膜生(shēng)物(wù)反應囂是(shì)將膜分(fēn)離技(jì)術與生(shēng)物(wù)處理(lǐ)相(xiàng)結合的(de)水(shuǐ)凈化(huà)技(jì)術,世界λ各地(dì)運行(xíng)的(de)MBR系統都(dōu)體現了(le)以下(xià)幾點優勢:
(1)固液分(fēn)離率高(gāo),出水(shuǐ)水(shuǐ)質良好(hǎo)。城(chéng)市(shì)生(shēng)活污水(shuǐ)經MRR處理(↔lǐ)後,C0D、BOD、濁度都(dōu)很(hěn)低(dī),幾乎不(bù)含SS,大(dà)部分(fēn)細菌、病毒被截留,一(yī)般無需三級處理(l↔ǐ),出水(shuǐ)水(shuǐ)質已達到(dào)或優于建設部《生(shēng)活雜用(yòng)水(shuǐ)水(shuǐ)質標準》,可(kě)直接作(zuò)為城(chéng)市(shì)園林(lín)綠化(huà)、環衛、消防等用(yòng)水(shu®ǐ)。
(2)高(gāo)效的(de)截留作(zuò)用(yòng)。MBR系統可(kě)使微(wēi)生(shēng)物(wù)完全截留在生(shēng)物(wù)♦反應器(qì)內,實現反應器(qì)水(shuǐ)力停留時間(HRT)和(hé)污泥齡(SRT)的(d₹e)完全分(fēn)離,使得(de)系統在HRT很(hěn)短(duǎn)而SRT很(hěn)長的(de)運行 (xíng)狀況成為可(kě)能(néng).從而可(kě)以延長廢水(shuǐ)中生(shēng)物(wù)難降解↑的(de)大(dà)部分(fēn)有(yǒu)機物(wù)在反應器(qì)中停留時間,增強生(shēnΩg)物(wù)處理(lǐ)的(de)效果,由于硝化(huà)系統SRT長,對世代時間較長的(de)硝化(huà)曲的(de)生(shēng)長繁殖有(y ǒu)利,因而,該系統對氮磷也(yě)有(yǒu)較好(hǎo)的(de)去(qù)除效率,同時HRT的(dεe)縮矩可(kě)降低(dī)污泥負荷(F/M),減少(shǎo)剩餘污泥排放(fàng)量,實現污泥減量化(huà),另¥外(wài)由于HRT和(hé)SRT的(de)完全分(fēn)離,易于調控,實現處理(lǐ)過程的(de)優化(huà)。
(3)耐沖擊負荷。由于反垃器(qì)內微(wēi)生(shēng)物(wù)濃度高(gāo)(2g/L甚至更高(gāo))處理(lǐ)裝置容積負荷高(gāo), (可(kě)達4-5kgC0Dcr/m3·d),在負荷波動較大(dà)的(de)情況下(xià),系統的(de)去(qù)除效果變化(huà)不(bù)÷大(dà),處理(lǐ)的(de)水(shuǐ)質穩定。(4)系統結構簡單,設備緊湊,占地(dì)面積小(xiǎo),容易操作(zuò)。
為了(le)克服活性污泥法存在的(de)問題,將MBR工(gōng)藝與活性污工(gōng)藝相(xiàng)結合,在借鑒于CASS(循環活性污泥系統)工(gōng)藝、膜生(shēng)物(wù)∞反應器(qì)工(gōng)藝和(hé)反硝化(huà)除磷工(gōng)藝思想基礎上(shàng),提出了↓(le)城(chéng)市(shì)污水(shuǐ)二級、三級處理(lǐ)同步完成的(de)設想.

(1)厭氧池
厭氧池的(de)功能(néng)主要(yào)起生(shēng)物(wù)選擇器(qì)的(de)作(zuò)用(yòng),保證聚磷菌的(de)最佳釋磷φ條件(jiàn),利用(yòng)酶的(de)快(kuài)速轉移迅速吸收并去(qù)除部分(fēn)易降解的₽(de)溶解性有(yǒu)機物(wù),由此而產生(shēng)基質積累和(hé)再生(shēng)過程,有(yǒu)利于選擇出絮凝性細菌,防止污泥✘膨脹,同時對大(dà)量的(de)污水(shuǐ)流人(rén)還可(kě)以起緩沖和(hé)調節水(shuǐ)質的(de)作(zuò)用(yòng),與傳統的(de)活性污泥工(gōng♠)藝相(xiàng)比,新工(gōng)藝又(yòu)增加了(le)在線分(fēn)離,離線沉澱化(huà)學除磷單元。眾所周知(zhī),采用(yòng)生(shēng)物(wù)除磷技(÷jì)術主要(yào)足為了(le)減少(shǎo)化(huà)學藥劑的(de)使用(yòng)量,然而在以下(xià)兩種情況下(xià)生(shēng)物(wù)除磷效∑果不(bù)佳:1.滿足硝化(huà)而使污泥齡延長;2.進水(shuǐ)中C0D/P的(de)比值過低(dī),為解決這一(yī)問題,本優化(huà)方案通(tōng)過增加磷分(fēn)離單元,避開生(shēng)物(wù)除磷的(de)不(bù)利條件(jiàn),同δ時為磷的(de)回用(yòng)提供了(le)可(kě)能(néng);把厭氧末端富磷(一(yī)般為30~40mg/L)上(shàng)清液在線分(fēn)離(抽取的(de)上(shàng)'清液叫視進水(shuǐ)水(shuǐ)質以及污泥齡長短(duǎn)隨時調整,建議值為10%),以離線方式在沉澱單元內投加鐵鹽或鎂鹽并予以同收,處理(lǐ)後污泥不(bù)再回流到(dào)污水∑(shuǐ)處理(lǐ)構築物(wù)中,因此消除了(le)加人(rén)化(huà)學除磷後對污泥活性的(de)影(yǐnγg)響。以生(shēng)物(wù)除磷輔以化(huà)學除磷的(de)優化(huà)方案,主要(yào)是(shì)利用(yòng)了(le)PAOS(聚磷菌)/DPB對磷酸鹽具有(♦yǒu)很(hěn)高(gāo)的(de)親和(hé)性的(de)特點,很(hěn)容易獲得(de)極低(dī)的±(de)出水(shuǐ)正磷酸鹽濃度,并能(néng)在保證良好(hǎo)出水(shuǐ)水(shuǐ)質的(de)前提下α(xià),大(dà)大(dà)降低(dī)COD的(de)用(yòng)量.為進步提高(gāo)其除磷效果提供了(le)可(kě)能(néng)。
(2)缺氧/好(hǎo)氧池
缺氧/好(hǎo)氧池的(de)設置目的(de)有(yǒu)三方面:一(yī)是(shì)形成低(dī)氧環境以獲得(de)同時硝化(huà)和(hé)反硝化(huà),進一(♦yī)步提高(gāo)系統脫氮除磷的(de)效果;二是(shì)保證污泥充分(fēn)再生(shēng)(好(hǎ>o)氧池)時不(bù)影(yǐng)響硝酸鹽氮的(de)有(yǒu)效去(qù)除,因為污泥的(de)再生(shēng)程度被控制(zhì),所以低(d₩ī)負荷時污泥(磷細菌)中的(de)DHB與糖原的(de)最低(dī)含水(shuǐ)量被保證,這就(jiù)意味著可(kě)保證較好(hǎo)的(de)磷酸鹽去(qù)×除率,三是(shì)由于從主反應區回流的(de)恬性污泥氧濃度較高(gāo)(高(gāo)達6mg/L),對于同流到(dào)缺氧反應器≥(qì)的(de)污水(shuǐ)來說濃度太高(gāo),因而,可(kě)以先回流到(dào)缺氧/好(hǎo)氧池,從這裡(lǐ)進入缺氧區。
(3)缺氧區
缺氧區的(de)作(zuò)用(yòng):經厭氧池後,廢水(shuǐ)進入缺氧區,同流污泥中的(de)反硝化(huà)菌利用(yòng)進水(shuǐ)有(yǒu)機物(wù)為C源將回流混合α液中的(de)大(dà)量硝態氮(N03 -N)還原為N2,從而達到(dào)脫氮的(de)目的(de),同時優化(huà)後的(de)缺氧區還具有(yǒu)自(zì)身(shēn)的(de)一(yī)些(xiē)優勢:首先是(shì)通(tōng)過反硝™化(huà)以降低(dī)同流到(dào)厭氧區的(de)硝酸鹽濃度;其次,反硝化(huà)除磷:從主反應區回流的(de)大("dà)量富集硝酸鹽的(de)混合液為反硝化(huà)聚磷菌提供了(le)良好(hǎo)的(de)電子(zǐ)受體,它利用(yòng)硝酸鹽氧化(huà)在缺氧區內合成 大(dà)量的(de)PHB同時釋磷,為隨後主反應區的(de)缺氧/好(hǎo)氧環境的(de)進一(yī)步脫除氮磷提供了(le )條件(jiàn)。
(4)主反應區
在主反應區內采用(yòng)一(yī)體化(huà)的(de)膜生(shēng)物(wù)反應囂。即將膜組件(jiàn)浸沒在好(hǎo)氧區內,使用(yòn✘g)膜牛物(wù)反府器(qì)最人(rén)的(de)問題是(shì)膜污染,根據引起膜污染的(de)原因可(kě)咀在設計時采取有(yǒu)效的(d≥e)措施優先防止膜污染,本工(gōng)藝設計中主要(yào)體現在以下(xià)幾個方而:1.膜組件(jiàn)采用(yòng)附有(yǒu)細胞固定技(jì)術的(de)微(wēi)λ濾中空(kōng)纖維膜。由于此中空(kōng)纖維膜既有(yǒu)生(shēng)物(wù)降解作(zuò)用(yòng),同叫還具有€(yǒu)分(fēn)離功能(néng)。生(shēng)物(wù)膜附著生(shēng)長在具有(yǒu)滲透性的↑(de)纖維載體上(shàng),空(kōng)氣通(tōng)過此載體滲透流人(rén)生(shēng)物(wù)膜層,生(shēng)♣物(wù)膜中的(de)微(wēi)生(shēng)物(wù)自(zì)然分(fēn)層,緊貼在滲透性膜載體上(shàng)的(de↑)足硝化(huà)蔭群,而反硝化(huà)菌和(hé)其它異氧菌則附著在硝化(huà)菌群上(shàng),從而可(kě)以防止反硝化(huà)菌與膜表面直接接觸而分(fēn)•泌胞外(wài)聚合物(wù)造成堵塞。2.進水(shuǐ)方式為錯流式。曝氣器(qì)設置在膜紺件(jiàn)下(xià)端,采用(yòng)微(wēi)孔曝氣,利用(yòng)曝氣時氣☆液向上(shàng)的(de)剪切力來實現膜面的(de)錯流效應。以減少(shǎo)濃度差極化(huà)和(hé)結垢問題,使被截留的(de)溶質及時設水(shuǐ)流帶走。減少(shǎo)膜堵塞。♥2.污水(shuǐ)從缺氧區和(hé)主反應區之間的(de)隔墻下(xià)端以推流方式進人(rén<)主反應區,利用(yòng)曝氣器(qì)下(xià)端的(de)缺氧環境進一(yī)步反硝化(huà),在提高(gāo)脫氫除磷效果的(de)同時還能(néng)減小(xiǎ≠o)反硝化(huà)菌與膜表面接觸的(de)可(kě)能(néng)性。同時為適應污水(shuǐ)處理(lǐ)廠的(de)大(dà)水(shuǐ)量處理(lǐ),可(kě)≤以采用(yòng)多(duō)組膜組件(jiàn)并聯設置,各組膜組件(jiàn)可(kě)以交替地(dì)轉換,•不(bù)至于使膜永久承受負荷,較易控制(zhì)膜污染,采用(yòng)多(duō)組膜組件(jiàn)并聯的(de)另外(wài)一(yī)個優點在于其中一(yī)部分(fēn)膜組件(jγiàn)可(kě)以取出和(hé)放(fàng)入,以進行(xíng)維護和(hé)檢修,可(kě)以顯著地(dì)提高(gāo)裝置的(de)運行(xíng)性能(néng)。
(5)系統配置
好(hǎo)氧區配置壓力計、液位計和(hé)流量計,在厭氧、缺氧/好(hǎo)氧池和(hé)缺氧區還配置有(yǒu) 氧化(huà)還原電位在線監測計,各配置單元的(de)功能(néng)在于:①壓力計:用(yòng)于監測膜過濾壓力的α(de)變化(huà)。②液位汁:用(yòng)來控制(zhì)好(hǎo)氧區的(de)液面。③水(shuǐ)流量計:用(yòng)于控制(↓zhì)膜出水(shuǐ)的(de)流量。④氧化(huà)還原電位計:通(tōng)過臨測各個區的(de)氧化(huà)還原電位來控制(zhì)同流量以解決多(duō)路(lù)回流的(de)管↑路(lù)問題。整個系統的(de)運行(xíng)由可(kě)編程控制(zhì)器(qì)(PLC)全自(zì)動操作(zuò),使操作(zuò)過程更為簡單化(huàα)。
(6)新工(gōng)藝存在的(de)潛在優勢
1.與現有(yǒu)的(de)城(chéng)市(shì)污水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng)藝相(xiàn≥g)比,在保證良好(hǎo)的(de)出水(shuǐ)水(shuǐ)質的(de)前提下(xià),省去(qù)了(l∑e)三級處理(lǐ),節省了(le)投資。
2.與傳統的(de)活性污泥工(gōng)藝相(xiàng)比,省去(qù)了(le)初沉池、二沉池、污泥濃縮池和(hé)污泥消化(h↓uà)池,節省了(le)處理(lǐ)廠的(de)占地(dì)面積,原水(shuǐ)經粗細兩道(dào)格柵後就(jiù₩)可(kě)以直接進入反應區。
3.與CASS工(gōng)藝相(xiàng)比,除省去(qù)了(le)三級處理(lǐ)外(wài)還省去(qù)了(¶le)潷水(shuǐ)裝置,改善出水(shuǐ)水(shuǐ)質(因為在實際的(de)工(gōng)程實踐中,潷水(shuǐ)α器(qì)很(hěn)難達到(dào)設計要(yào)求,出水(shuǐ)懸浮物(wù)較多(duō↓),濃度較高(gāo),出水(shuǐ)水(shuǐ)質很(hěn)難保證),同時還提高(gāo)了(le)容積利用(yòng)率.節省了(le)能(néng)耗。
4.與現有(yǒu)的(de)MBR工(gōng)藝相(xiàng)比,工(gōng)藝運行(xíng)穩定可(kě)靠,操作(zuò)©管理(lǐ)方便,易于膜的(de)清洗更換和(hé)增設,節省動力費用(yòng)和(hé)占地(dì)面積,同λ時膜污染程度的(de)降低(dī)可(kě)保證在較長的(de)運行(xíng)周期保持較高(gāo)↔的(de)膜通(tōng)量。
5.出水(shuǐ)水(shuǐ)質好(hǎo),可(kě)直接回用(yòng)于非飲用(yòng)水(shuǐ),若出水(shuǐ)後接納濾(NF)或反滲透裝置則可(kě)生(shēng)產出優質的(de)飲用(yòng)水(shuǐ)而回用(yòng)于地(dì)下(xià)。
6.剩餘污泥量少(shǎo),減少(shǎo)了(le)二次污染,降低(dī)了(le)污泥處理(lǐ)費用(yòng)。
7.整個裝置結構簡單設備緊湊,占地(dì)面積小(xiǎo),全程在線監測,操作(zuò)管理(lǐ)方便,易于實現自(zì)動化(huà)。φ
8.隨著MBR技(jì)術的(de)發展和(hé)中水(shuǐ)回用(yòng)標準的(de)進一(yī)步提高(gāo)≈,系統易于優化(huà)和(hé)升級。