有硝酸鹽的反應(yīng)池。
酸化池---水解、酸化、產(chǎn)乙酸，限制甲烷化，有pH值降低現(xiàn)象。工藝簡(jiǎn)單，易控制操作，可去除部分COD。目的提高可生化性；
厭氧池---水解、酸化、產(chǎn)乙酸、甲烷化同步進(jìn)行。需要調(diào)節(jié)pH，不易操作控制，去除大部分COD。目的是去除COD。
曝氣膜-生物反應(yīng)器
曝氣膜-生物反應(yīng)器早見(jiàn)于Cote.P等1988年報(bào)道，采用透氣性致密膜(如硅橡膠膜)或微孔膜(如疏水性聚合膜)，以板式或中空纖維式組件，在保持氣體分壓低于泡點(diǎn)( Bubble Point )情況下，可實(shí)現(xiàn)向生物反應(yīng)器的無(wú)泡曝氣。該工藝的特點(diǎn)是提高了接觸時(shí)間和傳氧效率，有利于曝氣工藝的控制，不受傳統(tǒng)曝氣中氣泡大小和停留時(shí)間的因素的影響。
萃取膜-生物反應(yīng)器
萃取膜-生物反應(yīng)器又稱(chēng)為EMBR。因?yàn)楦咚釅A度或?qū)ι镉卸疚镔|(zhì)的存在，某些工業(yè)廢水不宜采用與微生物直接接觸的方法處理;當(dāng)廢水中含揮發(fā)性有毒物質(zhì)時(shí)，若采用傳統(tǒng)的好氧生物處理過(guò)程，污染物容易隨曝氣氣流揮發(fā)，發(fā)生氣提現(xiàn)象，不僅處理效果很不穩(wěn)定，還會(huì)造成大氣污染。為了解決這些技術(shù)難題，英國(guó)學(xué)者 Livingston 研究開(kāi)發(fā)了 EMB 。
廁所污水處理裝置廢水與活性污泥被膜隔開(kāi)來(lái)，廢水在膜內(nèi)流動(dòng)，而含某種專(zhuān)性細(xì)菌的活性污泥在膜外流動(dòng)，廢水與微生物不直接接觸，有機(jī)污染物可以選擇性透過(guò)膜被另一側(cè)的微生物降解。由于萃取膜兩側(cè)的生物反應(yīng)器單元和廢水循環(huán)單元是各自獨(dú)立，各單元水流相互影響不大，生物反應(yīng)器中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和微生物生存條件不受廢水水質(zhì)的影響，使水處理效果穩(wěn)定。系統(tǒng)的運(yùn)行條件如 HRT 和 SRT 可分別控制在*的范圍，維持大的污染物降解速率。
固液分離型膜-生物反應(yīng)器
固液分離型膜-生物反應(yīng)器是在水處理領(lǐng)域中研究得深入的一類(lèi)膜-生物反應(yīng)器，是一種用膜分離過(guò)程取代傳統(tǒng)活性污泥法中二次沉淀池的水處理技術(shù)。
在傳統(tǒng)的廢水生物處理技術(shù)中，泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的，其分離效率依賴(lài)于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分離效率越高。而污泥的沉降性取決于曝氣池的運(yùn)行狀況，改善污泥沉降性必須嚴(yán)格控制曝氣池的操作條件，這限制了該方法的適用范圍。由于二沉池固液分離的要求，曝氣池的污泥不能維持較高濃度，一般在1.5~3.5g/L 左右，從而限制了生化反應(yīng)速率。水力停留時(shí)間(HRT )與污泥齡(SRT )相互依賴(lài)，提高容積負(fù)荷與降低污泥負(fù)荷往往形成矛盾。系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中還產(chǎn)生了大量的剩余污泥，其處置費(fèi)用占污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用的25% ～40% 。傳統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)還容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，出水中含有懸浮固體，出水水質(zhì)惡化。針對(duì)上述問(wèn)題， MBR 將分離工程中的膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)廢水生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合，大大提高了固液分離效率，并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中*菌 ( 特別是優(yōu)勢(shì)菌群 ) 的出現(xiàn)，提高了生化反應(yīng)速率。同時(shí)，通過(guò)降低 F/M 比減少剩余污泥產(chǎn)生量(甚至為零)，從而基本解決了傳統(tǒng)活性污泥法存在的許多突出問(wèn)題。
根據(jù)膜組件和生物反應(yīng)器的組合方式，又可將膜 - 生物反應(yīng)器 分為分置式、一體式以及復(fù)合式三種基本類(lèi)型。以下討論的均為固液分離型膜 - 生物反應(yīng)器。
